Способ нагнетания жидкости поршневым насосом и поршневой насос

 

Использование: перекачивание жидкостей и газожидкостных смесей поршневым насосом с регулированием величины объемной подачи. Сущность изобретения: способ предполагает регулирование объема газа, вводимого в рабочую камеру под избыточным давлением на такте всасывания и удаление всего поступившего в рабочую камеру газа обратно к источнику на такте нагнетания . Способ реализован в поршневом насосе 1, в верхней части сообщаемом трубопроводом 10 и регулятором потока 13 с источником сжатого газа. Изобретение предусматривает, что затвор впускного клапана газа 7 снабжен средством его принудительного перемещения на закрытие при контакте с жидкостью на такте нагнетания, которое может быть выполнено в виде элемента 15, закрепленного на хвостовике затвора и расположенного в отверстии седла с образованием дросселя, или в виде поплавка 16, закрепленного на затворе 14 со стороны рабочей камеры 2. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 04 В 23/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОткРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788133/29 (22) 31.01,90 (46) 30.08.92. Бюл. Иг 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) И.B.Áåëåé и Ю.С.Лопатин (56) Авторское свидетельство СССР

М 714044, кл. F 04 В 23/10, 1976. (54) СПОСОБ НАГНЕТАНИЯ ЖИДКОСТИ

ПОРШНЕВЫМ НАСОСОМ И ПОРШНЕВОЙ

НАСОС (57) Использование: перекачивание жидкостей и газожидкостных смесей поршневым насосом с регулированием величины объемной подачи, Сущность изобретения: способ предполагает регулирование объема газа, вводимого в рабочую камеру под избыточ„„Я „„1758285 А1 ным давлением на такте всасывания и удаление всего поступившего в рабочую камеру газа обратно к источнику на такте нагнетания. Способ реализован в поршневом насосе 1, в верхней части сообщаемом трубопроводом 10 и регулятором потока 13 с источником сжатого газа. Изобретение предусматривает, что затвор впускного клапана газа 7 снабжен средством его принудительного перемещения на закрытие при контакте с жидкостью на такте нагнетания, которое может быть выполнено в виде элемента 15, закрепленного на хвостовике затвора и расположенного в отверстии седла с образованием дросселя, или в виде поплавка 16, закрепленного на затворе 14 со стороны рабочей камеры 2. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. 1758285

20 впускные клапаны во время совершения 25

35

Изобретение относится к способам нагнетания жидкостей поршневыми насосами, преимущественно для бурения скважин.

Известен способ нагнетания жидкости поршневым насосом с регулированием его объемной подачи путем изменения объема поступающей в его рабочие камеры во время всасывающих ходов поршней жидкости

sa счет присоединения к рабочим камерам дополнительных камер переменного объема, подключенных к источнику упругой среды. и устройство для осуществления указанного способз, содержащее камеры переменного объема, разделенные упругой перемычкой на две полости, одна иэ которых сообщена с источником упругой среды, а другая подключена к рабочему цилиндру.

Недостатком известного способа является ухудшение всасывающей способности насоса, сложность конструктивного исполнения узлов регулирования его подачи.

Известен также способ нагнетания газожидкостной смеси поршневым насосом, включающий ввод в рабочую камеру через такта всасывания жидкости и газа под избыточным давлением от отдельных источников и устройство для осуществления этого способа, содержащее расположенный в верхней части рабочей камеры и связанный трубопроводом с источником сжатого rasa впускной клапан газа, включающий седло и затвор с направляющим хвостовиком.

Недостатки этого способа заключаются в невозможности регулирования подачи жидкости, задаваемой ее источником, насосом, з также в нагнетании вместе с перекачиваемой жидкостью в скважину газа, Недостаток устройства — непригодность для использования при реализации описываемого способа нагнетания жидкости.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей насоса путем обеспечения регулирования величины его обьемной подачи.

Поставленная цель достигается тем, что в способе нагнетания жидкости поршневым насосом, включающем ввод в рабочую камеру через впускные клапаны во время совершения такта всасывания жидкости и газа под избыточным давлением от отдельных источников, при вводе газа регулируют обьем его поступления в рабочую камеру, а при выполнении такта нагнетания удаляют весь поступивший объем газа обратно к источнику, после чего закрывают впускной клапан газа потоком перекачиваемой жидкости, Кроме того. в поршневом насосе, содержащем расположенный в верхней части рз4 5

50 бочей камеры и связанный трубопроводом с источником сжатого газа впускной клапан газа, включающий седло и затвор с направляющим хвостовиком, источник сжатого газа снабжен регулятором потока, размещенным в трубопроводе, а затвор впускного клапана rasa снабжен средством его принудительного перемещения на закрытие при контакте с жидкостью на такте нагнетания, причем последнее может быть выполнено в виде элемента, закрепленного на хвостовике затвора и расположенного в отверстии седла с образованием дросселя, или в виде поплавка, закрепленного на затворе со стороны рабочей камеры.

На фиг.1 изображено устройство для осуществления способа нагнетания жидкости поршневым насосом; на фиг.2 — варианты выполнения средства принудительного перемещения затвора впускного клапана газа, Устройство содержит поршневой насос

1 с вер1икальной камерой 2 в рабочей полости между поршнем 3 в цилиндре 4, и нагнетательным клапаном 5, всасывающий 6 и впускной 7(для газа) клапаны, нагнетательный 8, всасывающий 9 и впускной 10 (для газа) коллекторы, а также приемную емкость (источник жидкости) 11.

Впускной клапан 7 сообщен через коллектор 10 с источником газа (не показан) трубопроводом 12, содержащим регулятор потока 13. При этом впускной клапан, включающий седло и затвор 14 с направляющим хвостовикОм, имеет средство принудительного перемещения затвора на закрытие при контакте с жидкостью нз такте нагнетания, выполненное в виде элемента 15, закрепленного на хвостовике затвора 14 и расположенного в отверстии седла с образованием дросселя (фиг,2), и поплавка

16, закрепленного на затворе t4 со стороны рабочей камеры (фиг.3), Способ осуществляют следующим образом.

При выполнении поршнем 3 такта всасывания в цилиндре 4 в рабочую полость насоса 1 иэ приемной емкости 11 через всасывающий коллектор 9 и клапан 6 при закрытом нагнетательном клапане 5 вводится жидкость, Одновременно с жидкостью в вертикальную камеру 2 по трубопроводу 12 от источника газа (зтмосферы) через регулятор потока 13 и впускные коллектор 10 и клапан 7 вводится газ в количестве, определяемом степенью открытия регулятора потока 13. Причем, чем в большем обьеме поступит в камеру 2 газ, тем меньший объем жидкости войдет в рабочую полость во время такта всасывания, и к концу его в камере

1758285

2 находится объем поступившего газа поджимаемой снизу жидкостью. При выполнении поршнем 3 такта нагнетания жидкость иэ цилиндра 4 вытесняется поршнем при закрытом всасывающем клапане 6 в камеру

2, вытесняя при этом из нее через ставший ся открытым впускной клапан 7 и регулятор потока 13 по трубопроводу 12 обратно к источнику поступивший при такте всасывания газ. После вытеснения всего объема газа иЗ камеры 2 жидкостью и подъема ее до уровня места расположения элемента средства принудительного перемещения затвора 14 впускного клапана 7 на закрытие при контакте с жидкостью, последний перемещает затвор 14 и закрывает впускной клапан 7.

При использовании элемента 15, закрепленного на хвостовике затвора 14 и расположенного в отверстии седла с обра-. зованием дросселя, жидкость, проходя через дроссель и воздействуя на хвостовик, перемещает затвор до посадки его в седло, закрывая тем самым клапан 7, При использовании поплавка 16 в качестве средства принудительного перемещения затвора 14 поплавок, перемещаясь совместно с жидкостью, также перемещает затвор до посадки его в седло. обеспечивая закрытие клапана

7. Сообщение камеры 2 с источником газа после закрытия клапана 7 прерывается и в продолжении такта нагнетания осуществляется вытеснение жидкости через открывшийся нагнетательный клапан 5 в нагнетательный коллектор 8 и далее к потребителю. Далее цикл повторяется.

Применение предлагаемого насоса позволяет расширить функциональные воэможности нагнетания жидкости поршневым насосом путем обеспечения оперативного регулирования величины его объемной подачи в широком диапазоне за счет заполнения части объема рабочей камеры насоса во время такта всасывания газом и вытеснения его из камеры при такте нагнетания, 5 Формула изобретения

1. Способ нагнетания жидкости поршневым насосом, включающий ввод в рабочую камеру через впускные клапаны во время совершения такта всасывания жидко10 сти и газа под избыточным давлением от отдельных источников, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения регулирования величины объемной подачи

1S насоса, при вводе газа регулируют объем его поступления в рабочую камеру, а при выполнении такта нагнетания удаляют весь поступивший объем газа обратно к источнику, после чего закрывают впускной клапан

20 газа потоком перекачиваемой жидкости.

2, Поршневой насос, содержащий расположенный в верхней части рабочей камеры и связанный трубопроводом с источником сжатого газа впускной клапан

25 газа, включающий седло и затвор с направляющим хвостовиком, отличающийся тем, что источник сжатого газа снабжен регулятором потока, размещенным в трубопроводе, а затвор впускного клапана газа

30 снабжен средством его принудительного перемещения на закрытие при контакте с жидкостью на такте нагнетания;

3. Насос по п.2, отличающийся тем, что средством принудительного пере35 мещения затвора впускного клапана газа выполнено в виде элемента, закрепленного на хвостовике затвора и расположенного в отверстии седла с образованием дросселя.

4. Насос по п.2, отличающийся

40 тем, что средство принудительного перемещения затвора впускного клапана газа выполнено в виде поплавка, закрепленного на затворе со стороны рабочей камеры.