Многоступенчатая турбина турбобура

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСЙУБЛИК 089 А 1)5 РОЗ 8130 ОСУДАРСТВЕННО ЕДОМСТВО ССС ОСПАТЕНТ ССС АТЕНТН ОПИСАНИК АВТОРСКОМУ БРЕТЕН ИДЕТЕЛ ЬСТВУ(54) МН БОБУР (57) Ис буровд жин. ступен . пенид же вел мальн ольз я бур ь турб олжн ичинь ой выс На фи схема мн(46).07.03.93 Бюл, йз 9Р 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники и Кунгурский ма. шиностроительный завод Научно-производственного обьединения "Турбобур" (72) В.П. Шумилов, И.Я,Вальдман, А.И.Агеев, М.Т.Гусман, Б.Г.Любимов и Н.И.Кузнецов (56) Любимов Г.А. и др. Теория и расчет осевых многоступенчатых турбин турбобуров. М.: Гостоптехиздат,1968, 114 - 115. Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано в конструкциях турбобуров для бурения нефтяных и газовых скважин,Целью изобретения является повышение КПД и крутящего момента за счет увеличения числа ступеней турбины при сохранении осевых габаритов и эксплуатационной надежности многоступенчатой турбины.г.1 изображена конструктивная огоступенчатой осевой турбины; на фиг,2 - развертка на плоскость цилиндрического сечения решетки профилей; на фиг,З - лопаточный венец, поперечное сечение,В корпусе 1 турбобура и валу 2 размещены соответственно статоры 3 и роторы 4 турбины. Лопаточные венцы статора 5 и ротора 6 с осевыми высотами Ь (равенство высот статора Ьз и ротора Ь необязатель- но).содержат лопатки 7, установленные под углом Р(угол между хордой Ь профиля лопатки и плоскостью, перпендикулярной оси турбины). Межлопэточные каналы 8 образуют пространство для прохода жидкости, ха 2ГОСТУПЕНЧАТАЯ ТУРБИНА ТУР ование; в конструкциях турбоения нефтяных и газовых скваость изобретения: каждая ины с пониженной высотой стувырабатывать момент такой , как и ступеньтурбины нор- ОТЫ.З ил,рактеризующееся расстоянием а междудвумя соседнимилопатками, Толщинад профиля лопатки в любом цилиндрическом ф сечении вдоль радиуса г турбины от корневого сечения 1-1 на, радиусе гк до периферийного сечения П-П на радиусе г 2 возрастает, Расстояние а межлопаточного канала в цилиндрических сечениях вдоль радиуса г может быть постоянным вдоль радиуса, уменьшаться или увеличиваться, но при этом контурр профиля лопатки в любомцилиндрическом сечении большего радиуса ф расположен за пределами контурар профиля лопатки в любом цилиндрическом сече- С) нии меньшего радиуса, ОПри работе турбобура рабочая жид- С 0 кость, последовательно проходя по ступе- К) ням его турбин, вырабатывает в каждой из них момент, суммарная величина которого благодаря увеличенному количеству ступеней, соответственно должна быть выше, чем у рбины, имеющей большую высоту ступени. Обеспечение повышенного момента опеделяется тем, что каждая ступень турбины, пониженной высотой ступени должна выабатывать момент практически той же ве 1800089личины, что и ступень турбины нормальной высоты, а при этом число ступеней турбин в турбобуре увеличивается в соотношении, равном соотношению осевых высот турбин с нормальной и пониженной осевой высо той проточных частей, Это достигается следующим образом.При снижении осевой высоты профиля турбины й необходимо уменьшить величину шага профиля с, Так. как с = (а + д)/зп 3, а 10 величина межлопаточного канала а обычно задается из условий незашламляемости турбины при работе на глинистом растворе (обычно а 5-7 мм), то уменьшение осевой высоты ниже определенной высоты в изве- "5 стной турбине приводит к несоответствию шага т условию и ухудшению энергетических показателей турбины (" провал" потока, особенно в периферийной части, где величина межлопаточного канала ап-и существенно 20 больше, чем на среднем радиусе и больше допустимого значенйя. Если же в периферийной.части турбины величину межлопаточного канала снизить до минимально допустимого значения, то "провал" потока в 25 периферийной части будет исключен, Снижение величины межлопатоцного канала в периферийной части обеспечивает эффективное обтекание потоком профиля лопатки по всей ее радиальной длине без опасности 0 зашламовбния.. Конструкция турбины позволяет существенно снижать осевую высоту проточной части турбины без необходимости чрезмерного эагущения решетки (снижения ее шага), что исключает опасность ее эашламления (обеспечение эксплуатационной надежности) и без снижения энергетических показателей ступени. Практически снижение осевой высоты проточной части турбины позволит при одних и тех же осевых габаритах турбобура разместить на 30 - 50 оь больше число ступеней турбин, что обеспечит, с одной стороны, соответствующее увеличение моментной характеристики турбобура, а, с другой стороны, возможность снижения осевой длины турбобура, обеспечивающую улучшение его технологических показателей (особенно при проводке наклонно-направленных скважин) и снижение металлоемкости и трудоемкости его изготовления.Формула изобретенияМногоступенчатая турбина турбобура, содержащая ступени с лопатками ротора и статора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения повышения КПД и крутящего момента за счет увеличения числа ступеней турбины при сохранении осевых габаритов и эксплуатационной надежно-. сти турбины, лопатки ротора и статора выполнены с толщиной профиля, увеличивающейся от корневого сечения к периферийному.1800089Составитель В.ШумиловРедактор С.Кулакова . Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева Заказ 1147 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10