Перистальтический насос
Владельцы патента RU 2675170:
ООО "Научно-производственное объединение Челнинский насосный завод" (RU)
Изобретение относится к перистальтическим насосам с электромагнитным приводом и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности, в частности, при отборе жидкости из скважины, также может быть использовано и в других отраслях промышленности и сельского хозяйства. Перистальтический насос состоит из отдельных секций. Каждая секция содержит центральное тело внутри эластичного тела, которое находится внутри гидравлической камеры, заполненной жидкостью. Секции соединены между собой и через трубопроводы соединены с гидрораспределителем, соединенным, в свою очередь, с приводом, содержащим гидравлический насос. Гидрораспределитель переключает подаваемую из насоса жидкость по секциям, выдавливая перекачиваемую жидкость из одной секции в другую. Увеличивается диапазон использования насоса в скважинах различной сложности. 5 ил.
Изобретение относится к перистальтическим насосам с электромагнитным приводом и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности, в частности, при отборе жидкости из скважины, также 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, 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. Также 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 затруднительность, при данной компоновке, установки в скважинах, электромагнитов необходимых размеров с необходимыми усилиями и характеристиками.
Была поставлена задача на увеличение диапазона использования насоса в скважинах различной сложности.
Указанная задача решается тем, что перистальтический насос, состоящий из отдельных секций, каждая секция, содержит центральное тело внутри эластичного тела, которое находится внутри гидравлической камеры, заполненной жидкостью, секции соединены между собой и через трубопроводы соединены с гидрораспределителем, соединенным, в свою очередь, с приводом, содержащим гидравлический насос, при этом каждая секция соединена с гидрораспределителем, последовательно переключающим подаваемую из насоса жидкость по секциям, выдавливая перекачиваемую жидкость из одной секции в другую.
В заявляемом перистальтическом насосе новым существенным признаком, отсутствующим в известных аналогах и прототипе, является соединение каждой секции с гидрораспределителем, последовательно переключающим подаваемую из насоса жидкость по секциям, выдавливая перекачиваемую жидкость из одной секции в другую.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое изобретение соответствует признаку «изобретательский уровень», так как новая совокупность существенных признаков, неизвестная ранее, позволяет получить новый технический результат, заключающийся в увеличении диапазона использования насоса в скважинах различной сложности.
Проверка соответствия изобретения требованию изобретательского уровня, которая проводилась в отношении совокупности его существенных признаков, показала, что из известного уровня техники не выявлено влияния, предписываемого предлагаемым техническим решением преобразования, характеризуемого отличительными от прототипа существенными признаками на достижение технического результата: увеличении диапазона использования насоса в скважинах различной сложности. Это свидетельствует о том, что изобретение не следует для специалиста, явным образом, из известного уровня техники, т.е. оно соответствует критерию «изобретательский уровень».
Заявляемое изобретение иллюстрируется на чертежах:
Фиг. 1 схематично изображен продольный разрез перистальтического насоса с установленными приводом с гидравлическим насосом над скважиной;
Фиг. 2 схематично изображен продольный разрез перистальтического насоса с установленными приводом с гидравлическим насосом в скважине;
Фиг. 3 схематично изображен продольный разрез перистальтического насоса;
Фиг. 4 схематично изображен продольный разрез Б-Б на фиг. 5 одной из секций перистальтического насоса;
Фиг. 5 схематично изображен поперечный разрез А-А на фиг. 4 одной из секций перистальтического насоса.
Перистальтический насос, расположенный в скважине, содержит соединенные между собой, жестко или гибко, секции гидравлических камер 1 с центральным телом 2 и эластичным телом 3. В гидравлической камере 1, между центральным телом 2 и эластичным телом 3, находится перекачиваемая жидкость 4. С внешней стороны эластичного тела 3 находится жидкость 5. Каждая гидравлическая камера 1 соединена с гидрораспределителем 6, через трубопроводы (условно не показаны) и через штуцеры 7. Гидрораспределитель 6 расположен в скважине и соединен через трубопроводы с общим приводом 8, состоящим из гидроаккумулятора 9, соединенным через трубопроводы с насосом 10. Насос 10 механически соединен с электродвигателем 11.
В определенных случаях, гидрораспределитель 6, вместе с приводом 8, может быть расположен над скважиной (условно не показано).
Также, как вариант, в скважине может располагаться гидроаккумулятор 9 (условно не показано), или привод 8, содержащий гидроаккумулятор 9, насос 10 и электродвигатель 11.
Вместо электродвигателя 11 могут быть использованы иные приводы, например электромагнит (условно не показано).
Перистальтический насос работает следующим образом.
В приводе 8 электродвигатель 11 приводит в действие насос 10, который создает давление в гидроаккумуляторе 9. Жидкость 5 из гидроаккумулятора 9 подается в гидрораспределитель 6. Гидрораспределитель 6 приводится в действие с помощью волнообразных электрических сигналов (источник тока условно не показан). Из гидрораспределителя 6 жидкость 5 прерывисто и волнообразно распределяется по секциям гидравлических камер 1. В каждой гидравлической камере 1, при повышении давления, жидкость 5 прижимает эластичное тело 3 к центральному телу 2, выдавливая перекачиваемую жидкость 4. При отключении гидрораспределитем 6 давления в гидравлической камере 1 эластичное тело 3 отходит от центрального тела 2, и в освободившееся пространство, между эластичным телом 3 и центральным телом 2, поступает очередная порция перекачиваемой жидкости 4. Так как происходит волнообразное выдавливание, от одной гидравлической камеры 1 к другой гидравлической камере 1, перекачиваемой жидкости 4 в одном направлении, то происходит перетекание перекачиваемой жидкости 4 в данном направлении.
В определенных случаях вместо жидкости 5, находящейся внутри гидравлических камер 1, можно использовать сжатый воздух или газ, или перекачиваемую жидкость 4.
Заявляемый перистальтический насос может быть изготовлен на стандартном оборудовании из известных материалов, с использованием известных технологий. Возможность осуществления изобретения и обеспечения при этом технического результата, направленного на увеличение диапазона использования насоса в скважинах различной сложности, подтверждена приведенными чертежами и описанием конструкции перистальтического насоса в статическом состоянии и в действии.
Это свидетельствует о том, что изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Перистальтический насос, состоящий из отдельных секций, каждая секция содержит центральное тело внутри эластичного тела, которое находится внутри гидравлической камеры, заполненной жидкостью, секции соединены между собой и через трубопроводы соединены с гидрораспределителем, соединенным, в свою очередь, с приводом, содержащим гидравлический насос, отличающийся тем, что каждая секция соединена с гидрораспределителем, последовательно переключающим подаваемую из насоса жидкость по секциям, выдавливая перекачиваемую жидкость из одной секции в другую.
