УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ Российский патент 1995 года по МПК F04F1/14 

Изобретение относится к насосам для перекачивания особых жидкостей например, легко воспламеняющихся, в которых на жидкость воздействуют сжатым газом.

Известна гидравлическая система подъема жидкости из скважины, содержащая колонну с тремя перегородками, образующими две полости, нижняя из которых сообщена с трубопроводом для откачки жидкости, снабженным пятовым клапаном, а верхняя с трубопроводом подачи сжатого газа, при этом в нижней перегородке установлен обратный клапан (Патент США N 3814545, кл. F 04 F 1/20, опубл. 1974).

В этой системе откачиваемая жидкость собирается в нижней полости колонны и оттуда через пятовый клапан вытесняется жидкостью-энергоносителем, закачиваемой специальным насосом. После этого вытесняющая жидкость-энергоноситель, заполнившая нижнюю полость колонны, вытесняется в отстойник эффектом Эрлифта, для чего в верхнюю полость колонны подается сжатый воздух.

Недостатками известной системы подъема жидкости из скважины является то, что вытесняемая жидкость смешивается с вытесняющей жидкостью, а последняя смешивается со сжатым воздухом.

Техническая задача предлагаемого изобретения заключается в осуществлении откачки легко воспламеняющейся жидкости из подземной емкости в технологический процесс с помощью сжатого газа, который не должен смешиваться с откачиваемой жидкостью, поскольку при смешивании пузырьков сжатого газа с жидкостью создается искусственная кавитация, сопровождающаяся рядом физико-механических эффектов: искрообразование, люминесценция и другие, снижающие технику безопасности транспортировки легко воспламеняющей жидкости. При этом обеспечивается безопасная транспортировка легко воспламеняющейся жидкости из подземной емкости потребителю под давлением, большим, чем выдерживает подземная емкость, с минимальным расходом энергоносителя сжатого газа.

Для решения поставленной технической задачи устройство для подъема жидкости из подземной емкости выполнено в виде колонны с тремя перегородками, образующими две полости, нижняя из которых сообщена с трубопроводом для откачки жидкости, снабженным пятовым клапаном, а верхняя с трубопроводом подачи сжатого газа, при этом в нижней перегородке установлен обратный клапан, а в средней перегородке выполнено седло со сквозным отверстием и установлен клапан, вес которого меньше веса жидкости в объеме клапана, причем последний представляет собой полый шар со смещенным центром тяжести.

Новым в конструкции устройства является выполнение в средней перегородке седла со сквозным отверстием и установки в него клапана, вес которого меньше веса жидкости в объеме клапана, причем последний представляет собой полый шар со смещенным центром тяжести.

Колонна, погруженная в жидкость подземной емкости, заполняется жидкостью по принципу сообщающихся сосудов через обратный клапан нижней перегородки, при этом шарообразный полый клапан в верхней полости колонны всплывает.

Сжатый газ через пятовый клапан вытесняет жидкость из верхней полости колонны и сажает шарообразный полый клапан на седло средней перегородки, загерметизировав тем самым для себя выход в нижнюю полость колонны.

Поскольку центр тяжести полого шара смещен, то он плавает в жидкости в определенном положении и садится на седло одной и той же поверхностью, что повышает герметичность перекрытия отверстия в средней перегородке.

На фиг. 1 показано устройство, установленное в подземную емкость, продольный разрез; на фиг.2 узел I на фиг.1.

Устройство состоит из колонны 1 с тремя перегородками 2, 3 и 4, образующими две полости 5 и 6, нижняя из которых сообщена с трубопроводом 7 откачки жидкости, снабженным пятовым клапаном 8, а верхняя с трубопроводом 9 подачи газа, при этом в нижней перегородке установлен обратный клапан 10, а в средней перегородке выполнено седло 11 с отверстием 12 и установлен клапан 13, вес которого меньше веса жидкости в объеме клапана.

Центр тяжести (ЦТ) клапана 13 смещен вниз. Сжатый газ подается в колонну через трехходовой кран 14, а жидкость вытесняется потребителю из подземной емкости 15 по трубе 16 через кран 17 (потребитель условно емкость 18).

Устройство для подъема жидкости устанавливается в люк подземной емкости 15, при этом колонна 1 заполняется жидкостью через обратный клапан 10 за счет напора столба жидкости Н, а клапан 13 всплывает.

С помощью крана 14 в колонну 1 периодически подают сжатый газ по стрелке В с давлением Р с последующим сбросом давления до атмосферного.

При этом жидкость с верхней полости колонны через пятовый клапан 8 вытесняется потребителю (емкость 18), а клапан 13 при посадке в седло 11 отсекает газ от жидкости и всплывает затем при сбросе давления газа в колонне до атмосферного.

Забор жидкости из подземной емкости осуществляется дистанционно в автоматическом режиме, при этом величина объема порции жидкости указывает на степень опорожнения подземной емкости, что исключает установку в емкость уровнемера.

Кроме того, при необходимости объем порции жидкости можно получать стабильным, если объем верхней полости колонны выполнить мерным и сосредоточенным около средней перегородки (разного диаметра).

Сущность изобретения: три перегородки колонны образуют две полости, нижняя сообщена с трубопроводом для откачки жидкости, снабженным пятовым клапаном, верхняя с трубопроводом подачи сжатого газа. В нижней перегородке установлен обратный клапан. В средней перегородке выполнено седло со сквозным отверстием и установлен клапан, вес которого меньше веса жидкости в объеме клапана, выполненного в виде полого шара, центр тяжести которого смещен относительно геометрического центра. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ, например, из подземного хранилища, содержащее колонну с тремя перегородками, образующими две полости, нижняя из которых сообщена с трубопроводом для откачки жидкости, снабженным пятовым клапаном, а верхняя с трубопроводом подачи сжатого газа, при этом в нижней перегородке установлен обратный клапан, отличающееся тем, что в средней перегородке выполнено седло со сквозным отверстием и установлен клапан, вес которого меньше веса жидкости в объеме клапана. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что клапан, установленный в средней перегородке, выполнен в виде полого шара, центр тяжести которого смещен относительно геометрического центра.