Перистальтический насос
Владельцы патента RU 2645862:
ООО "Научно-производственное объединение Челнинский насосный завод" (RU)
Изобретение относится к перистальтическим насосам и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности, в частности, при отборе жидкости из скважины. Перистальтический насос состоит из соединенных между собой отдельных секций, где каждая секция содержит внутри корпуса эластичное тело. Внутри эластичного тела установлен кулачковый вал, контактирующий с поршнями, которые связаны с эластичным телом непосредственно, или через жидкость, или газ. Упрощается конструкция насоса, снижается себестоимость. 5 ил.
Изобретение относится к перистальтическим насосам и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности, в частности, при отборе жидкости из скважины, так же может быть использовано и в других отраслях промышленности и сельского хозяйства.
Известен скважинный перистальтический насос, включающий эластичный трубопровод и нажимной элемент, взаимодействующий с наружной поверхностью эластичного трубопровода с усилием, достаточным для возникновения перистальтического эффекта. Эластичный трубопровод размещен в полости, установленной в скважине обоймы так, что часть его выходит за габариты обоймы, а нажимной элемент выполнен в виде объемного тела с цилиндрической контактной поверхностью, укрепленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль эластичного трубопровода и взаимодействия с выступающей из обоймы частью его поверхности, при этом размеры объемного тела и обоймы выбраны из условия заполнения полости обоймы эластичным трубопроводом в зоне взаимодействия объемного тела и эластичного трубопровода (см. патент RU №2382901, МПК F04B 43/12).
Основным недостатком такого насоса является сложность конструкции, малый срок службы, ненадежность в работе и низкий КПД.
Известен перистальтический насос, содержащий приемное отверстие, по меньшей мере одну камеру, эластичное ферромагнитное тело и электромагнитную систему, образованную расположенными на магнитопроводе вдоль камеры индукторами, которые запитаны током с возможностью перемещения магнитного поля вдоль оси камеры, по меньшей мере одно эластичное ферромагнитное тело выполнено или охватывающим, или охватываемым индукторами в виде свободно перемещающихся в смазывающей, например, магнитной жидкости ферромагнитных, например, шариков, которые заключены в герметичную эластичную оболочку, а магнитопровод индукторов изготовлен с возможностью транспортировки ферромагнитных, например, шариков в исходное положение (см. патент RU №2114321, МПК F04B 43/12).
Недостатком такого перистальтического насоса является сложность конструкции, дороговизна, ненадежность, затруднительность получения необходимого давления перекачиваемой жидкости.
Известен перистальтический насос, содержащий центральное тело, находящееся внутри эластичного тела, электромагниты, расположенные вдоль оси насоса, где электромагниты обхватывают гидравлические камеры, при этом якоря электромагнитов связаны с поршнями, установленными на гидравлических камерах, заполненных жидкостью, и внутри гидравлических камер расположены эластичные тела с центральными телами (см. патент РФ на изобретение №2591363).
Недостатком данной конструкции перистальтического насоса является необходимость применения, для скважин большой глубины, электромагнитов больших размеров, что усложняет конструкцию насоса, усложняется установка насоса в скважине, снижается надежность работы насоса, увеличивается себестоимость всей конструкции насоса.
Была поставлена задача на упрощение конструкции перистальтического насоса, снижение себестоимости.
Указанная задача решается тем, что в каждой из отдельных секций, соединенных между собой, внутри корпуса содержится эластичное тело, где внутри эластичного тела установлен кулачковый вал, контактирующий с поршнями, которые связаны с эластичным телом непосредственно, или через жидкость, или газ.
Установка внутри эластичного тела кулачкового вала, контактирующего с поршнями, которые связаны с эластичным телом непосредственно, или через жидкость, или газ, позволяет упростить конструкцию перистальтического насоса и снизить себестоимость.
На фиг. 1 схематично изображен перистальтический насос в скважине;
на фиг. 2 схематично изображен выносной элемент А на фиг. 1, в увеличенном масштабе, секций перистальтического насоса с поршнями, контактирующими непосредственно с эластичным телом;
на фиг. 3 схематично изображен разрез Б-Б на фиг. 2;
на фиг. 4 схематично изображен выносной элемент А на фиг. 1, в увеличенном масштабе, секций перистальтического насоса, с вариантом воздействия поршней на эластичное тело через жидкость или газ;
на фиг. 5 схематично изображен разрез В-В на фиг. 4.
Перистальтический насос состоит из кулачкового вала 1, находящегося в контакте с поршнями 2. Поршни 2 находятся в направляющих 3 и взаимодействуют непосредственно с эластичным телом 4. Между эластичным телом 4 и корпусом 5 находятся камеры 6, заполненные перекачиваемой жидкостью 7 и связанные между собой трубками 8 и каналами 9.
Возможна установка подшипников 10 на кулачковый вал 1 для снижения трения между кулачковым валом 1 и поршнями 2.
С целью более равномерного распределения усилия от поршней 2 на эластичное тело 4 между ними может находиться жидкость или газ 11.
Возможно изготовление эластичного тела 4 из отдельных частей (условно не показано).
Перистальтический насос работает следующим образом.
Кулачковый вал 1 приводится во вращение погружным электродвигателем (условно не показан). Кулачковый вал 1, вращаясь, воздействует на поршни 2, заставляя их совершать возвратно поступательное движение. Поршни 2 воздействуют на эластичное тело 4, которое выдавливает перекачиваемую жидкость 7 из камеры 6, через трубки 8 и каналы 9, в следующую камеру 6. Каждый поршень 2 приводится в действие в разный момент времени таким образом, чтобы получилось волнообразное сжатие эластичного тела 4 в одном направлении, по оси насоса, тем самым продвигая перекачиваемую жидкость 7 в одну сторону, от одной камеры 6 к другой камере 6, через трубки 8 и каналы 9. Постоянный прижим поршней 2 к кулачковому валу 1 и, соответственно, возвратно-поступательное движение обеспечиваются избыточным давлением в скважине.
Возможность осуществления изобретения и обеспечения при этом технического результата, выражающегося в упрощении конструкции перистальтического насоса и снижении себестоимости, подтверждена приведенными чертежами и описанием перистальтического насоса.
Перистальтический насос, состоящий из соединенных между собой отдельных секций, где каждая секция содержит внутри корпуса эластичное тело, отличающееся тем, что внутри эластичного тела установлен кулачковый вал, контактирующий с поршнями, которые связаны с эластичным телом непосредственно, или через жидкость, или газ.
