Устройство впуска и выпуска воздуха скважинной насосной установки Советский патент 1991 года по МПК F04D29/00 F04D13/10 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в скважинных насосных установках.

Цель изобретения - повышение надежности гашения гидроудэров при повторных запусках, а кроме того, упрощение обслуживания.

На чертеже представлена схема сква- жинной насосной установки с устройством впуска и выпуска воздуха.

Устройство впуска и выпуска воздуха скважинной насосной установки, включающий насос 1 и снабженный затвором 2 с двухкамерным гидроприводом 3, содержит корпус 4, полость 5 которого сообщена в

нижней части с выходом подъемной колонны 6 установки, а в верхней - с атмосферой посредством отверстия 7, размещенные в полости 5 корпуса 4 клапан с запорным органом 8, взаимодействующим с седлом 9, и поперечную разделительную перегородку 10, установленную с образованием с корпусом 4 регулировочной камеры 11, сообщенной посредством соединительного трубопровода 12 со штоковой полостью 13 гидропривода 3.

Устройство снабжено дополнительным клапаном 14 для срыва вакуума, установленным в соединительном трубопроводе 12,запорный орган R клапана снабжен

О

ел

ОOK00

соединенным с ним поплавком 15, причем запорный орган 8 расположен над перегородкой 10, а поплавок 15 - под ней, при этом седло 9 клапана монтировано в верхней части корпуса 4, охватывающим отверстие 7, В отверстии 7 может быть монтирован дроссель, выполненный в виде сменной шайбы 16.

В разделительной перегородке 10 выполнены сверления 17, сообщающие регулировочную камеру 11 с областью, примыкающей к отверстию 7.

Затвор 2 может быть установлен на штоке 18, а гидропривод 3, наряду со штоковой полостью 13 содержит бесштоковую полость 19, соединительны.е трубопроводы 12 и 20, с обратными клапанами 21 и 22 и регулируемыми дросселями 23 и 24, подключенными параллельно клапаном 21 и 22 соответственно. Соединительный трубопровод 20 подключен к бестоштоковой полости 19 гидропривода и нагнетательной магистрали 25. Полости 13 и 19 гидропривода 3 разделены эластичной мембраной 26, нагруженной пружиной 27 со стороны бес- штоковой полости 19 и закрепленной на штоке 18.

В штоковой полости 13 может быть расположен демпфер затвора 2, включающий стакан 28 с дроссельным отверстием (на чертеже не показано), закрепленный на штоке 18 и взаимодействующий с поршнем 29, закрепленным в корпусе (не обозначен) гидропривода.

Устройство дополнительно может включать гидролинии 30 и 31 с вентилями 32 и 33, вентили 34 и 35 на соединительных трубопроводах 12 и 20. Кроме того, для расширения диапазона регулирования устройство может быть снабжено дополнительным гидроприводом 36.

Устройство впуска и выпуска воздуха работает следующим образом.

При неработающем насосе 1 затвор 2 перекрывает проходное сечение нагнетательной магистрали 25 под действием усилия от разности давлений в последней и подьемной колонне 6, действующей как на сам затвор 2, так и на мембрану 26 гидропривода 3, вследствие сообщения бесшто- ковой полости 19 с магистралью 25, а штоковой полости 13 - с подьемной колонной 6. На затвор 2 действует также усилие пружины 27.

Из штоковой полости 13 жидкость через соединительный трубопровод 12 и полость

5корпуса 4 сливается в подъемную колонну 6, а из нее - в скважину, создавая в колонне

6разрежение. Вентили 34 и 35 и обратный клапан 22 в трубопроводе 20 при зтом открыты, а вентили 32 и 33 и обратный клапан 21 в трубопроводе 12 -- закрыты. Под деист вием разрежения в колонне 6 открывается дополнительный клапан 14, а поплавок 15

перемещается в нижнее положение из-за отсутствия жидкости в полости 5 корпуса 4 Вследствие этого открывается отверстие 7 и атмосферный воздух поступает через это отверстие 7 и канал клапана 14 с большим

0 расходом.

При пуске насоса 1 жидкость из скважи ны поступает в подъемную колонну 6 и вы тесняет находящийся там воздух через сверления 17 разделительной перегородки

5 10, и выходное отверстие.7. Сменная шайба 16 позволяет регулировать время заполнения колонны 6, обеспечивая таким образом процесс запуска насоса 1, включающий возникновение гидравлического удара, а также

0 оптимальную величину скорости притока жидкости в скважину без опасности выноса частиц песка (пескование) Дополнительный клапан 14 при этом закрыт.

При полном вытеснении воздуха из ко5 лонны 6 давление в ней превысит давление в нагнетательной магистрали 25 и жидкость через открывшийся обратный клапан 21 и регулируемый дроссель 23 поступит в што- ковую полость 13.

0На затвор 2 в этом случае действует

перепад давления, открывающий его одновременно с перемещением мембраны 26 в сторону бесштоковой полости 19 Обратный клапан 22 при этом закроется, и жидкость

5 из бесштоковой полости 19 будет поступать в нагнетательную магистраль 25 только через регулируемый дроссель 24. Гидравлическим сопротивлением последнего регулируют время опорожнения бесштоко0 вой полости 19 и время открытия затвора 2, чтобы исключить гидравлический удар при i пуске насоса 1 и вынос песчаных частиц из скважины.

При остановке насоса 1 под действием

5 пружины 27 и обратного потока жидкости. затвор 2 начнет закрываться. Давление в штоковой полости 13 под действием на мем- брану26 этих сил, передаваемых через шток 18, возрастает. Жидкость из полости 13 по0 ступает в подъемную колонну 6 по трубопроводу 12 через регулируемый дроссель 23. вентиль 35 и полость 5. Обратный клапан 21 при этом закрыт. В бесштоковую полость 19 жидкость поступает из нагнетательной ма5 гистрали 25 по второму трубопроводу 20 через вентиль 34, обратный клапан 22 и частично через регулируемый дроссель 24.

Устанавливая необходимое гидравлическое сопротивление дросселя 24. обеспечивают необходимое время опорожнения

штоковой полости 13, исключая возникновение гидравлического удара в нагнетательной магистрали 25.

После слива жидкости из полости 5 корпуса 4 поплавок 15 с запорным органом 8 под действием собственного веса опустится вниз, открывая отверстие 7 При создании в колонне 6 разрежения дополнительный клапан 14 откроется под действием перепада давления и воздух заполняет колонну 6 также и через его отверстие.

Опорожнение всей полости 5 корпуса 4 происходит за короткий период времени и впуск воздуха осуществляется быстро, причем независимо от опускания поплавка, обладающего инерционностью и движение которого тормозится силами трения. Это исключает возможность возникновения гидроудара при повторном запуске насоса 1 через незначительный промежуток времени, когда в подъемной колонне 6 еще сохраняется разрежение.

Применение поплавка 15 повышает надежность открытия запорного органа 8, а закрытие его возможно лишь при заполнении полости 5 корпуса 4 жидкостью, т.е. действие перепада давления компенсируется весом поплавка 15. который можно рассчитывать для конкретных параметров, а открывается под действием сил от перепада давления и веса поплавка 15. что повышает надежность его срабатывания.

Регулирование дросселя осуществляется сменой шайбы 16 с необходимым диаметром центрального отверстия.

В известном устройстве затруднено регулирование времени выхода воздуха из колонны 6.

В предлагаемом изобретении размещение дросселя в выходном отверстии 7 облегчает обслуживание и повышает качество регулирования, этому способствует также выполнение дросселя в виде съемной шайбы 16.

Формула изобретения

1. Устройство впуска и выпуска воздуха

скважинной насосной установки, снабженной затвором с двухкамерным гидроприводом, содержащее корпус, полость которого сообщена в нижней части с выходом подъемной колонны установки, а в верхней - с

атмосферой посредством отверстия, размещенные в полости корпуса клапан с запорным органом, взаимодействующим с седлом, и поперечную разделительную перегородку, установленную с образованием

с корпусом регулировочной камеры, сообщенной посредством соединительного тру- бопровода со штоковой полостью гидропривода, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности гашения

гидроударов при повторных запусках, устройство снабжено дополнительным клапаном для срыва вакуума, установленным в соединительном трубопроводе, запорный орган клапана снабжен соединенным с ним

поплавком, причем запорный орган расположен над перегородкой, а поплавок - под ней, при этом седло клапана смонтировано в верхней части корпуса, охватывающим отверстие.

2. Устройтво по п. 1,отличающееся тем, что, с целью упрощения обслуживания, в отверстии смонтирован дроссель, выполненный в виде сменной шайбы.

4

Изобретение относится к гидромашиностроению и позволяет повысить надежность гашения гидроударов при повторных запусках и упростить обслуживание. Устройство содержит корпус (К) 4. полость 5 которого сообщена в нижней части с выходом подъемной колонны 6, на нижнем конце к-рой смонтирован насос 1, а в верхней - с атмосферой посредством отверстия 7, охваченного седлом 9 клапана, с к-рым взаимодействует его запорный орган 8, снабженный соединенным с ним поплавком 15. В полости 5 корпуса 4 установлена раз-делительная перегородка 10 со сверлениями 17, образующая с корпусом регулировочную камеру 11, сообщенную посредством соединительного трубопровода 12, в к-ром установлен дополнительный клапан 14 для срыва вакуума, со штоковой полостью 13 гидропривода 3 затвора 2, установленного нагнетательной магистрали 25. При повторном запуске насоса 1 после кратковременной остановки такое выполнение и расположение клапана 14 предотвращает гидравлический удар из-за преждевременного закрытия затвора 2. Запорный орган 8 и его поплавок 15 расположены по разные стороны от разделительной перегородки 10. а в отверстии 7 м.б. смонтирован дроссель, выполненный в виде сменной шайбы, что повышает надежность, упрощает регулирование и обслуживание. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Ё