Гидроприводной насос Советский патент 1977 года по МПК F04B43/06 F04B47/00 

1

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано преимущественно для .подъема жидкости из глубоких скважин.

Иавестны тидроприводные насосы с эластичным силыфоном, оба конца которого закреплены в корпусе насоса, а объем между поверхностями сильфона и рабочей камеры заполнен загрузочной средой 1. В таких насосах отсутствует запорный элемент, о,граничивающий положение сильфона, что приводит к выходу его из строя, так как лри нарунтении терчметичности нагнетательного клапана после остановки насоса давление среды из напорного трубопровода смещает сильфон до упопп в нижнюю стенку рабочей камеры и выводит аго из строя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гидроприводной наоос, содержащий закрепленную в корнусе эластичную плоскую диафрагму, жесткий центр которой снабжен запорным элементом, 1взаимодействующим с расположенным в корпусе седлом клапана ограничения положения диафрагмы 2. В этом насосе запорный элемент, садясь на седло, герметизирует рабочую камеру. В результате этого давление среды :по обе стороны диафрагмы уравнивается, что предупреждает выход ее из строя. Однако при увеличении подачи насоса путем повышения

частоты колебаний рабочего органа прочность плоской диафрагмы снижается и она бысгро выходит из строя. Кроме того, при работе насоса в глубоких скважинах давление среды

деформирует и отрывает слой эластичного материала, покрывающего жесткий центр диафрагмы и осуществляющего уплотнение запорно го элемента в седле, что нарушает герметичность рабочей камеры.

Целью изобретения является увеличен1 е подачи насоса путем повышения частоты колебаний рабочего органа нри использовании в качестве последнего сильфонного элемента. Это достигается тем, что в предлагаемом насосе

седло клапана ограничения положения рабочего органа смещено относительно места крепления сильфона в корпусе во внутреннюю полость сильфона.

На фиг. 1 схематично изображен описываемый насос, разрез; на фиг. 2 - вариант выполнения рабочего органа с заделкой в корпусе насоса по обоим концам.

В верхней части цилиндрического корпуса 1 насоса располол ен рабочий сильфон 2, а в

нижней части - сильфонный компенсатор 3. Плунлчерный насос 4 через эксцентриковый вал 5 и конический редуктор 6 связан с электродвигателем 7. Дно сильфона 2 связано с регулятором 8 хода и снабжено жестким цеятром с запорны;ми элементами, например, в

виде конусов 0 - И с уплотнительным кольцом 12. В крышке 13 корпуса расположены всасывающий 14 и нагнетательный 15 клапаны. Рабочая камера 16 сна бжена верхним 17 и нижним 18 седлахМИ, образующими совместно с запорными элементами 9 и 10 клапаны ограничения положения сильфона 2. Седло 18 выдвинуто во внутреннюю полость сильфона 2 для того, чтобы Лри посадке на него занорно1ГО элемента 10 сильфон сжимался лишь виределах упругих деформаций материала. Рабочая камера 19 ком-пенсатора 3 снабжена седлом 20. Седла запорных элементов сильфона и компенсатора расположены в их предельных положениях. Отверстие а соединяет полость компенсатора 3 с приемной камерой 21 илуилчерного насоса 4. Полость корпуса 1 заполнена рабочей средой.

Насос работает следующим образом.

Электрод.ви1гатель 7 через редуктор 6 и эксцентриковый вал 5 приводит s действие плунжерный насос 4, который осуществляет гидравлический -привод сильфона 2 и клапанов 14 и 15. Изменения объема в камере 21 во время движения илуижера компенсируются ко;мпенсатором 3 через отверстие а. После остановки насоса перекачиваемая среда из напорных труб через неплотности нагнетательного клапана 15 проникает в рабочую камеру 16 и сжи1мает сильфон 2, так как давление среды внутри насоса .меньше давления перекачиваемой среды. По достижении сильфоном 2 нижнего предельного положения запорный элемент 10 входит в седло 18 и при помоши уплотиительиого кольца 12 разобщает рабочую камеру 16 с внутренней полостью насоса. Давление среды по Обе стороны стенок сильфона 2 уравнивается и сжатие его прекращается, что исключает ВЫХОД иасоса из строя. При добыче нефти через стенки сильфона 2 и компенсатора 3 во внутреннюю полость насоса диффуидирует попутный газ, находящийся под давлением окружающей среды при по1Грул ении насоса под уровень жидкости в скважине. При подъеме иасоса на поверхность давление среды постепенно снижается, находящийся в насосе газ

расширяется и перемещает сильфон 2 до упора запорного элемента 9 в .верхнее седло 17, а ко-мпенсатор 3 до упора запорного элемента 11 в седло 20. При этом рабочие камеры 16 и 19 остаются заполненными откачиваемой жидкостью и при помощи уплотнительиых колец 12 герметизируются. В результате этого давление среды по обе стороны стенок сильфоиа 2 и компенсатора 3 уравнивается и расширение газа прекращается, что предохраняет насос от выхода из строя.

При подъеме жидкости с большим количеством механических примесей для предотвращения их оседания в рабочей камере сильфон может иметь заделку в корпусе по обоим концам. Тогда его жесткий центр с запорными элементами расположен внутри сильфона, а объем между поверхностями сильфоиа и рабочей камеры 16 через отверстие б заполнен разгрузочной средой.

Применение предлагаемого гидроприводного насоса позволяет увеличить подачу насосов с эластичными рабочими органами и повысить их надежность и долговечность, что обеспечивает экономический эффект при подъеме жидкости из глубоких скважин.

Формула изобретеиия

Гидроприводной насос, содержащий закрепленный в корпусе эластичный рабочий орган, жесткий центр которого снабжен запорным элементом, взаимодействующим с располол еиным В корпусе седлом клапана ограничения положения рабочего органа, отличающийся тем, что, с целью увеличения подачи насоса путем повышения частоты колебаний рабочего органа при использовании в качестве последнего сильфонного элемента, седло клапана ограничеиия полол ения рабочего оргаиа смещено относительно места крепления сильфона в корпусе во внутреннюю полость сильфона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 935531, кл. 59а, 11, 1949.

2.Патент ФРГ № 1095123, кл. 59а, 35, 1957.

/б- Фиг.2