НАСОС Российский патент 2019 года по МПК F04B43/12 F04B47/00 

Изобретение относится к насосам и предназначено, прежде всего, для использования в нефтедобывающей промышленности, в частности, при отборе жидкости из скважины, так же может быть использовано и в других отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Известен скважинный перистальтический насос, включающий эластичный трубопровод и нажимной элемент, взаимодействующий с наружной поверхностью эластичного трубопровода с усилием, достаточным для возникновения перистальтического эффекта, где, эластичный трубопровод размещен в полости, установленной в скважине обоймы так, что часть его выходит за габариты обоймы, а нажимной элемент выполнен в виде объемного тела с цилиндрической контактной поверхностью, укрепленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль эластичного трубопровода и взаимодействия с выступающей из обоймы частью его поверхности, при этом размеры объемного тела и обоймы выбраны из условия заполнения полости обоймы эластичным трубопроводом в зоне взаимодействия объемного тела и эластичного трубопровода (см. патент RU №2382901 МПК F04B 43/12).

Основным недостатком такого насоса является сложность конструкции привода насоса, малый срок службы эластичного трубопровода, ненадежность в работе и низкий коэффициент полезного действия привода насоса.

Известен перистальтический насос, содержащий цилиндрический корпус, в объеме которого по периферии размещены эластичные шланги, связанные с входным и выходным коллектором, в средней части упомянутого объема на приводном валу установлен нажимной элемент, рабочая поверхность которого, воздействующая на эластичные шланги, составляет винтовую линию, где нажимной элемент выполнен в виде совокупности эксцентриков, эластичные шланги размещены параллельно образующей цилиндрического корпуса, и каждый шланг пропущен в пространстве, ограниченном с двух сторон упорами, зафиксированными по отношению к окружности цилиндрического корпуса и разнесенными по его длине с размещением между эксцентриками (см. патент RU №2282056 МПК F04B 43/12).

Основным недостатком такого насоса является сложность конструкции, ненадежность в работе, соответственно, малый срок службы и низкий коэффициент полезного действия.

Была поставлена задача на упрощение конструкции насоса, снижение себестоимости, повышение эффективности работы и коэффициента полезного действия.

Указанная задача решается тем, что на вал установлены от одного и более направляющих, внутри которых размещены поршни, обхватываемые подшипниками, находящимися в водиле, связанным с приводом.

Установка на вал от одного и более направляющих, внутри которых размещены поршни, обхватываемые подшипниками, находящимися в водиле, связанным с приводом, позволяет упростить конструкцию насоса, снизить себестоимость, повысить эффективность работы и коэффициент полезного действия.

На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез насоса с клапанами;

На фиг. 2 схематично изображен поперечный разрез А-А на фиг. 1;

На фиг. 3 схематично изображен продольный разрез насоса состоящего из нескольких секций.

Насос состоит из вала 1 на котором установлены направляющие 2, внутри которых расположены поршни 3. Направляющих 2 и поршней 3 может быть один и более. Между поршнями 3 и валом 1 установлен гибкий материал 4. Поршни 3 охватываются подшипниками 5, находящимися внутри эксцентрично изготовленного, или эксцентрично установленного, водила 6, закрепленного на приводе 7. Подшипников 5 на каждый поршень 3 может быть один и более. Центральная ось внутреннего отверстия водилы 6, на которой установлены подшипники 5, выполнена со смещением, или со смещением установлена, от центральной оси насоса. Вся конструкция насоса находится внутри корпуса 8. Внутри вала 1 есть подводящий канал 9 и отводящий канал 10. На подводящем канале 9 установлен впускной клапан 11, и, на отводящем канале 10, установлен выпускной клапан 12. Полости между валом 1 и поршнями 3, а также подводящий канал 9 и отводящий канал 10 заполнены перекачиваемой жидкостью 13.

Возможна установка втулки между поршнями 3 и подшипниками 5 (вариант с установкой втулки условно не показан).

Возможно изготовление вала 1 и направляющих 2 за одно целое (условно не показано).

Насос работает следующим образом.

Привод 7 приводится во вращение погружным электродвигателем (условно не показан). Привод 7 вращает водило 6, с эксцентрично выполненным внутренним отверстием, которое, в свою очередь, вращает подшипники 5, которые в процессе вращения периодический воздействуют на поршни 3. Поршни 3, двигаясь по направляющим 2, воздействуют на гибкий материал 4, выдавливая перекачиваемую жидкость 13, в отводящий канал 10. Вращаясь, водило 6 отводит подшипники 5 от поршней 3.

Поршни 3, под давлением перекачиваемой жидкости 13, поступающей через подводящий канал 9, возвращаются в исходное положение. Постоянный прижим поршней 2 к подшипникам 5 и, соответственно, возвратно-поступательное движение обеспечивается избыточным давлением в скважине.

Возможно, соединение нескольких насосов вместе вдоль одной центральной оси с поперечным угловым смещением эксцентриситетов водил 6 каждого насоса таким образом, чтобы при вращении вместе соединенных водил 6, поршни 3 последовательно и волнообразно надавливали на гибкий материал 4, выдавливая перекачиваемую жидкость в одном направлении. При соединении нескольких насосов их валы 1 могут быть соединены между собой (условно не показано) или заменены на один общий вал 1. Соответственно, и водилы 6 могут быть соединены между собой (условно не показано) или заменены на одно общее водило 6.

Возможность осуществления изобретения и обеспечения при этом технического результата, выражающегося в упрощении конструкции насоса, снижении себестоимости, повышении эффективности работы и коэффициента полезного действия, подтверждена приведенными чертежами и описанием перистальтического насоса.

Изобретение относится к насосам и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности, в частности, при отборе жидкости из скважины, а также в других отраслях промышленности и сельского хозяйства. Насос содержит корпус, внутри которого расположен вал, на котором установлен гибкий материал и поршни, рабочими поверхностями воздействующие на гибкий материал. На вал установлены от одной и более направляющих, внутри которых размещены поршни, охватываемые подшипниками, находящимися в водиле, связанном с приводом. Упрощается конструкция насоса, снижается себестоимость, повышается эффективность работы и коэффициент полезного действия. 3 ил.

Насос, содержащий корпус, внутри которого расположен вал, на котором установлен гибкий материал и поршни, рабочими поверхностями воздействующие на гибкий материал, отличающийся тем, что на вал установлены от одной и более направляющих, внутри которых размещены поршни, охватываемые подшипниками, находящимися в водиле, связанном с приводом.