НАСОС Российский патент 2002 года по МПК F04F1/16 

Изобретение относится к области насосостроения, а именно к конструкциям насосов взрывного типа для перекачивания.

Известен магистральный насос НМ, содержащий горизонтальный разъемный корпус со спиральными отводами, приемный и напорный патрубки, расположенные в нижней части корпуса и направленные горизонтально в противоположные стороны, вал, рабочее колесо с двухсторонним входом, расположенные на кронштейнах корпуса подшипники, систему смазки [Л.Г. Колпаков, Ш.И. Рахматуллин "Кавитация в центробежных насосах при перекачке нефтей и нефтепродуктов". - М.: Недра, 1980, с. 141]
Недостатком известного насоса является небольшой напор (260 м), позволяющий перекачивать нефть или нефтепродукты на расстояния не более 100-130 км до следующей промежуточной насосной станции.

Известен гидравлический насос, содержащий центральный входной патрубок, рабочую камеру, выполненную в виде двух сомкнутых, выпуклых упругих дисков, с впускными и выпускными каналами в центральной части корпуса и выходным патрубком с обратным клапаном, при этом в корпусе дополнительно установлены геликоидальные стержни с пружинами, на дисках выполнена геликоидальная резьба, сопряженная со стержнем по ходовой посадке, а во впускных каналах - подпружиненные втулки, при этом в центральной части дисков напротив впускных каналов выполнены отверстия, а обратный клапан выполнен в виде пластины, установленной на геликоидальном стержне с пружиной [авт. свид. СССР 1281760, М.кл. F 04 F, 1/16, БИ 1, 1987 г.] - прототип.

Недостатком известного насоса является взрывоопасность, если применять его для транспортирования нефти.

Задачей изобретения является разработка взрывобезопасного высоконапорного насоса для перекачивания нефти по трубам на расстояния более 150-200 км до следующей промежуточной насосной станции.

Задача решается тем, что насос, содержащий корпус, рабочую камеру, выполненную в виде двух сомкнутых, выпуклых упругих дисков, впускной и выпускной каналы, выходной патрубок с обратным клапаном, выполненным в виде пластины, установленной на геликоидальном стержне с пружиной, дополнительно снабжен входным патрубком с обратным клапаном для подвода нефти в магистральный трубопровод, расположенным выше пластины, а первый входной патрубок расположен между пластиной и рабочей камерой и снабжен магнитоэлектрическим клапаном для подачи воды в зону рабочей камеры насоса, корпус насоса выполнен с нагнетательными отводами, размещенными ниже патрубка для подачи воды, при этом нижний диск снабжен пружинами, которые охватывают шпильки.

На фиг.1 представлена схема насоса для перекачивания нефти, на фиг.2 дан разрез по А-А.

Предложенный насос содержит корпус 1, входной патрубок 2, рабочую камеру 3, нижний диск 4, верхний диск 5, направляющие шпильки 6, впускной клапан 7, выпускной клапан 8, выходной патрубок 9 магистрального трубопровода 10 с обратным клапаном 11, содержащим пластину 12, геликоидальную гайку 13, геликоидальный стержень 14, пружины обратного клапана 15 и пружины рабочей камеры 16, магнитоэлектрический клапан 17 входного патрубка 2 для подвода воды, обратный клапан трубопровода для подвода нефти 18, емкость для нефти 10, емкость для воды 20 и нагнетательные отводы 21, емкость с горючей смесью 22 и свечу зажигания 23.

Насос работает следующим образом.

Нижний 4 и верхний диск 5 находятся в сомкнутом состоянии, как изображено на фиг.2 пунктиром. Выпускной клапан 8 закрыт, а через клапан 7 закачивается горючая смесь в рабочую камеру 3 в таком количестве, чтобы обеспечить взрывную концентрацию с воздухом рабочей камеры. Обратный клапан 11 закрыт и пластина 12 перекрывает сечение магистрального трубопровода 10-9. Вода из емкости 20 через входной патрубок 2 и открытый клапан 17 заполняет все пространство над верхним диском 5 (отводы 21 и участок магистрального трубопровода 10 ниже пластины 12). Нефть из емкости 19 через обратный клапан 18 заполняет магистральный трубопровод выше пластины 12. Перед подачей напряжения на свечу зажигания 23 закрывают магнитоэлектрический клапан 7. Oт искры горючая смесь в рабочей камере 3 взрывается, верхний диск 5 поднимается и занимает положение, изображенное на фиг.2.

Взрывная волна, распространяясь вверх, давит на пластину 12 и та, перемещаясь по продольной оси трубопровода, сжимает пружину 15 и, поворачиваясь на геликоидальном стержне 14, открывает проходное сечение магистрального трубопровода 10. Взрывные газы из рабочей камеры 3 под давлением через зазор между нижним и верхним дисками вытесняют воду из отводов 21 вверх и, закрывая обратный клапан 18, проталкивают нефть дальше по магистральному трубопроводу 9. Через некоторое время, когда давление в рабочей камере 3 понизится, открывают клапан 8 и производят выхлоп. Пружины 16 возвращают верхний диск 5 в замкнутое положение, закрывается клапан 8, открывается клапан 7. Вода через открытый магнитоэлектрический клапан 17 заполнит отводы 21 и нижнюю часть магистрального трубопровода 10. С уменьшением давления в нижней части трубопровода в зоне рабочей камеры 3 обратный клапан 11 пружиной 15 возвращается в первоначальное положение, изображенное на фиг.2. Цикл повторяется.

Использование насоса, работающего на взрыве, позволит получать более высокие давления и перемещать нефть на большие расстояния, чем центробежным, например НМ.

Изобретение предназначено для использования в насосостроении в конструкциях насосов взрывного типа для перекачивания нефти. Насос содержит корпус с входным патрубком, впускной и выпускной каналы. Рабочая камера выполнена в виде двух сомкнутых, выпуклых упругих дисков. Нижний диск имеет направляющие шпильки. Выходной патрубок с обратным клапаном выполнен в виде пластины, установленной на стержне с геликоидальной резьбой и пружиной. Насос снабжен дополнительным входным патрубком с обратным клапаном для подвода нефти в магистральный трубопровод, расположенным выше пластины, а первый входной патрубок для подвода воды расположен между пластиной и рабочей камерой и снабжен магнитоэлектрическим клапаном. Корпус насоса выполнен с нагнетательными отводами, расположенными ниже патрубка для подвода воды. Нижний диск снабжен пружинами, которые охватывают шпильки. Позволит применить взрывонасос для перекачивания нефти. 2 ил.

Насос, содержащий корпус с входным патрубком, рабочую камеру, выполненную в виде двух сомкнутых, выпуклых упругих дисков, нижний из которых имеет направляющие шпильки, впускной и выпускной каналы, а также выходной патрубок с обратным клапаном, выполненным в виде пластины, установленной на стержне с геликоидальной резьбой и пружиной, отличающийся тем, что насос снабжен дополнительным входным патрубком с обратным клапаном для подвода нефти в магистральный трубопровод, расположенным выше пластины, а первый входной патрубок для подвода воды расположен между пластиной и рабочей камерой и снабжен магнитоэлектрическим клапаном, корпус насоса выполнен с нагнетательными отводами, расположенными ниже патрубка для подвода воды, при этом нижний диск снабжен пружинами, которые охватывают шпильки.