CN207999338U - 气液增压混输泵及气液混输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气液混输技术领域，尤其是涉及一种气液增压混输泵及气液混输装置。该气液增压混输泵包括：缸体以及活塞组件；缸体具有中空内腔，活塞组件的一端固定于缸体，另一端伸入中空内腔并沿竖直方向做往复运动；缸体的底部还设置有与中空内腔连通的进口通道及出口通道，进口通道用于气液混合物进入中空内腔，出口通道用于中空内腔内的气液混合物排出。该气液增压混输泵采用往复活塞式单作用结构设计，单级压缩，立式布置气缸结构，实现气液不经分离的混输，达到增压的目的。

Description

气液增压混输泵及气液混输装置

技术领域

本实用新型涉及气液混输技术领域，尤其是涉及一种气液增压混输泵及气液混输装置。

背景技术

以前气液混输采用的工艺是：先将进口喷出的气液介质(天然气、原油、水等混合物)进行多道气液分离，然后，分别将天然气和液体物采用气体压缩机和液体增压泵进行增压到输送压力，再混合在一起输送。但是，这无疑增加了分离设备，而最终输送到处理厂的仍然是混在一起的介质，后续还得重新分离；如果采用将气液分别采用管道输送，输送管道的投入非常巨大。因此，如何实现不分离即进行混输特别是中高压的混输在目前还没有成熟可靠的技术和设备。但是，随着技术进步，有不少工厂在尝试进行技术和设备的研发，但存在不少问题，以至于不能使用。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种气液增压混输泵，解决了现有技术中气液混输中无法实现气液不分离即进行增压混输的技术问题。

本实用新型的目的之二在于提供一种气液混输装置，解决了现有技术中气液混输中无法实现气液不分离即进行增压混输的技术问题。

针对上述目的之一，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供的一种气液增压混输泵，包括：缸体以及活塞组件；

所述缸体具有中空内腔，所述活塞组件的一端固定于所述缸体，另一端伸入所述中空内腔并沿竖直方向做往复运动；

所述缸体的底部还设置有与所述中空内腔连通的进口通道及出口通道，所述进口通道用于气液混合物进入所述中空内腔，所述出口通道用于所述中空内腔内的所述气液混合物排出。

作为一种进一步的技术方案，所述缸体包括缸筒、上缸座和下缸座，所述缸筒竖直设置，所述上缸座连接于所述缸筒的顶部，所述下缸座连接于所述缸筒的底部，三者形成所述中空内腔；

所述进口通道和所述出口通道设置于所述下缸座。

作为一种进一步的技术方案，所述上缸座设置有与所述中空内腔相连通的平衡气体通道。

作为一种进一步的技术方案，所述缸筒外设置有环形的散热片。

作为一种进一步的技术方案，所述进口通道用于连通所述中空内腔的一端设置有进口阀，所述出口通道用于连通所述中空内腔的一端设置有出口阀。

作为一种进一步的技术方案，所述进口通道远离所述中空内腔的一端可拆卸地设置有进口端，所述进口端用于连通输入管道；所述出口通道远离所述中空内腔的一端可拆卸地设置有出口端，所述出口端用于连接输出管道。

作为一种进一步的技术方案，所述活塞组件包括活塞和油缸，所述活塞连接于所述油缸的动力输出端；

所述油缸固定于所述缸体的顶部，所述活塞伸入所述中空内腔。

针对上述目的之二，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供一种气液混输装置，包括控制系统以及如上述技术方案提供的任一种所述的气液增压混输泵；

所述控制系统包括主控器以及分别与所述主控器相连接的位移传感器和电液换向阀；

所述位移传感器用于监测所述活塞组件的运动并将信号反馈到所述主控器；所述电液换向阀用于控制所述活塞组件的动作。

作为一种进一步的技术方案，所述气液混输装置还包括过滤组件，所述过滤组件连接于所述缸体的进口通道。

作为一种进一步的技术方案，所述气液增压混输泵的数量为两个，二者并联设置。

与现有技术相比，本实用新型提供的气液增压混输泵及气液混输装置能够达到以下技术效果：

本实用新型提供的一种气液增压混输泵，活塞组件的活塞端在缸体的中空内腔内做竖直方向的往复运动，将气液由进口吸进中空内腔，增压后将气液混合物由出口排出，实现气液的混合增压输送。可以看出，该气液增压混输泵采用往复活塞式单作用结构设计，单级压缩，立式布置气缸结构，可间断或连续运转、自动实现及完成全自动启、停机和安全控制。

本实用新型还提供一种气液混输装置，包括控制系统以及如上述技术方案提供的任一种气液增压混输泵，能够取得该气液增压混输泵所能达到的所有有益效果，通过控制系统实现对气液混输的自动化控制。

本实用新型的其他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，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、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

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的气液增压混输泵的主视图；

图2为本实用新型实施例一提供的气液增压混输泵的俯视图；

图3为图1中A－A剖视图；

图4为本实用新型实施例二提供气液混输装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二提供气液混输装置中气液混输原理图。

图标：11－上缸座；111－平衡气体通道；12－缸筒；121－散热片； 13－下缸座；131－进口阀；132－出口阀；21－油缸；22－活塞；31－粗过滤器；32－精过滤器；41－第一气液增压混输泵；42－第二气液增压混输泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

实施例一

参照图1－3，本实用新型实施例提供一种气液增压混输泵，包括：缸体以及活塞组件；

其中，缸体具有中空内腔，活塞组件的一端固定于缸体，另一端伸入中空内腔并沿竖直方向做往复运动；

缸体的底部还设置有与中空内腔连通的进口通道及出口通道，进口通道用于气液混合物进入中空内腔，出口通道用于中空内腔内的气液混合物排出。

活塞组件具有固定端和活塞端，固定端固定于缸体，活塞端在缸体的中空内腔内往复运动。活塞组件的固定端固定于缸体，为活塞端的运动提供支撑。当活塞组件的活塞端在缸体的中空内腔做上行和下行的往复运动，对中空内腔内的气液混合物有效做功，达到增压的目的。

缸体的中空内腔竖直设置，形成供活塞组件的活塞端上下运动的通道。活塞组件的活塞端与中空内腔的径向大小相匹配，使得活塞端将中空内腔分为上下两个空间，活塞端上面为平衡腔，下面为工作腔。并且，平衡腔和工作腔的体积大小随着活塞端在中空内腔内的上行、下行发生相应的变化。

工作中，活塞组件的活塞端在缸体的中空内腔内沿竖直方向向上运动，位于活塞端下方的工作腔体积变大，其内部压强降低小于外界压强，气液混合物由进口通道被吸进工作腔内；活塞组件的活塞端向下运动，挤压活塞端下部的工作腔空间，对气液混合物做功，使气液混合物从出口通道排出，实现气液不经分离的混输，达到增压的目的。

可以看出，该气液增压混输泵采用往复活塞式单作用结构设计，单级压缩，立式布置气缸结构，可间断或连续运转、自动实现及完成全自动启、停机和安全控制。

此外，该气液增压混输泵采用低线速度设计，运转平稳可靠，易损件寿命长，振动小，噪声低。将该气液增压混输泵应用到单井、集油支线、海油平台等特殊工况，完全能实现气液或气液任意比例的混输工艺要求，具有进口压力范围广、耐腐蚀、能耗低、低噪音、无泄漏、易安装、故障率低等技术特点，尤其对于单井气液集输增，属于关键设备。

本实用新型至少一种实施例中，活塞组件包括活塞22和油缸21，活塞22连接于油缸21的动力输出端；油缸21固定于缸体的顶部，活塞22伸入中空内腔。

此处，活塞22即上文所述的活塞端，油缸21即上文所述的固定端。

油缸21即液压缸，能够将液压能转换为机械能。油缸21具有活塞杆，活塞杆即上述动力输出端，能够进行直线运动。采用液压恒功率技术驱动油缸21的活塞杆往复运动，由此带动活塞22往复运动。本实施例中的活塞22连接于油缸21的活塞杆的自由端，当活塞杆相对油箱直线运动，活塞22在活塞杆的带动下在缸体的中空内腔内做竖直方向的直线往复运动，对中空内腔内的气液混合物做功。

可以看出，本实施例中活塞22采用单作用带平衡腔结构，利于活塞杆密封，避免增压后的高压气液混合物进入油缸21而污染液压油，增强了液压系统的可靠性。具体地，本实施例中的气液增压混输泵分为低压、中压、高压等三种方式混输，采用液压驱动工作缸活塞22的方式是比较适合气液增压混输的工况。

另外，本实施例中油缸21与缸体独立设置，一方面，避免水进入油缸21造成液压油乳化，同时也避免了原油进入油缸21造成液压油污染；另一方面，结构更为紧凑，操作维修更为方便，避免更换行题密封件时损失大量液压油。

采用立式布置油缸21和缸体，利于液体的吸入和排除，避免活塞22对缸体的偏磨而使密封过早失效，延长了密封件寿命。

需要说明的是，此处的油缸21也可以为气缸，但是一般气缸的动力较小，需要采用直径较大的气缸。

本实用新型至少一种实施例中，缸体包括缸筒12、上缸座11和下缸座13，缸筒12竖直设置，上缸座11连接于缸筒12的顶部，下缸座13连接于缸筒12的底部，三者形成中空内腔；进口通道和出口通道设置于下缸座13。

缸筒12为柱形中空结构，竖直设置，两端开口。下缸座13连接于缸筒12的底部，上缸座11连接于缸筒12的顶部，上缸座11和下缸座13将缸筒12的两端封闭，上缸座11的底部、缸筒12的内壁以及下缸座13的顶部之间形成上述中空内腔，用于活塞组件的活塞22 做往复移动。

另外，上述进口通道和出口通道设置在下缸座13上。进口通道和出口通道相对于中空内腔，水平位置低，方便气液混合物的流通，防止气液混合物进入中空内腔后出现不易排出的问题。

本实用新型至少一种实施例中，上缸座11还设置有与中空内腔相连通的平衡气体通道111。

如上文所述，活塞22将中空内腔分为平衡腔和工作腔，当活塞 22向上运动，平衡腔被压缩，工作腔压强降低，气液混合物被吸入，而平衡腔的空间被压缩；当活塞22向下运动，工作腔被压缩，气液混合物被排出，而平衡腔的空间增大；在此过程中，需要保持平衡腔内压强与外部压强平衡，此处的平衡气体通道111就是为了保持平衡腔的压强与外界保持一致，当活塞22向上运动，平衡腔内的气体从平衡气体通道111排出，当活塞22向下运动，外界空气从平衡气体通道111进入平衡腔内的气体，保证了活塞22的正常运动。

本实用新型至少一种实施例中，缸筒12外设置有环形的散热片 121。

散热片121水平环状设置于缸筒12外，该散热片121数量为多个，自上而下均匀设置于上缸座11与下缸座13之间的缸筒12外，当活塞22在中空内腔内移动时，摩擦产生的热量由散热片121导出，防止整个结构过热出现零件损坏。

具体地，气液混合物由进口通道进入中空内腔，经过活塞22的做功增压后由出口通道排出。为了控制气液混合物的流通，本实用新型至少一种实施例中，进口通道用于连通中空内腔的一端设置有进口阀131，出口通道用于连通中空内腔的一端设置有出口阀132。

在使用中，气液混合物由管道输送，具体地，由输入管道将气液混合物输送至本实施例提供的气液增压混输泵，增压后再由输出管道将气液混合物输送至下一单元。为了连接输入管道和输出管道，本实用新型至少一种实施例中的进口通道远离中空内腔的一端可拆卸地设置有进口端，进口端用于连通输入管道；出口通道远离中空内腔的一端可拆卸地设置有出口端，出口端用于连接输出管道。

进口端和出口端可拆卸地连接于下缸座13，能够方便更换与维修，并且可以连接不同规格的输入管道以及输出管道。

需要说明的是，本实施例中的气液增压混输泵为撬装结构，整机结构紧凑，用户现场安装方便，使用安全可靠。本实施例提供的任一种气液增压混输泵的功率为37kw，通过本实施例提供的气液增压混输泵的增压，原料气液混合物种的液油从进口压力1.5～6.5MPa，增压到出口压力6.5MPa。而对于单套装置设计处理能力，气相在入口压力条件下(2.0MPa、30℃)最小进气量为0.8m³/min，液相最大排量为0.2m³/min。

实施例二

参照图4－5，本实用新型实施例提供一种气液混输装置，包括控制系统以及如上述实施例提供的任一种气液增压混输泵；控制系统包括主控器以及分别与主控器相连接的位移传感器和电液换向阀；位移传感器用于监测活塞组件的运动并将信号反馈到主控器；电液换向阀用于控制活塞组件的动作。

其中，气液增压混输泵的具体结构已在上文中做了详细介绍，此处不再赘述。

具体地，位移传感器设置于活塞组件的活塞22上，能够判断活塞22移动的位置，并将该信号传递到主控器。电液换向阀设置于活塞组件的油缸21上，能够根据主控器的指令控制气液增压混输泵中活塞组件的油缸21中油液的运动方向，进而实现对活塞22运动的控制。

本实用新型至少一种实施例中，气液混输装置还包括过滤组件，过滤组件连接于缸体的进口通道。

其中，过滤组件包括依次串联的粗过滤器31和精过滤器32，实现多级过滤，同时还对气液混合物起到缓冲作用。

此外，本实施例的气液增压混输泵还可以在出口通道配备切断球阀，并在过滤组件上游以及平衡气体通道111设置安全阀，在进口通道和出口通道设置压力传感器，切断球阀、安全阀以及压力传感器都分别与主控器信号连接。

进一步地，本实施例中的气液增压混输泵的数量为两个，分别为第一气液增压混输泵41和第二气液增压混输泵42，二者并联设置。两个气液增压混输泵的油缸21由同一个液压站提供液压动力，进而为活塞22运动提供动力。当第一气液增压混输泵41的活塞22在油缸21推动下向下运动，第二气液增压混输泵42的活塞22在油缸21 的带动下向上运动。

同时，针对不同的生产要求以及生产环境，本实施例中的气液增压混输泵可为多缸或多级，并依据需要采用并联或串联的结构。

需要说明的是，本实施例中的主控器为PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制柜，且为隔爆型控制柜，设置于气液增压混输泵的撬房内。

同时，本实施例提供的气液混输装置中的控制系统还包括软启动柜，该软启动柜设置于平台控制室(非防爆区)，能够实现平滑启动，降低启动电流，减少电机启动时，较大电流对电机的机械冲击，及对电网的冲击，改善用电质量，节约能源。

此外，气液混输装置还配备有冷却风机以及电机，PLC控制柜实现对气液增压混输泵以及冷却风机、电机的联锁控制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气液增压混输泵，其特征在于，包括：缸体以及活塞组件；

所述缸体具有中空内腔，所述活塞组件的一端固定于所述缸体，另一端伸入所述中空内腔并沿竖直方向做往复运动；

所述缸体的底部还设置有与所述中空内腔连通的进口通道及出口通道，所述进口通道用于气液混合物进入所述中空内腔，所述出口通道用于所述中空内腔内的所述气液混合物排出。

2.根据权利要求1所述的气液增压混输泵，其特征在于，所述缸体包括缸筒、上缸座和下缸座，所述缸筒竖直设置，所述上缸座连接于所述缸筒的顶部，所述下缸座连接于所述缸筒的底部，三者形成所述中空内腔；

所述进口通道和所述出口通道设置于所述下缸座。

3.根据权利要求2所述的气液增压混输泵，其特征在于，所述上缸座设置有与所述中空内腔相连通的平衡气体通道。

4.根据权利要求2所述的气液增压混输泵，其特征在于，所述缸筒外设置有环形的散热片。

5.根据权利要求1所述的气液增压混输泵，其特征在于，所述进口通道用于连通所述中空内腔的一端设置有进口阀，所述出口通道用于连通所述中空内腔的一端设置有出口阀。

6.根据权利要求5所述的气液增压混输泵，其特征在于，所述进口通道远离所述中空内腔的一端可拆卸地设置有进口端，所述进口端用于连通输入管道；所述出口通道远离所述中空内腔的一端可拆卸地设置有出口端，所述出口端用于连接输出管道。

7.根据权利要求1所述的气液增压混输泵，其特征在于，所述活塞组件包括活塞和油缸，所述活塞连接于所述油缸的动力输出端；

所述油缸固定于所述缸体的顶部，所述活塞伸入所述中空内腔。

8.一种气液混输装置，其特征在于，包括控制系统以及如权利要求1－7中任一项所述的气液增压混输泵；

所述控制系统包括主控器以及分别与所述主控器相连接的位移传感器和电液换向阀；

所述位移传感器用于监测所述活塞组件的运动并将信号反馈到所述主控器；所述电液换向阀用于控制所述活塞组件的动作。

9.根据权利要求8所述的气液混输装置，其特征在于，所述气液混输装置还包括过滤组件，所述过滤组件连接于所述缸体的进口通道。

10.根据权利要求8所述的气液混输装置，其特征在于，所述气液增压混输泵的数量为两个，二者并联设置。