Глубинная насосная установка
Владельцы патента RU 2344318:
Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Профессионального Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Установка предназначена для использования в народном хозяйстве для подъема жидкости из глубоких колодцев и скважин. Внутри напорного трубопровода размещен приводной трубопровод. Поршень шатунно-поршневой группы помещен в приводной трубопровод и имеет форму цилиндра. Установка состоит из шатунно-поршневой группы, поршня шатунно-поршневой группы, который имеет форму цилиндра, расположенного в приводном трубопроводе, сообщенного своей нижней частью при помощи клапана с напорным трубопроводом. Площадь сечения приводного трубопровода равна общей площади сечения напорного трубопровода. В нижней части приводного трубопровода установлены всасывающий клапан и ударный клапан в виде плоского кольца или в виде тороида. Клапан имеет ограничение своего перемещения. Ударный клапан должен иметь удельный вес равный плотности воды. При этом величина между ограничителем его движения и ударным клапаном равна половине хода поршня. Вся установка погружена в колодец и опирается своей нижней частью на его дно. Упрощается конструкция, уменьшаются габариты, появляется возможность использовать при откачке жидкостей из небольших по диаметру колодцев и скважин. 1 ил.
Изобретение относится к области насосостроения и может использоваться в народном хозяйстве для подъема жидкостей из глубоких колодцев и скважин.
Известна глубинная насосная установка, содержащая расположенный на поверхности земли гидропульсатор, соединенный с размещенным в скважине приводным трубопроводом, снабженным нормально закрытым всасывающим клапаном, нагнетательный трубопровод снабжен ударным клапаном, нормально открытым со стороны напорного трубопровода, при этом гидропульсатор имеет поршень, кинематически подключенный к приводу и расположенный в верхней части приводного трубопровода. (RU 2180408, 10.03.2002.)
Недостатком известного устройства является сложность осуществления прямолинейного движения поршня.
Задача изобретения заключается в создании глубинной установки, более надежной в работе при упрощении ее конструкции.
Технический результат - упрощение конструкции, повышение надежности в работе и использовании при откачке жидкостей из меньших по диаметру скважин.
Поставленная задача достигается тем, что в известной глубинной установке, содержащей расположенный на поверхности земли гидропульсатор, соединенный с размещенным в скважине приводным трубопроводом, снабженным нормально закрытым всасывающим клапаном, нагнетательный трубопровод снабжен ударным клапаном, нормально открытым со стороны напорного трубопровода, гидропульсатор при этом имеет поршень, кинематически подключенный к приводу и расположенный в верхней части приводного трубопровода. Согласно изобретению приводной трубопровод размещен внутри нагнетательного трубопровода, а ударный клапан выполнен в виде плоского кольца или тороида, охватывающего всасывающий канал с его клапаном, при этом кольцо или тороид ударного клапана выполнен с удельным весом, равным плотности поднимаемой жидкости, а ограничители хода ударного клапана расположены на расстоянии от его седла на половине величины хода поршня гидропульсатора.
На чертеже представлена принципиальная схема глубинной насосной установки.
Установка состоит из шатунно-поршневой группы 3, поршня 4, который имеет форму цилиндра, расположенного в приводном трубопроводе 2, сообщенного своей нижней частью клапаном 5 с напорным трубопроводом 1. Причем площадь сечения приводного трубопровода равна общей площади сечения напорного трубопровода.
В нижней части приводного трубопровода установлены всасывающий клапан 6 и ударный клапан 5 в виде плоского кольца или в виде тороида. Клапан имеет ограничитель 8 своего перемещения. Причем ударный клапан должен иметь удельный вес, равный плотности воды. Тогда расстояние между ограничителем 8 его движения и ударным клапаном 5 должно равняться половине хода поршня 4. Вся установка погружена в колодец 7 (трубчатый или шахтный) и опирается своей нижней частью на дно колодца.
Установка работает следующим образом.
В процессе работы установки возвратно-поступательное движение жидкости в напорном трубопроводе 1 и в приводном трубопроводе 2 создается посредством шатунно-поршневой группы 3. Под действием поршня 4 при движении его вниз возникает давление жидкости в приводном трубопроводе 2, которое открывает клапан 5 и закрывает клапан 6. Жидкость из приводного трубопровода 2 при этом поступает в напорный трубопровод 1, откуда она выводится на поверхность. Начало открытия клапана 5 и закрытие клапана 6 происходит, когда поршень 4 пройдет половину пути своего хода.
При изменении направления движения поршня 4, т.е. при движении поршня 4 вверх возникает разрежение в седле клапана 5. Разрежение возникает за счет ускорения движения жидкости вследствие уменьшения проходного сечения между клапаном 5 и его седлом. Из-за разрежения над клапаном 5, он закрывается на половине пути хода поршня, когда кинетическая энергия движения жидкости в приводном трубопроводе 2 наибольшая. И в это время открывается клапан 6 за счет разрежения над ним, под клапаном 5 возникает гидроудар и жидкость из скважины 7 поступает в приводной трубопровод 2. Далее цикл работы установки повторяется. Время срабатывания ударного клапана 5 наилучшее, когда поршень гидропульсатора проходит половину длины своего хода.
Благодаря простому решению по усовершенствованию удается упростить конструкцию глубинной насосной установки, а использование инерции движения жидкости под поршнем значительно увеличивает всасывающую возможность установки. Упрощается ее конструкция, уменьшаются габариты, увеличивается возможность использовать насосную установку для откачки жидкостей из скважин меньшего диаметра, а также использовать универсальный привод (ручной, механический, электрический) и альтернативные источники энергии (ветроустановки, солнечные, биогазовые и другие).
Глубинная насосная установка, содержащая расположенный на поверхности земли гидропульсатор, соединенный с размещенным в скважине приводным трубопроводом и снабженным нормально закрытым всасывающим клапаном, нагнетательный трубопровод снабжен ударным клапаном нормально открытым со стороны напорного трубопровода, гидропульсатор при этом имеет поршень, кинематически подключенный к приводу и расположенный в верхней части приводного трубопровода, отличающаяся тем, что приводной трубопровод размещен внутри нагнетательного трубопровода, а ударный клапан выполнен в виде плоского кольца или тороида, охватывающего всасывающий канал с его клапаном, при этом кольцо или тороид ударного клапана выполнен удельным весом, равным плотности поднимаемой жидкости, а ограничители хода ударного клапана расположены на расстоянии от своего седла на половине величины хода поршня гидропульсатора.
