Глубинная насосная установка Советский патент 1992 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к насосострое- нию, и может найти использование в народном хозяйстве для подъема жидкостей из глубоких колодцев, например при выкачивании воды из шахт, нефти из скважин, артезианских вод из колодцев, а также для подъема глубоких слоев морской воды на поверхность моря.

Известны глубинные насосные установки, состоящие из напорного трубопровода, установленного в скважине параллельно приводному и сообщенному с ним в нижней части, причем напорный трубопровод снабжен установленным в нем подпружиненным нормально открытым отбойным клапаном и без пружины и расположенным ниже него всасывающим клапаном и выше него. Они связывают напорный трубопровод и скважину. Гидропривод насосной установки и

глубинная насосная установка снабжены гидропульсатором, соединенным трубопроводами.

Недостатком описанных устройств является то, что процесс нагнетания производится один раз за два хода поршня пульсатора.

Целью изобретения является увеличение производительности насоса за счет усовершенствования его конструкции.

На чертеже изображена предлагаемая глубинная насосная установка.

Установка включает шатунно-кривошипный механизм (коленчатый вал) 1, поршни пульсатора с перепускными каналами 2-15, нагнетательные клапаны поршней- прямые перепускные клапаны 3, 5, всасывающие клапаны поршней - обратные перепускные клапаны 4, 6, трубопроводы с

СА Сч О N

седлами для ударного клапана И 7, 8, водоприемная часть 9 колодца, клапанный блок 10, ударный клапан 11 с запорными элементами,всасывающие клапаны установки 12, 13, потребитель 14.

Указанная цель достигается тем, что в процессе работы насосной установки в трубопроводах 7 и 8 создается возвратно-поступательное движение жидкости посредством возвратно-поступательно двигающихся поршней (2 и 15) шатун но-кри- вошипного механизма. Движение жидкости в клапанном блоке будет, например,справа- налево, и воздействие ее на ударные клапаны 11 с запорными элементами также будет справа-налево по дуге вокруг точки крепления клапана.

Если жидкость движется в трубопроводе 7 вниз под воздействием поршня 2, то в трубопроводе 8 она движется вверх совместно с поршнем 15.

В этом случае жидкость в трубопроводах 7 и 8 будет двигаться под действием поршня 2. Ударный клапан с запорными элементами 11, подвешенный на оси в клапанном блоке 10, вследствие движения жидкости повернется на оси и перекроет трубопроводы с седлом 8 в зоне всасывающего клапана 13. В результате жидкость в трубопроводе 7 остановится, а в трубопроводе 8 продолжает свое движение вверх по инерции за поршнем 15. В зоне всасывающего клапана 13 клапанного блока, в трубопроводе 8 создается разрежение. Клапан 13 откроется вовнутрь трубопровода 8 и порция жидкости из водоприемной части колодца 9 поступит в зону разрежения. Всасывающий клапан 12 при этом закрыт, вследствие избыточного давления в трубопроводе 7.

При обратном движении поршней 15 и 2, когда жидкость будет двигаться в трубопроводе 8 вниз под действием поршня 15, а в трубопроводе 7 вверх совместно с поршнем 2, ударный клапан 11, двигаясь от зоны всасывающего клапана 13 к клапану 12, перекроет в его зоне трубопроводы с седлами 8 и 7. В результате жидкость в трубопроводе 7 продолжает свое движение вверх по инерции за поршнем 2.

В зоне всасывающего клапана 12, в трубопроводе, создается разрежение. Всасывающий клапан 12 откроется вовнутрь трубопровода 7, пропустив порцию жидкости в зону разрежения. Всасывающий клапан 13 при этом закрыт вследствие избыточного давления в трубопроводе 8.

За счет того, что колебания жидкости в трубопроводах 7 и 8, спровоцированные движением поршня 2 и 15, будут затухающими, то,не доходя до верхней мертвой точки, под поршнями 2 или 15 будет создаваться разрежение. Тогда перепускной клапан 4 и 6 откроется и часть жидкости перейдет из

пространства над поршнем 2 или 5 в пространство под поршнями, ликвидировав этим разрежение. В связи с тем, что поршни пульсатора служат для обеспечения колебаний жидкости в трубопроводах и поддержа0 ния установленной величины амплитуды колебаний, поршни могут выполняться с отверстиями в днище без клапанов.

При изменении направления движения поршня 2 в трубопроводе 8 одновременно

5 изменяет направление движения и ударный клапан 11 от седла трубопровода 8 к седлу трубопровода 7.

За время движения ударного клапана под действием движущейся жидкости в тру0 бопроводах 7 и 8 от одного седла к другому всасывающие клапаны 12 и 13 закрыты вследствие избыточного давления столбов жидкости в трубопроводах 7 и 8.

После прохождения отметки пути рав5 ной примерно половине амплитуды колебания жидкости (например, поршень 2 движется вниз)когда ударный клапан находится в своем седле в зоне всасывающего клапана 13 трубопровода 8, избыток жидко0 сти объемом, равным произведению площади сечения трубы и пути 0,5 амплитуды колебаний, пройденного поршнем 2, вытесняется в пространство над поршнем 2 через перепускной клапан 3. Если поршень 15

5 движется вниз, то перемещение избыточного объема жидкости в надпоршневое пространство происходит через перепускной клапан 5.

При движении, например поршня 15;

0 вверх, когда ударный клапан 11 продолжает находиться в седле трубопровода 8, перекрыв этим сообщение трубопроводов 7 и 8, то на протяжении величины хода поршня, равной половине амплитуды колебаний,

5 жидкость, перемещенная через перепускной клапан 5 в пространство над поршнем 15,стекает в лоток и направляется к потребителю 14.

Использование инерции колебания

0 жидкости в двух параллельно расположенных трубопроводах значительно снижает мощность на привод глубинной насосной установки, расположение шатунно-поршне- вой группы привода на поверхности земли

5 позволяет своевременно и легкодоступно проводить техническое обслуживание и ремонт этой группы, использование двух на- порно-приводных трубопроводов с двумя поршнями увеличивает производительность установки поимерно в два раза.

Формула изобретения 1. Глубинная насосная установка, содержащая расположенный на поверхности земли шатунно-кривошипный гидропульсатор, соединенный с V-образным трубопроводом, установленным в скважине с возможностью подключения к ней в нижней части через всасывающий клапан одной из ветвей V-образного трубопровода и ударный клапан с запорным элементом, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности за счет использования обеих ветвей V-образного трубопровода в качестве напорных, шатунно-кривошипный

0

5

гидропульсатор снабжен размещенными в каждой из ветвей V-образного трубопровода поршнями, которые выполнены с перепускными каналами, а ветви V-образного трубопровода снабжены седлами, выполненными с возможностью взаимодействия с запорным элементом ударного клапана, причем вторая ветвь V-образного трубопровода дополнительно снабжена всасывающим клапаном.

2. Установка по п.1,отличающаяся тем, что в перепускных каналах каждого из поршней установлены всасывающий и нагнетательный клапаны.

Использование: выкачивание воды из шахт, нефти из скважин, артезианских вод из колодцев, а также подъем глубоких слоев морской воды на поверхность моря. Сущность изобретения: на поверхности земли расположен шатунно-кривошипный гидропульсатор, соединенный с V-образным трубопроводом (ТП). ТП установлен в скважине и подключен к ее нижней части через всасывающий клапан одной из ветвей ТП. Гидро- пульсатор снабжен размещенными в каждой из ветвей ТП поршнями, выполненными с перепускными каналами. Ветви ТП снабжены седлами, взаимодействующими с запорным элементом ударного клапана. Вторая ветвь ТП дополнительно снабжена всасывающим клапаном. В перепускных каналах поршней установлены всасывающий и нагнетатепььый клапаны. 1 з.п,ф-лы, 1 ил.

Редактор М.Васильева Техред М.Моргентал

Заказ 1651ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

/// /// ////////Л///

Ю

Корректор О, Ципле