CN108506723B - 一种固井泵撬柴油机气体启动装置 - Google Patents

一种固井泵撬柴油机气体启动装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种固井泵撬柴油机气体启动装置，包括供气模块、调压模块、安全模块、启动模块，供气模块包括供气瓶和储气罐，供气瓶与储气罐相连，供气瓶与连接管路可拆卸式连接，调压模块设置于二者之间的管路上，储气罐另一端与启动模块相连，储气罐上设置有安全模块。本发明提供的固井泵撬柴油机气体启动装置使得在紧急状态下，空压机不能正常启动时，仍能通过启用备用气源来保证柴油机的正常运作，保障了生产的安全稳定，避免了损失。此外，本固井泵撬柴油机气体启动装置的供气模块可多次使用，在经过一次紧急状态下的备用启动后，替换供气模块中的供气瓶，即可为再次启动做好准备，操作简单，使用成本低。

Description

一种固井泵撬柴油机气体启动装置
技术领域
本发明涉及柴油机领域，尤指一种固井泵撬柴油机气体启动装置。
背景技术
柴油机现有的启动方式一般为电启动、液压启动以及气启动，其中，气启动方式适用于存在爆炸危险等有特殊要求的场所，可有效避免启动过程中火花的产生，气启动一般使用空压机作为气源进行启动，但是，空压机仍需使用电力供应，在生产过程中，如出现紧急状况如电力供应中断等导致空压机不能正常使用时，则柴油机就会无法启动，致使生产被迫停止，企业遭受大量损失。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种固井泵撬柴油机气体启动装置，本装置可在空压机无法正常运作时，仍可正常启动柴油机。
为了达到本发明的目的，本发明采取的技术方案如下：
本发明提供了一种固井泵撬柴油机气体启动装置，包括供气模块、调压模块、安全模块、启动模块，所述供气模块包括供气瓶和储气罐，所述供气瓶与所述储气罐相连，所述调压模块设置于二者之间的管路上，所述储气罐另一端与所述启动模块相连，所述储气罐上设置有所述安全模块。
本发明提供的固井泵撬柴油机气体启动装置，包含供气模块、调压模块、安全模块和启动模块，在出现紧急状况空压机不能正常启动时，本装置中的供气模块作为备用气源，替代空压机，调压模块调节压缩气体的压力到所需范围，安全模块保证整个装置的安全运行，压力处于安全范围内，启动模块接收调压后的压缩气体，使启动模块中的启动马达高速转动，最终带动柴油机启动。本发明提供的固井泵撬柴油机气体启动装置使得在紧急状态下，空压机不能正常启动时，仍能通过启用备用气源来保证柴油机的正常运作，保障了生产的安全稳定，避免了损失。
此外，本装置的供气模块，在经过一次紧急状态下的备用启动后，替换供气模块中的供气瓶，即可为再次启动做好准备，简单易操作，使用成本低。
可选地，所述调压模块包括开关阀和调压阀，且所述开关阀设置在靠近供气瓶侧，所述调压阀设置在靠近储气罐侧。
本装置中的调压模块包括开关阀和调压阀，其中，开关阀用于控制管路的通断，设置在靠近供气瓶侧，供气模块启动时，开关阀处于开启状态，供气模块备用时，开关阀处于关闭状态；调压阀设置在靠近储气罐侧，用于调节压缩气体的压力，使进入储气罐的气体的压力符合要求，两个阀门安装到位，密封严密，使气体不会在阀门连接处泄露。
可选地，所述安全模块包括压力表、安全阀和排水阀；
其中，所述压力表和所述安全阀设置在所述储气罐上部，所述排水阀设置在所述储气罐底部。
本装置中的安全模块包括压力表、安全阀和排水阀；其中，压力表用于实时监控储气罐中的压力值，安全阀用于保证储气罐中压力不超过规定值，当压力超过安全阀设定压力时，自动开启泄压，保证储气罐内压缩气体压力在设定压力之下，保护储气罐正常工作，防止发生意外，减少损失。排水阀可较为彻底地排水或其他有害液体，保证压缩气体质量，防止其他元件锈蚀。本装置中所用的阀门组成结构简单、制造容易、成本低、体积小，使用方便。
可选地，所述启动模块包括主启动阀、启动阀和启动马达，所述启动阀在所述储气罐达到规定压力后控制所述主启动阀开启，驱动启动马达旋转。
本装置中的启动模块包括主启动阀、启动阀和启动马达，储气罐中的压缩气体通过连接管路进入启动模块中，压力达到规定压力后，开启启动阀，控制主启动阀开启，使压缩气体进入启动马达中，驱动启动马达高速转动，最后带动柴油机启动。启动模块中主启动阀、启动阀和启动马达间管路连接严密，避免了连接处泄露的可能性，管路走线简单，进一步减少了管路上泄露的可能性。
可选地，所述主启动阀的第一连接端与所述启动阀的一端相连，所述启动阀的另一端连接到所述启动马达上，所述主启动阀的第二连接端连接到所述启动马达上，所述主启动阀的第三连接端与所述启动马达直接相连。
主启动阀的第一连接端与启动阀的一端相连，启动阀的另一端连接到启动马达上，主启动阀的第二连接端连接到启动马达上，主启动阀内气体压力达到规定值后，开启启动阀，控制主启动阀开启，使压缩气体进入和与主启动阀第三连接端相连的启动马达内，驱动启动马达高速转动。主启动阀、启动阀和启动马达间连接管路结构相对简单，连接可靠，密封严密。
可选地，所述储气罐的容积不小于75L。
供气模块中储气罐的容积不小于75L，以保证有足够的气量驱动所述启动马达。
可选地，所述供气瓶包括2个氮气瓶。
供气模块中供气瓶包括2个高压氮气瓶，高压氮气瓶为工业上普通常用氮气瓶，成本低、易采购、无污染，且氮气气体性质稳定，不支持燃烧，适于工业应用。
可选地，所述氮气瓶接头采用卡套接头连接。
卡套接头包括接头体、卡套和螺母，当卡套和螺母套在钢管上插入接头体后，旋紧螺母，卡套前端外侧与接头体锥面贴合，内刃均匀地咬入钢管，形成有效密封。卡套接头具有安装简便、耐压能力高、密封性好、检修方便、工作安全可靠等特点，并且连接时不需焊接，有利于防火、防爆和井下作业，并能消除焊接不慎带来的各种弊端。
此外，采用卡套接头连接可以便捷地更换氮气瓶，当紧急状态下启动完成后，可进行更换新的氮气瓶，为下次紧急启动做好准备。
可选地，所述氮气瓶压力为15MPa，容积为40L。
供气模块中所采用的氮气瓶压力为15MPa，容积为40L，为工业标准规格，既满足本固井泵撬柴油机气体启动装置的需求，同时也易于采购，成本更低。
本发明的技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：
能够实现柴油机在没有空压机提供气源的情况下，利用供气瓶为储气瓶充气到达规定压力后，通过开启启动阀控制主启动阀驱动启动马达高速旋转，以达到启动柴油机运转的目的。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例所述的固井泵撬柴油机气体启动装置的结构示意图；
图2为图1中的A部结构放大示意图；
图3为图1中的B部结构放大示意图；
图4为图1中的C部结构放大示意图；
图5为卡套接头的连接示意图。
其中，图1-图5中附图标记与部件名称之间的关系为：
1供气模块，11供气瓶，12储气罐，2调压模块，21开关阀，22调压阀，3安全模块，31压力表，32安全阀，33排水阀，4启动模块，41主启动阀，42启动阀，43启动马达，5卡套接头，51接头体，52螺母，53卡套，54钢管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明提供了一种固井泵撬柴油机气体启动装置，包括供气模块1、调压模块2、安全模块3、启动模块4，供气模块1包括供气瓶11和储气罐12，供气瓶11与储气罐12相连，调压模块2设置于二者之间的管路上，储气罐12另一端与启动模块4相连，储气罐12上设置有安全模块3。
本发明提供的固井泵撬柴油机气体启动装置，包含供气模块1、调压模块2、安全模块3和启动模块4，在出现紧急状况柴油机不能正常启动时，本装置中的供气模块1作为备用气源，替代空压机，调压模块2调节压缩气体的压力到所需范围，安全模块3保证整个装置的安全运行，压力处于安全范围内，启动模块4接收调压后的压缩气体，使启动模块4中的启动马达43高速转动，最终带动柴油机启动。本发明提供的固井泵撬柴油机气体启动装置使得在紧急状态下，空压机不能正常启动时，仍能通过启用备用气源来保证柴油机的正常运作，保障了生产的安全稳定，避免了损失。
此外，本装置的供气模块1可多次使用，在经过一次紧急状态下的备用启动后，替换供气模块1中部分组件，即可为再次启动做好准备，简单易操作，使用成本低。
可选地，调压模块2包括开关阀21和调压阀22，且开关阀21设置在靠近供气瓶11侧，调压阀22设置在靠近储气罐12侧。
本装置中的调压模块2包括开关阀21和调压阀22，其中，开关阀21用于控制管路的通断，设置在靠近供气瓶11侧，在装置启动时，开关阀21处于开启状态，当装置备用时，开关阀21处于关闭状态；调压阀22设置在靠近储气罐12侧，用于调节压缩气体的压力与流量，使进入储气罐12的气体的压力与体积符合要求，两个阀门安装到位，密封严密，使气体不会在阀门连接处泄露。
可选地，安全模块3包括压力表31、安全阀32和排水阀33；
其中，压力表31和安全阀32设置在储气罐12上部，排水阀33设置在储气罐12底部。
本装置中的安全模块3包括压力表31、安全阀32和排水阀33；
其中，压力表31用于实时监控储气罐12中的压力值，安全阀32用于保证储气罐12中压力不超过规定值，当压力超过安全阀32设定压力时，自动开启泄压，保证储气罐12内压缩气体压力在设定压力之下，保护储气罐12正常工作，防止发生意外，减少损失。排水阀33可较为彻底地排水或其他有害液体，保证压缩气体质量，防止其他元件锈蚀。本装置中所用的阀门组成结构简单、制造容易、成本低、体积小，使用方便。
可选地，启动模块4包括主启动阀41、启动阀42和启动马达43，启动阀42在储气罐12达到规定压力后控制主启动阀41开启，驱动启动马达43旋转。
本装置中的启动模块4包括主启动阀41、启动阀42和启动马达43，储气罐12中的压缩气体通过连接管路进入启动模块4中，压力达到规定压力后，开启启动阀42，控制主启动阀41开启，使压缩气体进入启动马达43中，驱动启动马达43高速转动，最后带动柴油机启动。启动模块4中主启动阀41、启动阀42和启动马达43间管路连接严密，避免了连接处泄露的可能性，管路走线简单，进一步减少了管路上泄露的可能性。
可选地，主启动阀41的第一连接端与启动阀42的一端相连，启动阀42的另一端连接到启动马达43上，主启动阀41的第二连接端连接到启动马达43上，主启动阀41的第三连接端与启动马达43直接相连。
主启动阀41的第一连接端与启动阀42的一端相连，启动阀42的另一端连接到启动马达43上，主启动阀41的第二连接端连接到启动马达43上，主启动阀41内气体压力达到规定值后，开启启动阀42，控制主启动阀41开启，使压缩气体进入和与主启动阀41第三连接端相连的启动马达43内，驱动启动马达43高速转动。主启动阀41、启动阀42和启动马达43间连接管路结构相对简单，连接可靠，密封严密。
可选地，储气罐12的容积不小于75L。
供气模块1中储气罐12的容积不小于75L，以保证有足够的气量驱动启动马达43。
可选地，供气瓶11包括2个氮气瓶。
供气模块1中供气瓶11包括2个高压氮气瓶，高压氮气瓶为工业上普通常用氮气瓶，成本低、易采购、无污染，且氮气气体性质稳定，不支持燃烧，适于工业应用。
可选地，氮气瓶接头采用卡套53接头5连接。
如图5所述，卡套53接头5包括接头体51、卡套53和螺母52，当卡套53和螺母52套在钢管54上插入接头体51后，旋紧螺母52，卡套53前端外侧与接头体51锥面贴合，内刃均匀地咬入无缝钢管54，形成有效密封。卡套53接头5具有安装简便、耐压能力高、密封性好、检修方便、工作安全可靠等特点，并且连接时不需焊接，有利于防火、防爆和井下作业，并能消除焊接不慎带来的各种弊端。
此外，采用卡套53接头5连接可以便捷地更换氮气瓶，当紧急状态下启动完成后，可进行更换新的氮气瓶，为下次紧急启动做好准备。
可选地，氮气瓶压力为15MPa，容积为40L。
供气模块1中所采用的氮气瓶压力为15MPa，容积为40L，为工业标准规格，既满足本固井泵撬柴油机气体启动装置的需求，同时也易于采购，成本更低。
需要说明的是，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施方式仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (8)

1.一种固井泵撬柴油机气体启动装置，其特征在于：包括供气模块、调压模块、安全模块、启动模块，所述供气模块包括供气瓶和储气罐，所述供气瓶通过连接管路与所述储气罐一端相连，所述供气瓶与所述连接管路可拆卸式连接，所述调压模块设置于所述供气瓶与所述储气罐之间的管路上，所述储气罐另一端与所述启动模块相连，所述储气罐上设置有所述安全模块；
所述供气模块还包括空压机，所述空压机通过所述连接管路与所述储气罐一端相连，所述空压机与所述连接管路可拆卸式连接，
所述调压模块包括开关阀和调压阀，且所述开关阀设置在靠近所述供气瓶侧，所述调压阀设置在靠近所述储气罐侧，
所述固井泵撬柴油机气体启动装置处于日常运行时，所述空压机投入使用；所述固井泵撬柴油机气体启动装置发生紧急状况导致所述空压机无法正常运行，所述供气瓶作为紧急备用气源投入使用。
2.根据权利要求1所述的固井泵撬柴油机气体启动装置，其特征在于：所述供气瓶与所述连接管路连接处采用卡套接头连接。
3.根据权利要求1所述的固井泵撬柴油机气体启动装置，其特征在于：所述安全模块包括压力表、安全阀和排水阀；
其中，所述压力表和所述安全阀设置在所述储气罐上部，所述排水阀设置在所述储气罐底部。
4.根据权利要求1所述的固井泵撬柴油机气体启动装置，其特征在于：所述启动模块包括主启动阀、启动阀和启动马达，所述储气罐达到规定压力后，开启所述启动阀以控制所述主启动阀开启，驱动所述启动马达旋转。
5.根据权利要求4所述的固井泵撬柴油机气体启动装置，其特征在于：所述主启动阀的第一连接端与所述启动阀的一端相连，所述启动阀的另一端连接到所述启动马达上，所述主启动阀的第二连接端连接到所述启动马达上，所述主启动阀的第三连接端与所述启动马达直接相连。
6.根据权利要求1、3或者4中任意一项所述的固井泵撬柴油机气体启动装置，其特征在于：所述储气罐的容积不小于75L。
7.根据权利要求1所述的固井泵撬柴油机气体启动装置，其特征在于：所述供气瓶包括2个氮气瓶。
8.根据权利要求7所述的固井泵撬柴油机气体启动装置，其特征在于：所述氮气瓶压力为15MPa，容积为40L。
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