Пассивный исполнительный механизм для подавления вибрации трубной колонны вертикального насоса, вертикальный насос и способ модернизации вертикального насоса - RU2019117606A

1. Пассивный исполнительный механизм для подавления вибрации трубной колонны вертикального насоса, причем исполнительный механизм (10) выполнен с возможностью установки между трубной колонной (3) вертикального насоса (1) и емкостью (6), окружающей трубную колонну (3), причем указанный пассивный исполнительный механизм (10) имеет первое рабочее состояние для добавления жесткости между емкостью и трубной колонной (3) и второе рабочее состояние для по меньшей мере уменьшения указанной жесткости, отличающийся тем, что пассивный исполнительный механизм (10) содержит множество элементов (20) пассивного исполнительного механизма, каждый из которых выполнен с возможностью автоматического перехода из второго рабочего состояния в первое рабочее состояние при изменении температуры элемента (20) пассивного исполнительного механизма со второй температуры до первой температуры, причем первая температура отличается от второй температуры, и автоматического перехода из первого рабочего состояния во второе рабочее состояние при изменении температуры элемента (20) пассивного исполнительного механизма с первой температуры до второй температуры.

2. Пассивный исполнительный механизм по п. 1, в котором все элементы (20) пассивного исполнительного механизма прикреплены к удерживающему устройству (15), которое выполнено с возможностью установки вокруг трубной колонны (3) вертикального насоса (1).

3. Пассивный исполнительный механизм по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый элемент (20) пассивного исполнительного механизма имеет радиальный размер (R) в радиальном направлении, причем радиальное направление продолжается перпендикулярно осевому направлению (A) в установленном состоянии исполнительного механизма (10), причем осевое направление (A) образовано осью вращения вертикального насоса (1), и в котором указанный радиальный размер (R) в первом рабочем состоянии и во втором рабочем состоянии отличается.

4. Пассивный исполнительный механизм по п. 3, в котором каждый элемент (20) пассивного исполнительного механизма содержит герметичную камеру (21), расширяемую в радиальном направлении, в котором камера (21) заполнена средой, предпочтительно водой или водосодержащей смесью, и в котором среда является жидкой во втором рабочем состоянии и твердой в первом рабочем состоянии.

5. Пассивный исполнительный механизм по п. 4, в котором камера (21) ограничена гибкой стенкой (22'), выполненной с возможностью обеспечения расширения камеры (21) относительно радиального направления.

6. Пассивный исполнительный механизм по п. 5, в котором гибкая стенка (22') по меньшей мере частично выполнена из полимера.

7. Пассивный исполнительный механизм по п. 4, в котором камера (21) ограничена корпусом (23) и подвижной стенкой (22), причем стенка (22) выполнена с возможностью перемещения относительно корпуса (23) в радиальном направлении.

8. Пассивный исполнительный механизм по п. 7, в котором подвижная стенка (22) выполнена в виде поршня (22), направляемого корпусом (23).

9. Пассивный исполнительный механизм по п. 3, в котором каждый элемент (20) пассивного исполнительного механизма содержит металлический расширитель (27), который выполнен и расположен таким образом, что радиальный размер (R) элемента (20) пассивного исполнительного механизма в первом рабочем состоянии и во втором рабочем состоянии отличается.

10. Пассивный исполнительный механизм по п. 1 или 2, в котором каждый элемент (20) пассивного исполнительного механизма имеет радиальный размер (R) в радиальном направлении, причем радиальное направление продолжается перпендикулярно осевому направлению (A) в установленном состоянии исполнительного механизма (10), причем осевое направление (A) образовано осью вращения вертикального насоса (1), в котором элемент (20) пассивного исполнительного механизма имеет высокую жесткость относительно радиального направления в первом рабочем состоянии, причем высокая жесткость предотвращает сжатие элемента (20) пассивного исполнительного механизма относительно радиального направления, и в котором элемент (20) пассивного исполнительного механизма имеет низкую жесткость относительно радиального направления во втором рабочем состоянии, причем низкая жесткость позволяет упругое сжатие элемента (20) пассивного исполнительного механизма относительно радиального направления.

11. Пассивный исполнительный механизм по п. 10, в котором каждый элемент (20) пассивного исполнительного механизма содержит корпус (23) и подвижную стенку (29), причем стенка (29) выполнена с возможностью перемещения относительно корпуса (23) в радиальном направлении, причем корпус (23) и стенка (29) выполнены из разных материалов, имеющих разные коэффициенты теплового расширения, так что корпус (23) зажимает стенку (29) в первом рабочем состоянии, и стенка (29) выполнена с возможностью перемещения относительно корпуса (23) во втором рабочем состоянии.

12. Пассивный исполнительный механизм по п. 11, в котором корпус (23) выполнен в виде цилиндра, а подвижная стенка (29) выполнена в виде поршня (29), направляемого корпусом (23), и в котором стенка (29) предпочтительно подпружинена относительно радиального направления.

13. Пассивный исполнительный механизм по любому из предыдущих пунктов, имеющий три или четыре элемента (20) пассивного исполнительного механизма.

14. Вертикальный насос для перекачивания текучей среды, имеющий впуск (14) колонны для текучей среды на нижнем конце (11), выпуск (31) насоса для текучей среды на верхнем конце (12) и трубную колонну (3), расположенную между впуском (14) колонны и выпуском (31) насоса, причем вертикальный насос выполнен с возможностью размещения в емкости (6), окружающей трубную колонну (3), отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один пассивный исполнительный механизм (10), выполненный по любому из предыдущих пунктов.

15. Способ модернизации вертикального насоса, имеющего впуск (14) колонны для текучей среды на нижнем конце (11), выпуск (31) насоса для текучей среды на верхнем конце (12) и трубную колонну (3), расположенную между впуском (14) колонны и выпуском (31) насоса, причем вертикальный насос (1) выполнен с возможностью размещения в емкости (6), окружающей трубную колонну (3), причем указанный способ содержит этапы, на которых:

обеспечивают пассивный исполнительный механизм (10) для подавления вибрации трубной колонны (3) вертикального насоса, причем указанный пассивный исполнительный механизм (10) выполнен по любому из пп. 1-13,

выбирают по меньшей мере одно место на трубной колонне (3),

устанавливают пассивный исполнительный механизм (10) в выбранном месте.