Насос для глубоких колодцев, действующих сжатым воздухом Советский патент 1937 года по МПК F04F1/08 

Настоящее изобретение относится к насосам для глубоких колодцев или скважин, у которых в глубине колодца (скважины) находится закрытый резервуар, наполняющийся жидкостью, например, нефтью, которая затем выталкивается, причем процесс повторяется до тех пор, пока в скважине находится достаточное количество нефти (или другой жидкости) для надлежащего заполнения резервуара.

Означенные насосы действуют сжатым воздухом с применением регулирующего впуск сжатого воздуха клапана и вспомогательного клапана, переставляемого напором жидкости, находящейся в камере, снабженной главным и вспомогательными каналами, соединяющими эту камеру с полостью вспомогательного клапана.

В предлагаемом насосе применено приспособление, которое, с целью регулирования промежутка времени, проходящего между открыванием и закрыванием выпускного канала, автоматически закрывает главный канал после того, как вспомогательный клапан начнет двигаться.

На чертеже фиг. 1 изображает общий вид глубокого колодца со вставленным в него насосом; фиг. 2- вертикальный продольный разрез клапанного механизма насоса; фиг. 3- то же, при другом положении, во время работы насоса.

Резервуар А, снабженный клапаном В, вставляется в скважину С, причем к нему подведены общеизвестным способом труба Д служащая для подвода давящей среды, и труба Е, отводящая выкачиваемую жидкость. В коробке F находится клапанный механизм, соединенный с трубой D и автоматически производящий выбрасывание жидкости из резервуара, когда последний достаточно наполнится жидкостью. Давящая среда подается в клапанную коробку через главную трубу G.

Главный клапан Н механизма, регулирующий подачу давящей среды,

снабжен выпускным каналом У, который в свою очередь управляется вспомогательным клапаном, находящимся в полости К. Камера L, наполненная жидкостью, находится под тем же давлением, которое господствует в резервуаре внизу скважины, так как сообщается посредством канала О с нагнетательной трубой D, причем давление находящейся в камере L жидкости управляет движениями вспомогательного клапана в полости /С.

Главный клапан Н подвергается с обеих сторон давлению, господствующему в нагнетательной трубе, но нормально прижимается к своему седлу добавочным давлением, оказываемым сильной пружиной Р, которая удерживается на месте ввинчивающейся головкой Q. Проходящий через тело клапана Н канал R позволяет давящей среде проходить по ту сторону клапана, с которой находится пружина, причем в головке Q сделаны каналы S, сообщающиеся с выпускным каналом /. Когда канал У будет сообщен с атмосферой через выпускное отверстие Т, имеющееся в степке камеры вспомогательного клапана, то главный клапан Н автоматически приподнимется и впустит давящую среду в трубу D, а когда отверстие Т закроется вспомогательным клапаном, то давление, образующееся на той стороне главного клапана, которая прижимается пружиной, повлечет за собою автоматическое закрывание последнего клапана.

Вспомогательный клапан состоит из основного тела U, снабженного заплечиком V, из стержня IV и из порщня X. Втулка Y может передвигаться относительно порщня, а между головкой а клапана и корпусом клапанной полости вставлена не особенно тугая пружина Z, нормально прижимающая вспомогательный клапан вниз в его нормальное или начальное положение. Втулка Y снабжена пружинящим зажимом V, который затормаживает втулку в любом ее положении. Кроме того, во втулке имеются выпускные отверстия w, открываемые и закрываемые порщнем X. Над

порщнем X в камере с помещена снабженная отверстиями пластинка Ь. Камера с имеет выпускное отверстие d, а между пластинкой b и ввинчивающейся переставной головкой / вставлена пружина е, более сильная, чем пружина Z.

В нижнем расщиренном канале g корпуса вспомогательного клапана помещается пружинный клапан h, на который действует пружина у, более слабая, чем пружины Z или е, и вставленная между клапаном h и ввинченной головкой k. Когда клапан /г поднят, он прижимается к клапанному седлу О и закрывает главный канал р, ведущий из камеры L, в которой находится масло под давлением, в камеру вспомогательного клапана, находящуюся под головкой а последнего. Когда механизм вспомогательного клапана бездействует, то клапан h нажат вниз головкой, так что между камерой L и полостью К клапана существует свободное сообщение. Находящийся в дне жидкостной камеры L канал г соединен вспомогательным каналом q с пространством, расположенным под головкой а вспомогательного клапана, причем проход через канал г регулируется игольчатым клапаном s. Главный масляный канал р соединен каналом t с пространством у нижнего края клапана h, так что последний действует под влиянием давления масла. Для пуска в ход служит кран и, запирающий канал х, сообщающийся с выпускным каналом У.

После того, как резервуар А вставлен в скважипу и клапанный механизм отрегулирован для пуска в ход насоса на новом месте (после чего он будет работать автоматически), кран и открывают для того, чтобы выпустить давление с верхней (нажимаемой пружиной) стороны главного клапана Я. Тогда главный клапан открывается и впускает давящую среду в резервуар А, а жидкость из резервуара выбрасывается через разрядную трубу Е. Как только выкачивание начнется, кран и закрывают и, в то время как резервуар опоражнивается, давящая среда, находящаяся под любым желаемым давлением, проходит через канал О в камеру Z и вытесняет находящееся в последней масло или другую жидкость, выталкивая ее через главный канал р под головку а вспомогательного клапана, вследствие чего вспомогательный клапан немедленно и быстро перемещается кверху вместе с порщнем X и пластинкой Ь, так что стержень W располагается против отверстий да, имеющихся во втулке Y, вследствие чего выпускной клапан J сообщится с выпускным отверстием Т, и, следовательно, главный клапан Н будет поддерживаться в открытом состоянии. В то же время находящаяся под давлением жидкость, проходящая через канал t, переместит клапан h кверху, прижмет его к седлу о и закроет главный канал р для жидкости. Указанное движение клапана h происходит, как только порщень отвободится от веса головки а клапана, а канал q откроется и тем предотвратит внезапное устремление слишком большого количества жидкости в полость к. в противном случае в камере L останется слишком малое количество жидкости для прохода через регулируемый игольчатым клапаном канал г и вследствие этого резервуар А будет опорожняться, не будучи достаточно наполненным. В этом случае жидкость будет проходить более медленно через контролируемый игольчатым клапаном 5 канал г, затем будет проходить через канал q и продолжать более медленно поднимать вспомогательный клапан до тех пор, пока заплечик V не начнет толкать вверх втулку К и не заставит ее закрыть выпускной канал У. Тогда главная давящая среда накопится с верхней стороны главного клапана Н и закроет последний. Положение игольчатого клапана s регулируется так, чтобы промежуток времени, зависящий от положения этого клапана, был достаточен для опоражнивания резервуара А. Положение вспомогательного клапана при описанных условиях показано на фиг. 3, где главный клапан Н изображен в момент перед его закрытием.

После того, как резервуар А опорожнится и главный клапан Н закроется, пружины е и Z благодаря понижению давления в резервуаре А смогут возвратить вспомогательный клапан в его начальное положение. Во время этого движения вспомогательного клапана жидкость вытесняется из полости К в камеру L через канал г до тех пор, пока головка а клапана не возвратит порщень h в его начальное положение. Когда благодаря опусканию поршня /г канал р откроется, то жидкость начнет переходить из полости К в камеру L через канал р. Пружинящий зажим v продолжает удерживать втулку Y в положении, показанном на фиг. 3, и когда поршень X перемещается вниз, он сперва закрывает отверстия -w во втулке, а затем пластинка b толкает втулку вниз и приводит ее в положение, показанное на фиг. 2, так что выпускной канал J поддерживается в закрытом состоянии. В это время все части находятся в положении готовности к новому автоматическому действию, и когда жидкость в резервуаре А снова поднимется, то во время поднимания жидкости в резервуаре Л противодавление, создающееся в главной трубе, подающей сжатую среду, будет проходить через канал О, а когда это противодавление станет, достаточно большим, благодаря достаточному наполнению резервуараЛ, то минеральное масло или иная жидкость, находящаяся в камере L, начнет вытесняться вниз (сначала через главный канал р) для того, чтобы быстро поднять вспомогательный клапан и открыть выпускной канал J и выпускное отверстие 7, вследствие чего главный клапан Н получает возможность открыться и впустить давящую среду в подающую трубу для выталкивания жидкости из резервуара А. После этого клапан Л закрывает главный канал /, вследствие чего вспомогательный клапан начинает двигаться медленнее, как описано выше, причем втулка Y запирает выпускной канал / по истечении промежутка времени, достаточного для полного опоражнивания резервуара А.

Предмет изобретения.

1. Насос для глубоких колодцев, действующий сжатым воздухом с применением регулирующего впуск сжатого воздуха клапана и вспомогательного клапана, переставляемого напором жидкости, находящейся в камере, снабженной главным и вспомогательным каналами, соединяющими эту камеру с полостью вспомогательного клапана, отличающийся применением приспособления, предназначенного для автоматического закрывания главного канала р после того, как вспомогательный клапан U начнет двигаться, и состоящего из пружинного полого клапана k, полость коего соединена с каналом р при посредстве канала t, каковой клапан h служит-при передвижении его вверх - для перекрывания канала р, оставляя при этом сообщение камеры L с полостью К лишь по более узкому вспомогательному каналу q, регулируемому соответствующей установкой вручную игольчатого клапана s, каковое устройство имеет целью регулировать промежуток времени, проходящий между открыванием и закрыванием выпускного канала.

2. При насосе по п. 1 приспособление для возвращения вспомогательного клапана U в исходное положение после того, как резервуар А будет опорожнен от наполнявщей его откачиваемой жидкости, состоящее из установленной в узкой части полости К подвижной втулки Y с отверстиями W, сообщающими или выключающими канал У путем перемещения ее вверх заплечиком V клапана и или вниз прикрепленной к поршню X этого клапана пластинкой Ь, находящейся под воздействием пружины. к патенту ин-ной фирмы № ,.Ингерсодль Ранд Компани 52230

Фиг1

сЬиг2