НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ

НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ


RU (11) 2145679 (13) C1

(51) 7 F04B47/08, F04B43/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 2000.02.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 99102410/06 
(22) Дата подачи заявки: 1999.02.12 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.02.12 
(45) Опубликовано: 2000.02.20 
(56) Аналоги изобретения: US 2464095 A, 1949. SU 687254 A, 1979. SU 534583 A, 1976. SU 1178939 A, 1985. US 2152802 A, 1939. 
(71) Имя заявителя: Товарищество с ограниченной ответственностью Институт науки и культуры "Магистр"; Акционерное общество закрытого типа НПВП "ЗАПСИБНЕФТЕГАЗ" 
(72) Имя изобретателя: Бабаев О.М.; Гуревич Е.Л.; Кошкин К.И.; Клюшин И.Я.; Прохоров Н.Н.; Кулик Ю.П. 
(73) Имя патентообладателя: Товарищество с ограниченной ответственностью Институт науки и культуры "Магистр"; Акционерное общество закрытого типа НПВП "ЗАПСИБНЕФТЕГАЗ" 
(98) Адрес для переписки: 127018, Москва, 3-й пр-д Марьиной Рощи, д.40, ГП НПО "ТЕХНОМАШ", отд.803, Корнилову А.В. 

(54) НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ 
Насосный агрегат предназначен для использования в нефтедобывающей промышленности в составе оборудования для откачки жидкостей из скважин. Содержит корпус со штоком, соединенным с подвижным органом приводного насоса, механизм возвратно-поступательного перемещения штока, а также распределитель, к которому подведены нагнетательная и сливная магистрали, соединенные с рабочим насосом. Корпус разделен на две части фланцем с отверстием, через которое пропущен шток, с двух сторон относительно фланца в корпусе установлены сильфоны, соединенные со штоком. В корпусе агрегата установлена крышка, образующая с внутренней поверхностью корпуса и фланцем полость. Механизм возвратно-поступательного перемещения выполнен в виде установленного в полости скрепленного со штоком поршня, разделяющего полость на две части, имеющие возможность соединения через распределитель с напорной и сливной магистралями. Разделенные фланцем части корпуса соединены друг с другом, а сильфоны - друг с другом и со сливной магистралью. Значительно повышается надежность работы насосного агрегата, а также срок его эксплуатации. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к насосостроению и может найти применение в нефтедобывающей промышленности в составе оборудования для откачки жидкостей из скважин.
Известен объемный насос, содержащий рабочую и приводную камеры, в которых расположен шток с выступами, соединенными с сильфонами, установленными в приводной и рабочей камерах, причем в рабочей камере смонтированы всасывающий и нагнетательный клапаны, а в приводной камере - привод возвратно-поступательного перемещения штока, причем полости сильфонов заполнены рабочей средой (а.с. СССР N 687254, кл. F 04 B 43/00, 1979 г.).
В результате анализа конструкции данного насоса необходимо отметить, что он без значительных конструктивных доработок не может быть использован в составе насосных агрегатов (в том числе и погружных), причем известный насос обладает невысокой надежностью, обусловленной утечкой рабочей среды из полости сильфонов. При эксплуатации насоса необходимы дополнительные затраты энергии на сжатие рабочей среды в полости между сильфонами.
Известен насосный агрегат, содержащий корпус с размещенным в нем штоком, имеющим возможность взаимодействовать с подвижным органом приводного насоса, механизм возвратно-поступательного перемещения штока, а также распределитель, напорную и сливную магистрали, подведенные к распределителю и соединенные с рабочим насосом, а в корпусе рабочего насоса размещен фланец с отверстием, в котором установлен шток, механизм возвратно-поступательного перемещения которого выполнен в виде установленных с двух сторон относительно фланца и соединенных со штоком сильфонов, полости которых через установленный во фланце распределитель соединены с напорной и сливной магистралями (см. патент США N 2464095, кл. F 04 B 43/12, 1949 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа данной конструкции необходимо отметить, что при работе насосного агрегата возможно попадание перекачиваемой жидкости в зону приводных элементов, что приводит к выходу из строя уплотнений, снижает надежность наносного агрегата и срок его службы.
Задачами, решаемыми настоящим изобретением, является повышение надежности работы насосного агрегата, а также срока его эксплуатации.
Поставленные задачи решаются тем, что в насосном агрегате, содержащем корпус с размещенными в нем штоком, имеющим возможность взаимодействия с подвижным органом приводного насоса, механизм возвратно-поступательного перемещения штока, а также распределитель, к которому подведена напорная и сливная магистрали, имеющие возможность соединения с рабочим насосом, причем корпус разделен на две части фланцем с отверстием, через которое пропущен шток, с двух сторон относительно фланца в корпусе установлены сильфоны, соединенные со штоком, новым является то, что насосный агрегат снабжен крышкой с отверстием для штока, установленной в одной из частей корпуса и образующей с его внутренней поверхностью и фланцем полость, а механизм возвратно-поступательного перемещения выполнен в виде установленного в упомянутой полости скрепленного со штоком поршня, разделяющего полость на две части, имеющие возможность соединения через распределитель с напорной и сливной магистралями, причем разделенные фланцем части корпуса соединены друг с другом, а сильфоны друг с другом и со сливной магистралью.
Необходимо отметить, что выполнение привода возвратно-поступательного перемещения штока в виде полости с поршнем, связанным со штоком, позволяет частично уменьшить нагрузки на сильфоны, а следовательно. улучшить условия их работы и повысить срок эксплуатации. Заполнение полостей сильфонов рабочей жидкостью и сообщение их друг с другом, а также заполнение полостей корпуса жидкостью (например. водой) и их соединение позволяет повысить плавность работы насоса, исключить попадание перекачиваемой жидкости в рабочую систему насосного агрегата, улучшить условия работы уплотнений. Все это позволяет повысить надежность работы насосного агрегата и увеличить срок его службы.
При проведении патентных исследований заявителем не обнаружены решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию "новизна".
Сущность заявленного изобретения не следует явным образом из известных решений, а следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на котором представлен насосный агрегат, осевой разрез.
Насосный агрегат состоит из корпуса, содержащего две гильзы 1 и 2, зафиксированные торцами на фланце 3. Фланец 3 делит корпус на две полости и имеет центральное отверстие 4.
В одной из полостей корпуса установлена крышка 5, образующая с его внутренней поверхностью и фланцем 3 полость цилиндра (позицией не обозначена).
Полости гильз соединены друг с другом магистралью 6.
В крышке 5 выполнено отверстие (позицией не обозначено). В отверстия фланца и крышки пропущен шток 7, размещенный в полости гильз 1 и 2.
Одним концом шток 7 связан с подвижным органом приводного насоса (например, возвратно-поступательного типа - показан фрагментарно) насосного агрегата.
На штоке имеются два выступа 8 и 9, один из которых (а именно 8) находится в полости гильзы 1, а второй (а именно 9) - в полости гильзы 2. Между выступом 8 и крышкой 5 установлен сильфон 10, а между выступом 9 и фланцем 3 установлен сильфон 11.
Во фланце 3 расположен распределитель 12, к которому подведены напорная 13 и сливная 14 магистрали. Распределитель 12 магистралями 15 и 16 связан с частями (полостями) 17 и 18, образованными полостью цилиндра и установленным в ней поршнем 19, скрепленным со штоком 7.
На выступе 9 штока 7 установлена планка 20 с пазом (паз не обозначен), через который проходит закрепленный на ползуне 21 толкатель 22, контактирующий с распределителем 12. Ползун 21 размещен на штоке 7 и подпружинен упругим элементом 23 относительно фланца 3, на котором закреплен фиксатор 24, имеющий возможность взаимодействия с выступами 25 ползуна 21.
Для исключения перетечек рабочей жидкости во фланце 3 и крышке 5 имеются уплотнения 26 и 27.
Нагнетательная магистраль 13 связана с выходом рабочего насоса 28 насосного агрегата. Насос 28 связан с маслозаполненным электродвигателем 29. В нагнетательную магистраль встроен предохранительный клапан 30. Сливная магистраль 14 связана через масляный бак 31, имеющий эластичную диафрагму (диафрагмы) 32 (компенсатор объема) и фильтр (фильтры) 33 со входом насоса 28 насосного агрегата.
Сливная магистраль имеет предохранительный клапан 34.
Полости сильфонов 10 и 11 соединены магистралью 35, которая магистралью 36 связана со сливной магистралью 14.
Насосный агрегат работает следующим образом.
Рабочая жидкость насосом 28 (приводимым в действие электродвигателем 29) по нагнетательной магистрали 13 подается к распределителю 12, который соединяет нагнетательную магистраль 13 с магистралью 16, с полостью 17, а сливную магистраль 14 с магистралью 15 и полостью 18.
Рабочая жидкость, попадая в полость 17, увеличивает ее объем, что приводит к перемещению поршня 19 и штока 7.
В процессе нагнетания рабочей жидкости в полость 17, сопровождающемся, как это было отмечено выше, увеличением объема полости 17 и уменьшением объема полости 18, планка 20 перемещается вверх (в плоскости чертежа) вместе со штоком 7 и, упираясь в толкатель 22, перемещает последний и связанный с ним ползун 21 в направлении перемещения штока 7 до тех пор, пока один из выступов 25 ползуна 21 не вступит во взаимодействие с фиксатором 24. При этом толкатель 22 перемещает золотник (не показан) распределителя и переключает распределитель 12, осуществляя связь полости 17 со сливной магистралью, а полости 18 - с напорной магистралью, в результате чего рабочая жидкость нагнетается в полость 18, увеличивая его объем, а, следовательно, шток 7 совершает обратное перемещение. При этом поршень приводного насоса также перемещается вниз, совершая ход всасывания перекачиваемой жидкости.
Из полости 17 рабочая жидкость вытесняется в сливную магистраль 14, по которой, пройдя через фильтры (фильтр) 33, попадает в бак 31 и на вход насоса 28.
Далее цикл повторяется.
Благодаря тому, что полости сильфонов 10 и 11 соединены магистралью 35, находящаяся в них среда (рабочая жидкость) имеет возможность перетекать в процессе работы агрегата из одной полости в другую (при сжатии сильфона, она перетекает в другой сильфон, объем которого в это время увеличивается).
Это позволяет защитить подвижные уплотнения от контакта с перекачиваемой средой и обеспечить надежность их работы.
В случае возникновения в процессе работы агрегата нештатной ситуации, например разогрева находящейся в полости сильфона среды, последняя известным образом, например при срабатывании клапана (не показан), через магистраль 36 подается в сливную магистраль 14.
Полости гильз 1 и 2 соединены друг с другом магистралью 6 и заполнены перекачиваемой средой (например, водой). При увеличении объема, например, сильфона 10, жидкость из полости гильзы 1 перетекает по магистрали 6 в полость гильзы 2, и наоборот при увеличении сильфона 11.
Это позволяет исключить попадание перекачиваемой жидкости в полости сильфонов, цилиндра и, естественно, улучшить условия работы уплотнений 27 и 26, а в конечном счете увеличить срок эксплуатации насосного агрегата и повысить надежность его работы.
Использование в конструкции насосного агрегата сильфонного механизма перемещения штока позволяет исключить применение протекторов, что значительно повышает надежность и срок службы насосного агрегата. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Насосный агрегат, содержащий корпус с размещенными в нем штоком, имеющим возможность взаимодействия с подвижным органом приводного насоса, механизм возвратно-поступательного перемещения штока, а также распределитель, к которому подведены напорная и сливная магистрали, имеющие возможность соединения с рабочим насосом, причем корпус разделен на две части фланцем с отверстием, через которое пропущен шток, с двух сторон относительно фланца в корпусе установлены сильфоны, соединенные со штоком, отличающийся тем, что насосный агрегат снабжен крышкой с отверстием для штока, установленной в одной из частей корпуса и образующей с его внутренней поверхностью и фланцем полость, а механизм возвратно-поступательного перемещения выполнен в виде установленного в упомянутой полости скрепленного со штоком поршня, разделяющего полость, на две части, имеющие возможность соединения через распределитель с напорной и сливной магистралями, причем разделенные фланцем части корпуса соединены друг с другом, а сильфоны - друг с другом и со сливной магистралью.




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