Погружной диафрагменный электронасос для подъема пластовой жидкости из скважин

 

Сущность изобретения: на одном валу расположены электро-двигатель и насос с редуктором. Всасывающий и нагнетательный клапаны расположены в головке насоса вертикально, соосно один другому. На противоположном конце вала электродвигателя установлен второй идентичный насос, расположенный в корпусе с возможностью его работы в противофазе с первым насосом. Между всасывающим и нагнетательным клапанами второго насоса установлена трубчатая диафрагма с образованием вокруг нее полости, соединенной каналами, выполненными в головке, с поддиафрагменной полостью этого насоса, заполненной баластной жидкостью. Каждый насос вместе соединения с валом электродвигателя снабжен муфтой свободного хода. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в объемных насосах для подъема жидкости из скважин.

Известен диафрагменный электронасос, содержащий электродвигатель, насос с гидравлической головкой и цилиндрический корпус для их размещения [1] Недостаток этого насоса ограниченность применения.

Наиболее близким из известных аналогов к предлагаемому техническому решению является диафрагменный электронасос, содержащий расположенные на одном валу электродвигатель и насос с редуктором, гидравлическим приводом плоской диафрагмы, всасывающим и нагнетательным клапанами, установленными в клапанной коробке [2] Недостаток известного насоса состоит в том, что узел его редуктора рассчитан на ограниченную приводную мощность (не более 3,0 кВт), а это не позволяет увеличить производительность насоса и его напор, что сужает область его применения. Кроме того, из-за работы эксцентрикового привода возникает вибрация, которая крайне отрицательно воздействует на резиновые уплотнительные кольца, разделяющие полости нагнетания и всасывания клапанной коробки, способствует их быстрому износу, и вследствие этого нарушается герметичность соединения клапанной коробки с камерой насоса, что приводит к резкому снижению подачи последнего.

Цель изобретения расширение области применения известного диафрагменного насоса путем использования двухмодульного варианта исполнения насоса, в котором диафрагменные насосы расположены по обе стороны от электродвигателя и работали бы в противофазе по эксцентриситетам валов эксцентриковых приводов насосов, обеспечивая двойную подачу электронасоса.

Эта цель достигается тем, что в электронасосе, содержащем расположенные на одном валу электродвигатель и насос с редуктором, гидравлическим приводом плоской диафрагмы, рабочую камеру с всасывающим и нагнетательным клапанами, расположенными вертикально, соосно один другому, имеется установленный на противоположном конце вала электродвигателя другой аналогичный насос, расположенный в корпусе с возможностью его работы в противофазе с первым насосом. Между всасывающим и нагнетательным клапанами второго насоса установлена трубчатая диафрагма с образованием вокруг нее полости, соединенной каналами, выполненными в головке, с поддиафрагменной полостью этого насоса, заполненной балластной жидкостью. Каждый насос в месте его соединения с валом электродвигателя снабжен муфтой свободного хода.

На фиг. 1 изображена верхняя часть насоса с электродвигателем; на фиг. 2 нижняя часть насоса; на фиг. 3 электронасос с частичными вырезами, общий вид; на фиг. 4 сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 головка нижней части электронасоса.

Диафрагменный электронасос содержит электродвигатель 1, на валу которого установлены верхний 2 и нижний 3 диафрагменные насосы. Каждый из насосов имеет конический редуктор 4, эксцентриковый привод 5, плунжерный насос 6, являющийся гидравлическим приводом плоской эластичной диафрагмы 7. Верхний насос имеет головку 8, а нижний головку 9, в каждой из головок имеются всасывающий 10 и нагнетательный 11 клапаны. Плунжерные насосы 6 установлены для работы в противофазе по эксцентриситету валов эксцентриковых приводов 5. От пластовой жидкости электронасос изолирован стаканами 12 и 13, плоской диафрагмой 7 (в верхнем насосе), компенсатором 14 ( в нижем насосе) и заполнен маслом. Компенсатор 14 служит для компенсации температурного расширения масла. В головке 9 нижнего насоса 3 установлена труба 15, которая зафиксирована обоймой 16 и предназначена для соединения с напорной магистралью 17 верхнего насоса посредством муфты 18. Между всасывающим 10 и нагнетательным 11 клапанами нижней головки установлена трубчатая диафрагма 19. Рабочая камера 20 под диафрагмой 7 нижнего насоса 3 и внешняя полость 21 трубчатой диафрагмы 19 соединены каналами 22 и заполнены балластной жидкостью. В верхней и нижней частях электронасоса установлены фильтры 23. В месте соединения с валом электродвигателя насосы 2 и 3 снабжены муфтами свободного хода 24. Токопровод к электродвигателю 1 осуществляется через токоприемник 25 специальной муфтой снаружи электронасоса.

Электронасос работает следующим образом.

Электродвигатель 1 через редукторы 4 и эксцентриковые приводы 5 приводят в действие плунжерные насосы 6, обеспечивающие колебание плоских диафрагм 7. В верхней головке 8 электронасоса колебания диафрагмы 7 обеспечивают работу клапанов 10 и 11.

В нижней головке 9 электронасоса колебания своей диафрагмы 7 передаются балластной жидкостью через каналы 22 на трубчатую диафрагму 19, которая, сжимаясь в поперечном направлении, пропускает внутрь себя пластовую жидкость, которая через клапаны 10 и 11 поступает в трубу 15 и соединяется с пластовой жидкостью, поступающей по трубе 17.

Установка муфт свободного хода 24 позволяет отключить в случае необходимости один из насосов, а при поломке работающего насоса включить в работу резервный насос изменением направления вращения ротора электродвигателя переключением фаз на станции управления.

Электронасос позволяет вдвое увеличить подачу известного насоса при заданных напоре и диаметре обсадной колонны труб.

Формула изобретения

1. ПОГРУЖНОЙ ДИАФРАГМЕННЫЙ ЭЛЕКТРОНАСОС ДЛЯ ПОДЪЕМА ПЛАСТОВОЙ ЖИДКОСТИ ИЗ СКВАЖИН, содержащий расположенный на одном конце вала электродвигателя насос с редуктором, гидравлический привод плоской диафрагмы, рабочую камеру с всасывающим и нагнетательными клапанами, расположенными в головке насоса вертикально и соосно один с другим, отличающийся тем, что он снабжен установленным на противоположном конце вала электродвигателя вторым идентичным насосом, расположенным в корпусе с возможностью его работы в противофазе с первым насосом, при этом между всасывающим и нагнетательным клапанами второго насоса установлена трубчатая диафрагма с образованием вокруг нее полости, соединенной каналами, выполненными в головке, с поддиафрагменной полостью этого насоса, заполненной балластной жидкостью.

2. Электронасос по п.1, отличающийся тем, что каждый насос в месте его соединения с валом электродвигателя снабжен муфтой свободного хода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6