СКВАЖИННЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ НАСОС

СКВАЖИННЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ НАСОС


RU (11) 2293222 (13) C1

(51) МПК
F04F 1/02 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005128020/06 
(22) Дата подачи заявки: 2005.09.07 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.09.07 
(45) Опубликовано: 2007.02.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1622641 A1, 23.01.1991. RU 2182992 C2, 27.05.2002. RU 2140579 C1, 27.10.1999. RU 2137947 C1, 20.09.1999. 
(72) Автор(ы): Бараков Борис Николаевич (RU); Кудинов Константин Григорьевич (RU); Москалюк Валерий Константинович (RU); Ревенко Юрий Александрович (RU); Томилин Сергей Викторович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (RU) 
Адрес для переписки: 662972, Красноярский край, г. Железногорск, ул. Ленина, 53, ФГУП "ГХК" 

(54) СКВАЖИННЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ НАСОС

Насос предназначен для подъема жидкостей с больших глубин, например из скважин, а также для отбора проб грунтовых вод из контрольных скважин. Насос содержит камеру замещения с впускным и нагнетательным патрубками с обратными клапанами, газопровод, сообщающийся с камерой и источником сжатого газа, и эжектор с активным соплом, причем к нагнетательному патрубку присоединен трубопровод с обратным клапаном, сам патрубок размещен внутри камеры замещения, на последней смонтировано сопло с возможностью замены на заглушку, газопровод подключен к системе подачи и распределения сжатого газа и, как и нагнетательный трубопровод, изготовлен из отдельных частей, скрепленных при помощи быстросъемных соединений. Воздухораспределитель снабжен эжектором и запорными клапанами с быстродействующими приводами, а для управления приводами запорных клапанов насос имеет электронный блок с программируемым микроконтроллером и панель оператора, которые подключаются к бортовой сети транспортного средства. Изобретение обеспечивает повышение производительности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к насосам для перекачивания жидкостей непосредственным воздействием на нее сжатой или разреженной среды, в частности к погружным скважинным насосным установкам.

Преимущественно изобретение может быть использовано в промышленности как для удаления жидкостей с больших глубин, например из скважин, так и для восстановления заиленных скважин.

Кроме того, устройство может быть использовано для отбора проб грунтовых вод из контрольных скважин, размещенных в полевых условиях и расположенных по периметру подземных нефтяных хранилищ или захоронений отходов, в частности радиоактивных.

Из уровня техники известен скважинный пневматический насос, содержащий камеру замещения с впускным и нагнетательным патрубками, снабженными обратными клапанами, и газопровод, сообщающийся с источником сжатого газа и с активным соплом эжектор (см. авторское свидетельство СССР №1622641, кл. F 04 F 1/02, 1987). Описанный выше скважинный насос был принят заявителем за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного насоса, принятого за прототип, относится то, что насос предназначен только для удаления жидкости из скважин, а при их заиливании восстановление скважин осуществляется с применением других устройств, например промывочных, что в случае отбора из скважины представительных проб искажает их достоверность.

Кроме того, известное устройство сконструировано таким образом, что его применение приводит к повышенному расходу сжатого газа, так как требует постоянной его подачи на эжектор, что проблематично в полевых условиях, когда в качестве источника давления используются баллоны со сжатым газом.

Цель изобретения - повышение производительности работы скважинного пневматического насоса в полевых условиях путем расширения его функциональных возможностей и сокращение расхода сжатого газа.

Технический результат - совмещение нескольких функций в одном устройстве, позволяющем в полевых условиях одним и тем же оборудованием (предлагаемым скважинным пневматическим насосом) производить как удаление грунтовых вод из скважин, так и восстановление их от заиливания без применения дополнительной промывочной воды, обеспечивая тем самым попутно еще один технический результат - повышение степени достоверности анализа взятых представительных проб.

Указанный технический результат при осуществлении заявляемого изобретения достигается тем, что в известном скважинном пневматическом насосе, включающем камеру замещения с впускным и нагнетательным патрубками, каждый из которых снабжен обратным клапаном, а также газопровод, сообщающийся с камерой замещения и источником сжатого газа, и эжектор с активным соплом особенность заключается в том, что к нагнетательному патрубку присоединен нагнетательный трубопровод с запорным клапаном, причем сам патрубок размещен непосредственно внутри камеры замещения, на которой дополнительно смонтировано съемное сопло с возможностью замены последнего на заглушку, а газопровод подключен к системе подачи и распределения сжатого газа и, также как и нагнетательный трубопровод изготовлен из отдельных частей, скрепленных между собой при помощи быстросъемных соединений.

Кроме того, особенностью насоса в частном случае является то, что система подачи и распределения сжатого газа снабжена запорными клапанами с быстродействующими приводами, а для управления приводами запорных клапанов насос содержит электронный блок с программируемым микроконтроллером и панель оператора, которые подключаются к бортовой сети транспортного средства.

Монтаж нагнетательного трубопровода с запорным клапаном на нагнетательном патрубке, размещенном внутри камеры замещения, на которой установлено съемное сопло, позволили размывать ил и восстанавливать скважины без применения дополнительной промывочной воды, обеспечивая тем самым повышение степени достоверности анализа взятых представительных проб и использование в полевых условиях только одного вида оборудования. Изготовление газопровода и нагнетательного трубопровода из отдельных частей, скрепленных между собой при помощи быстросъемных соединений, позволило изменять их длины в зависимости от глубины скважины и сократить расход сжатого воздуха.

Установка запорных клапанов с быстродействующими приводами в системе подачи и распределения сжатого газа позволяет осуществлять не только попеременную подачу в камеру замещения разрежения от эжектора и давления от источника сжатого газа, но и производить подачу сжатого газа на активное сопло эжектора периодически.

Так подача сжатого газа на активное сопло эжектора не производится при подаче сжатого газа в камеру замещения при вытеснении из нее воды, а также при уровне воды в скважине, достаточном для заполнения камеры замещения под действием гидростатического давления столба воды в скважине. Это позволяет сократить расход сжатого газа, тем самым повысить эффективность работы насоса.

Снабжение насоса электронным блоком управления с программируемым микроконтроллером и панелью оператора, подключенных к бортовой сети автомобиля, позволяет изменять продолжительности подач в камеру замещения разрежения и сжатого газа в широких пределах и применять предлагаемый насос в скважинах различной глубины, что существенно расширяет функциональные возможности насоса.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

На фиг.1 представлен пневматический насос, на фиг.2 - схема работы системы подачи и распределения сжатого газа.

Предлагаемый скважинный пневматический насос включает камеру замещения 1, которая содержит впускной 2 и нагнетательный 3 патрубки, снабженные обратными клапанами 4 и 5 соответственно. К впускному патрубку 2 присоединена решетка 6, а к нагнетательному патрубку 3 - нагнетательный трубопровод 7, в верхней части которого смонтирован запорный клапан 8. На донышке камеры замещения 1 установлено съемное сопло 9 (вариант А), вместо которого может устанавливаться заглушка 10 (вариант Б). Камера замещения 1 сообщается посредством газопровода 11 с системой подачи и распределения сжатого газа 12. Газопровод 11 и нагнетательный трубопровод 7 изготовлены из гибких трубок, которые через определенные промежутки соединяются между собой быстроразъемными соединениями 13, что позволяет устанавливать оптимальную длину газопровода 11 и нагнетательного трубопровода 7 в зависимости от глубины скважины. Камера замещения 1 снабжена тросом 14, наматываемым на барабан лебедки 15 вместе с гибким газопроводом 11 и нагнетательным трубопроводом 7. Газопровод 11 подключен к системе подачи и распределения сжатого газа 12, сообщающейся с источником сжатого газа 16 и эжектором 17, посредством быстроразъемного соединения 13. Система подачи и распределения сжатого газа 12 содержит три запорных клапана с быстродействующими приводами 18, 19 и 20, установленных на трубопроводе 21 подачи сжатого газа от источника 16 в газопровод 11, трубопроводе 22 подачи разрежения в газопровод 11 от эжектора 17 и трубопроводе 23 подачи сжатого газа от источника сжатого газа 16 на активное сопло эжектора 17 соответственно. Управление работой быстродействующих приводов запорных клапанов 19, 20 и 21 осуществляется автоматически электронным блоком управления 24, содержащем программируемый микроконтроллер и панель оператора.

Работа насоса осуществляется следующим образом.

В зависимости от того, какую операцию планируется провести в скважине, на камере замещения 1 устанавливается либо съемное сопло 9, если имеет место восстановление скважины от заиливания, либо - заглушка 10, если проводят удаление грунтовых вод из нее. Камеру замещения 1 опускают в скважину при помощи лебедки 14, на барабан которой намотаны трос 13, нагнетательный трубопровод 7 и газопровод 11. После погружения камеры замещения 1 в скважину на необходимую глубину, от газопровода 11 и нагнетательного трубопровода 7, намотанных на барабан лебедки 14, отделяются их части из ближайших быстроразъемных соединений 15 и присоединяются к системе подачи и распределения сжатого газа 12 и запорному клапану 8 соответственно. На панели оператора электронного блока управления 24, подключенного к бортовой сети транспортного средства, задаются продолжительности циклов заполнения камеры замещения 1 водой и ее вытеснения из камеры 1. При откачивании грунтовых вод из скважины и пуске насоса в работу электронным блоком управления 24 открываются запорные клапаны 19 и 20. При этом на активное сопло эжектора 17 подается сжатый газ, а в камеру замещения 1 из эжектора 17 по газопроводу 11 подается разрежение. Камера замещения 1 через обратный клапан 4 заполняется водой в течение заданного времени, после чего запорные клапаны 19 и 20 закрываются, а открывается запорный клапан 18. В камеру замещения 1 от источника сжатого газа 16 по газопроводу 11 подается сжатый газ и происходит вытеснение воды через обратный клапан 5 в нагнетательный трубопровод 7 и далее на поверхность через открытый запорный клапан 8.

При восстановлении заиленных скважин в камере 1 вместо заглушки 10 устанавливается съемное сопло 9, запорный клапан 8 закрывается. В этом случае вода из камеры замещения 1 вытесняется сжатым газом снова в скважину, размывая иловые отложения. Для откачки образовавшейся при размыве илов в скважине суспензии периодически открывается запорный клапан 8, при открытии которого вода из камеры замещения 1 вытесняется одновременно и в сопло 9, и в нагнетательный трубопровод 7.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в химической промышленности, геологоразведке, в нефтехимической промышленности;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;

- заявленное изобретение при его осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно - совмещение нескольких функций в одном устройстве, позволяющем в полевых условиях одним и тем же оборудованием производить как удаление грунтовых вод из скважин, так и восстановление их от заиливания без применения дополнительной промывочной воды, обеспечивая тем самым попутно еще один технический результат - повышение степени достоверности анализа взятых представительных проб.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Скважинный пневматический насос, содержащий камеру замещения с впускным и нагнетательным патрубками, каждый из которых снабжен обратным клапаном, а также газопровод, сообщающийся с камерой замещения и источником сжатого газа, и эжектор с активным соплом, отличающийся тем, что к нагнетательному патрубку присоединен нагнетательный трубопровод с запорным клапаном, причем сам патрубок размещен непосредственно внутри камеры замещения, на которой дополнительно смонтировано съемное сопло с возможностью замены последнего на заглушку, а газопровод подключен к системе подачи и распределения сжатого газа и также, как и нагнетательный трубопровод, изготовлен из отдельных частей, скрепленных между собой при помощи быстросъемных соединений.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что системы подачи и распределения сжатого газа снабжены запорными клапанами с быстродействующими приводами.

3. Насос по п.1, отличающийся тем, что он снабжен электронным блоком, содержащим программируемый микроконтроллер и панель оператора, которые подключаются к бортовой сети транспортного средства.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru