Маслонасосная станция

 

Устройство относится к системам гидравлического привода погружных насосных агрегатов и предназначено для подъема жидкости из скважин. Станция содержит корпус, в котором установлен приводной насос, кинематически связанный с электродвигателем. В корпусе размешены эластичные диафрагмы и фильтроэлементы. В стенке корпуса в зоне диафрагм выполнены сквозные отверстия для сообщения полости корпуса с окружающей средой. Внутри диафрагм расположен напорный патрубок, один конец которого соединен с выходом приводного насоса, а второй - с напорной гидролинией и вставлен в проточку корпуса. Патрубок заглушен с торца и имеет радиальные отверстия для сообщения с проточкой, из которой выходит напорная гидролиния, идущая к исполнительному гидравлическому устройству, с которым связана также сливная гидролиния. Заглушенный торец напорного патрубка установлен в корпусе с осевым зазором для соединения со сливной гидролинией. Напорная и сливная гидролинии связаны друг с другом дополнительной гидролинией, в которой установлен предохранительный клапан. Другой предохранительный клапан установлен параллельно с фильтроэлементами. В нижней части корпуса выполнены внутренние выступы, а на верхнем фланце и крышке приводного насоса - наружные выступы, в которых расположены крепежные элементы. Существенно повышается производительность. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к системам гидравлического привода погружных насосных агрегатов, предназначенных для подъема жидкости из скважин, а также насосных установок для поддержания пластового давления и других установок.

Известна маслонасосная станция гидравлического привода штанговых глубинных насосов, содержащая емкость, соединенную с маслонасосом, который кинематически связан с электродвигателем. Маслонасос соединен напорной линией через золотник с приводным цилиндром штангового насоса. На сливной линии переливного клапана установлен фильтр (см. а.с. СССР N 218784, кл. F 04 B 47/00, 1968).

Из емкости посредством маслонасоса через напорную линию, переливной клапан и фильтр прокачивается приводная жидкость и осуществляется фильтрация. Второе направление жидкости - по напорной линии через золотник в приводной и уравновешивающий цилиндр.

Анализ известного технического решения показывает, что конструкция данного гидропривода не позволяет применять его в качестве силового блока погружных маслонасосных станций.

Известна диафрагменная насосная установка, содержащая гидропривод, который включает роторный насос, кинематически связанный с электродвигателем; с другой стороны вал насоса через понижающий редуктор связан с распределителем, который гидролиниями соединен с приводными камерами, отделенными эластичными диафрагмами от насосных камер (см. а.с. СССР N 1562523, кл.F 04 B 43/06, 1990) - наиболее близкий аналог.

В процессе эксплуатации вал насоса получает вращательное движение от электродвигателя и через понижающий редуктор передает его на золотники распределителя, которые обеспечивают попеременную подачу приводной жидкости по соответствующим гидролиниями в приводные камеры. Эластичные диафрагмы, деформируясь, изменяют объемы насосных камер, связанных гидролиниями с впускными и выпускными клапанами насосной установки, в результате чего осуществляется подъем добываемой жидкости на поверхность.

Анализ известного технического решения показывает, что приводной насос расположен в скважине и обеспечивает работу исполнительного гидравлического устройства, причем нагнетание приводной жидкости осуществляется приводным насосом, кинематически связанным с электродвигателем.

Однако описанный выше гидропривод обладает малой производительностью, присущей погружным диафрагменным насосам, и низкой надежностью, а также сложен в изготовлении. Все это обуславливает ограниченные эксплуатационные характеристики данного гидропривода.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание конструкции маслонасосной станции, обладающей более высокой производительностью, надежностью и одновременно простотой в изготовлении и эксплуатации.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в маслонасосной станции, содержащей корпус, в котором установлен приводной насос, кинематически связанный с электродвигателем, напорную и сливную гидролинии, предназначенные для подачи приводной жидкости к исполнительному гидравлическому устройству и отвода ее, новым является то, что станция снабжена установленными в корпусе по крайней мере одним фильтроэлементом и по крайней мере одной эластичной диафрагмой, внутри которой расположен введенный в станцию напорный патрубок, соединенный с выходом приводного насоса и с напорной гидролинией, а в стенке корпуса в зоне эластичной диафрагмы выполнено по крайней мере одно сквозное отверстие, предназначенное для сообщения полости корпуса с атмосферой, причем напорный патрубок заглушен с торца и в патрубке имеется по крайней мере одно радиальное отверстие, сообщающееся с выполненной в корпусе проточкой, которая связана с напорной гидролинией, а торец патрубка размещен в корпусе с осевым зазором, соединенным со сливной гидролинией.

Напорная и сливная гидролинии могут быть соединены между собой через предохранительный клапан, причем станция может быть снабжена дополнительным предохранительным клапаном, установленным параллельно с фильтроэлементом.

В нижней части корпуса имеются внутренние выступы, а верхний фланец и крышка приводного насоса имеют внешние выступы, в выступах размещены крепежные элементы.

При проведении патентных исследований не обнаружены технические решения, идентичные заявленному, а следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "новизна".

Сущность предложенного изобретения не следует явным образом из известных технических решений, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

По мнению заявителя, изложенных в изобретении сведений достаточно для использования изобретения, а следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 - маслонасосная станция, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Маслонасосная станция содержит корпус 1, в котором размещен приводной насос (например, аксиально-поршневой) 2, соединенный с электродвигателем 3. Между приводным насосом и электродвигателем при необходимости размещают протектор 4. В корпусе 1 выполнены разделенные перегородкой 5 полости 6 и 7.

В полости 6 расположены эластичные диафрагмы 8, которые образуют полость 9. Количество диафрагм может быть различным, от одной до нескольких (на чертеже изображены две диафрагмы), и зависит от условий работы станции. В стенке корпуса 1 выполнены отверстия 10, сообщающие полость 6 с окружающей средой.

В полости 7 размещены фильтроэлементы 11, количество которых также может быть различным и зависит от величины подачи рабочей жидкости.

Полости 7 и 9 образуют емкость (бак) для приводной жидкости.

Внутри диафрагм 8 и фильтроэлементов 11 установлен напорный патрубок 12, один конец которого соединен с выходом приводного насоса 2, а второй (выходной) расположен в проточке 13 корпуса 1. Патрубок заглушен с торца и имеет несколько радиальных отверстий 14, сообщающихся с проточкой 13. С обеих сторон от проточки на патрубке 12 установлены уплотнения 15.

Фильтроэлементы 11 могут быть размещены в полости 7 по окружности относительно напорного патрубка (на чертежах не показано) или иным способом.

Из проточки 13 выходит напорная гидролиния 16, идущая к исполнительному гидравлическому устройству (не показано). С исполнительным гидравлическим устройством связана также сливная гидролиния 17. Гидролинии 16 и 17 соединены между собой гидролинией 18, в которой установлен предохранительный клапан 19.

Заглушенный торец напорной патрубка 12 на касается корпуса, причем осевой зазор между ними связан через отверстие 20 и гидролинию 18 со сливной гидролинией 17. Это обеспечивает механическое натяжение и устойчивость патрубка.

В перегородке 5 установлен предохранительный клапан 21.

В нижней части корпуса 1 выполнены внутренние выступы 22, а на верхней фланце и крышке приводного насоса - наружные выступы 23, 24. В выступах 22 - 24 размещены крепежные элементы 25 и 26. Пространства между выступами 22 корпуса достаточно для прохождения выступов 23, 24 приводного насоса маслонасосной станции.

Маслонасосная станция подготавливается к работе и работает следующим образом.

При сборке маслонасосной станции приводной насос 2 вводят в нижнюю часть корпуса 1 таким образом, чтобы выступы 23, 24 насоса оказались между выступами 22 корпуса.

Собранная маслонасосная станция соединяется с исполнительными гидравлическими устройствами, например, скважинной насосной установки, которую затем опускают в скважину.

Электродвигатель 3 вращает приводной насос 2, который через напорный патрубок 12, отверстия 14, проточку 13 и гидролинию 16 нагнетает приводную жидкость в исполнительное гидравлическое устройство, например гидродвигатель, приводящий в действие рабочий насос. Слив приводной жидкости из исполнительного гидравлического устройства осуществляется через гидролинию 17 в полости 7 и 9 емкости.

В том случае, если давление нагнетания превышает расчетное - срабатывает предохранительный клапан 19 и часть приводной жидкости перепускается в сливную магистраль, минуя исполнительное гидравлическое устройство.

В линии слива приводная жидкость очищается фильтроэлементами 11 и поступает в полость 9 эластичных диафрагм. Наличие штока в гидродвигателе (на чертеже не показано) обусловливает разницу расходов при сливе из разных полостей гидродвигателя. При изменении расхода сливаемой жидкости эластичные диафрагмы растягиваются или сжимаются, изменяя объем полости 9. Диафрагмы позволяют также компенсировать температурные эффекты. Наличие отверстий 10 в корпусе обеспечивает поддержание давления на входе в приводной насос на уровне давления столба пласта добываемой жидкости.

В случае, если расход приводной жидкости превышает пропускную способность фильтроэлементов 11, например при загрязнении последний, - срабатывает предохранительный клапан 21, и жидкость (или ее часть), минуя фильтроэлементы, попадает в полость 9.

Предложенная маслонасосная станция проста в изготовлении, надежна в работе, обладает широкими эксплуатационными возможностями.

Формула изобретения

1. Маслонасосная станция, содержащая корпус, в котором установлен приводной насос, кинематически связанный с электродвигателем, напорную и сливную гидролинии, предназначенные для подачи рабочей жидкости к исполнительному гидравлическому устройству и отвода ее, отличающаяся тем, что станция снабжена размещенными в корпусе по крайней мере одним фильтроэлементом и по крайней мере одной эластичной диафрагмой, внутри которой расположен введенный в станцию напорный патрубок, соединенный с выходом приводного насоса и с напорной гидролинией, а в стенке корпуса в зоне эластичной диафрагмы выполнено по крайней мере одно сквозное отверстие, предназначенное для сообщения полости корпуса с окружающей средой.

2. Маслонасосная станция по п.1, отличающаяся тем, что напорный патрубок заглушен с торца и в патрубке имеется по крайней мере одно радиальное отверстие, сообщающееся с выполненной в корпусе проточкой, которая связана с напорной гидролинией, причем торец патрубка размещен в корпусе с осевым зазором, соединенным со сливной гидролинией.

3. Маслонасосная станция по п. 1, отличающаяся тем, что напорная и сливная гидролинии соединены между собой через предохранительный клапан.

4. Маслонасосная станция по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным предохранительным клапаном, установленным параллельно с фильтроэлементом.

5. Маслонасосная станция по п.1, отличающаяся тем, что в нижней части корпуса имеются внутренние выступы, а верхний фланец и крышка приводного насоса имеют внешние выступы, в выступах размещены крепежные элементы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2