Low friction face sealed reaction turbine rotors

Details Low friction face sealed reaction turbine rotors Low friction face sealed reaction turbine rotors

E - Fixed Constructions

21

B

E21B 37/00 (2006.01) B05B 3/04 (2006.01) E21B 7/18 (2006.01) E21B 21/14 (2006.01)

Patent

CA 2544596

Rotary jetting tool including a rotor with axially-opposed pressure-balanced mechanical face seals. Vented upper mechanical face seal enables the rotor to be operated with the relativity low starting torque achievable using reaction forces from offset jets energized with a pressurized fluid. When rotor is displaced axially due to set-down conditions, a pressure chamber exerts a pressure imbalance on the rotor, forcing the rotor to return to a normal operating position. Alternate structure to achieve low starting torque includes a volume disposed adjacent to a lower mechanical face seal, the volume being coupled in fluid communication with the pressurized fluid. Mechanical face seal surfaces are fabricated from ultra-hard materials, such as tungsten carbide, silicon carbide, and diamond. A gage ring designed to ensure the jets remove all of the material from the gage of the protective housing before the tool can advance can be incorporated.

L'invention concerne un organe d'injection rotatif qui comprend un rotor comportant des joints mécaniques à portée plane opposés axialement et à équilibrage des pressions. Un joint mécanique supérieur pourvu d'évents permet au rotor de fonctionner au moyen d'un couple de démarrage relativement faible, qui peut être produit grâce aux forces de réaction provenant de jets décalés formés par un fluide sous pression. Quand le rotor est déplacé axialement en raison des conditions de mise en place, une chambre de pression exerce sur le rotor un déséquilibre de pressions qui force le rotor à revenir à une position de fonctionnement normal. Une autre structure permettant de produire un faible couple de démarrage comprend un volume placé de façon adjacente à un joint mécanique inférieur, ce volume étant couplé en communication fluidique avec le fluide sous pression. Les surfaces du joint mécanique sont faites de matériaux ultradurs tels que le carbure de tungstène, le carbure de silicium et le diamant. L'invention peut comprendre un anneau de calibre qui, pour que l'organe puisse avancer, assure l'élimination par les jets de toute la matière provenant du calibre du corps de protection.

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