ГЛУБИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2002 года по МПК F04B47/00 

Изобретение относится к насосостроению и может использоваться в народном хозяйстве для подъема жидкостей из глубоких колодцев и скважин.

Известна глубинная насосная установка по а.с. СССР 1463970 от 8 ноября 1988 г. , являющаяся прототипом изобретения, состоящая из расположенного на поверхности земли гидропульсатора, соединенного с размещенным в скважине приводным трубопроводом (ТП). ТП сообщен нижней частью с напорным трубопроводом (ТН), расположенным в скважине параллельно ТП. В нижней части установка имеет отбойный клапан (нормально открытый со стороны ТН), разделительную перегородку, два всасывающих клапана, расположенных по обе стороны перегородки. Поршень кинематически подключен к двигателю и расположен в цилиндре. Верхняя часть ТН и цилиндр сообщены между собой перепускным трубопроводом, что способствует стабилизации режима работы и снижению динамических нагрузок в переходный период.

К причинам, препятствующим достижения указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относятся большие габариты и невозможность использования указанной насосной установки при откачке жидкостей из небольших по диаметру колодцев и скважин.

Задача изобретения заключается в создании глубинной насосной установки, у которой были бы значительно уменьшены габариты при отсутствии усложнения конструкции.

Технический результат - упрощение конструкции, уменьшение габаритов, возможность использования при откачке жидкостей из небольших по диаметру колодцев и скважин.

Поставленная задача достигается тем, что в известной глубинной установке, содержащей расположенный на поверхности земли гидропульсатор, соединенный с расположенным в скважине приводным трубопроводом (ТП), который сообщен нижней частью с напорным трубопроводом (ТП) и снабжен нормально закрытым всасывающим клапаном, а ТН снабжен отбойным клапаном, нормально открытым со стороны ТН, причем гидропульсатор имеет поршень, кинематически подключенный к приводу и расположенный в верхней части ТП, кроме того, ТН имеет отверстия под поршнем гидропульсатора, когда поршень находится в верхней мертвой точке, согласно изобретению ТН находится внутри ТП, т.е. конструкция выполнена в виде устройства "труба в трубе", а поршень гидропульсатора, помещенный в ТП, имеет форму кольца, охватывающего ТН, что позволило значительно уменьшить габариты насосной установки и упростить конструкцию.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемой глубинной насосной установки, на фиг.2 - то же, вид сверху.

Установка содержит расположенный на поверхности земли гидропульсатор (1), соединенный с расположенным в скважине (2) приводным трубопроводом (ТП) (3), который сообщен нижней частью (4) с напорным трубопроводом (ТН) (5), расположенном в скважине (2) и внутри ТП (3). Причем площадь сечения ТП (3) равняется площади сечения ТН (5). В нижней части (4) ТП установлен нормально открытый всасывающий клапан (6), а в ТН - в его нижней части расположен отбойный клапан (7). Гидропульсатор (1) имеет поршень (8), расположенный в верхней части ТП. Поршень имеет форму кольца, охватывающего ТН, и кинематически подключен к приводу (9) (показан условно). Верхние части ТН и ТП соединены между собой отверстиями (10), расположенными под поршнем, когда он находится в своей верхней мертвой точке.

Установка работает следующим образом.

В процессе работы установки возвратно-поступательное движение жидкости в ТН и ТП создается с помощью гидропульсатора (1). Под действием поршня (8) при движении жидкости вниз в ТП и одновременно вверх в ТП отбойный клапан (7) открывается под давлением движущейся жидкости, а всасывающий клапан (6) закрывается.

При изменении направления перемещения поршня в зоне седла ударного клапана (7) происходит понижение давления из-за движения жидкости в ТН вниз и под действием сил тяжести, действующих на ударный клапан, он закрывается. В сужающемся пространстве двигающегося ударного клапана и стенкой трубопровода имеет место ускорение жидкости. Одновременно с этим, за счет наличия инерции столба жидкости за поршнем, движущимся вверх, в ТП под ударным клапаном (7) возникает зона пониженного давления, что приводит к открытию всасывающего клапана (6) и поступлению из скважины (2) через клапан (6) перекачиваемой жидкости.

Далее цикл работы установки повторяется. Время срабатывания отбойного клапана (7) наилучшее, когда поршень гидропульсатора проходит половину длины своего хода от нижней до верхней мертвых точек.

Отверстия (10) в ТН под поршнем гидропульсатора (когда поршень в верхней мертвой точке) способствуют стабилизации режима работы гидропульсатора и снижению динамических нагрузок в переходный период работы.

Благодаря простому усовершенствованию удается упростить конструкцию глубинной насосной установки, значительно уменьшив ее габариты, что позволяет использовать данную установку при откачке жидкостей из небольших по диаметру колодцев и скважин.

Установка предназначена для использования в народном хозяйстве для подъема жидкостей из глубоких колодцев и скважин. Внутри приводного трубопровода размещен нагнетательный трубопровод, т.е. конструкция выполнена в виде устройства "труба в трубе". Поршень гидропульсатора помещен в приводной трубопровод и имеет форму кольца, охватывающего напорный трубопровод. Упрощается конструкция, уменьшаются габариты и возможно использовать при откачке жидкостей из небольших по диаметру колодцев и скважин. 2 ил.

Глубинная насосная установка, содержащая расположенный на поверхности земли гидропульсатор, соединенный с расположенным в скважине приводным трубопроводом (ТП), который сообщен нижней частью с напорным трубопроводом (ТН) и снабжен нормально закрытым всасывающим клапаном, а ТН снабжен отбойным клапаном, нормально открытым со стороны ТН, причем гидропульсатор имеет поршень, кинематически подключенный к приводу и расположенный в верхней части ТП, кроме того, ТН имеет отверстия под поршнем гидропульсатора, когда поршень находится в верхней мертвой точке, отличающаяся тем, что ТН размещен внутри ТП, а поршень гидропульсатора, помещенный в ТП, имеет форму кольца, охватывающего ТН.