CN2656665Y - 双缸三泵头自力式高压泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的双缸三泵头自力式高压泵，它主要由气控部分，两个动力气缸和三个泵头，泵工作自动显示，醇液或缓蚀剂液超压自动保护装置，控制器超压自动停机保护装置等六部分组成。工作时控制器一级机动阀指挥二级气动阀往复动作，二级气动阀往复动作，输出的气流使动力缸内的磁性活塞往复动作，与磁性活塞刚性固联的柱塞也在泵头内往复动作将醇液或缓蚀剂液、臭，注入到高压气井或管道内。同时磁性活塞的往复又指挥控制器一级机动阀所组成的闭环式控制系统。该机具有进气超压自动停机保护装置，泵头出口醇液或缓蚀剂液超压自动溢流降压保护装置，能全面保护整机安全自动运行，且通过磁性活塞，传感器能在值班室远程通过灯光闪烁显示整机的工作情况。

Description

双缸三泵头自力式高压泵

技术领域：

本实用新型涉及柱塞泵技术，增压技术、气动控制技术；密封技术和自动监测和自动控制技术，液压技术等多种技术的综合运用。

背景技术：

天然气从气井开采出来时压力都很高，必顶逐级降低压力并经过一系列处理和计量，直到压力降到能供用户使用为止。天然气中所含的某些化合物，在经节流降压(如通过针形节流阀、弯头，计量孔板等)时就会与天然气中的水分结合形成水化物而结冰，造成管道堵塞，使天然气不能输出或不能正常输送，严重时还会造成事故。解决冰堵这个问题，目前一般采用电动泵注入乙二醇液进入管道，防止水化物生成，但电动泵是一通用设备，它用于天然气这一特强行业，有它的不足性，天然气一年四季昼夜不停地输送，而电动泵不能长期运行，这就需要有多台电动泵轮班工作，必须建泵房，必须架设输配电设备，这样必然造成一次性投资大大增加，且它需要专人轮流值班，需专人维护，造成运行成本增高。另一种就是将用水套炉加热管道，热源一般就地用天然气作燃料，而一般井场、集气站等的气均为未脱硫天然气，这样水套炉要不了多长时间就会被腐蚀而损坏，一套小套炉价格也较贵，而且占地面积大，所以也不划算。以上两种方法均要耗能，又不经济，又不能实现自动化。另外，天然气管道内壁因常年与天然气，水分接触，产生的腐蚀比较严重，为延长管道的使用寿命，必须向管道内注入缓蚀剂(最好是喷成雾状附于管道内壁)，另外向气井内注缓蚀剂是用一压力容器内盛缓蚀剂与井口相联当打开阀门后，井内天然气压力串入高压容器内，使两者压力平衡，压力容器内的缓蚀剂则在重力作用下，一滴一滴地落入井内，此法效率低效果也不理想。在目前技术条件下，已有自力式注醇泵，但它是单缸单泵头的，虽然它是自力式的，比用水套炉，电动泵进一步，但它的结构只能是单泵头的醇液的排量小，当气井或管道的气量大时，它就满足不了注醇量大的需要，用户就必须多买几台，这样用户从经济考虑，接受承度就会大打折扣。虽然增大柱塞直经理论上可以解决，但动力缸也必须增大，这使得活塞的密封柱塞的密封面都增加很多，控制器的通气面积也要相应增大，换向阀尺寸也得增加很多，这给制造加工，安装必然带来困难，而工作时的可靠性、灵敏性也势必下降。而且它没有自动远程监测的功能，没有醇液超压自动溢流装置，没有进气压力超压自动关机的保护装置。因而它对于实现自动化，实现自动对设备进行安全保护，实现无人管理，几乎是无能为力的。

实用新型内容：

本实用新型的目的是克服以上不足，提供一种利用天然气流经双缸三泵头的自力式注入泵，降低一部分压力能来推动泵工作的双缸三泵头自力式注入泵。

本实用新型的目的是这样来实现的：

本实用新型提出的双缸三泵头自力式高压注入泵，它主要由控制器、动力缸和装有吸入单向阀和三个串联在一起的单向阀组成的排出阀构成的泵头组成。一种双缸三泵头自力式高压泵，它主要由动力缸、高压泵头、同步气缸回路、控制器、高压液流超压保护装置、控制器进口超压自动停机保护装置和接于控制器上的气路出口，整机运行自动显示装置和底座组成，其特征在于高压泵头各设有一个吸入单向阀和三个串联的排出单向阀，这样就保证了泵的吸入阻力小，排出口能承受大的压力不发生泄漏，不发生气流返串回泵内影响泵的正常工作。动力缸内均安装有磁性活塞，磁性活塞通过传感器可实现在值班室内对双缸三泵头自力式高压泵进行远程监视，且磁性活塞上设有L形密封，与压盘上的L形孔可实现自动密封，在平衡缸内，磁性活塞的后杆与控制器内机动阀的拖杆成弹性联接，以保证磁性活塞能满行程左右移动，提高泵的吸入效率，控制器内机动阀和气动阀设有共同的进气口，机动阀的两个输出口交叉反向地控制气动阀左右运动，气动阀左右运动又将输出的气流从两个输出口不断地通过同步气缸回路进入气缸的后腔和前腔使得缸内的磁性活塞作往复运动，推动与之刚性固联的柱塞作往复运动；控制器的控制器体均采用内流道结构，减少了进口出口处汇管的焊接，节省了材料减少了工序，提高了质量；柱塞作往复运动将从进口单流阀进入的常压乙二醇液加压成高压经3个串联的排出单流阀排出进入汇液缸后一并输入天然气井或天然气管道，在汇液缸上装有高压液流超压保护装置超压后，排出的乙二醇液能自动回流入醇罐内，这样不会损坏设备和管道，也不会污染环境。

本实用新型还有如下技术特征：

在每个泵头的下方设有泵头装配，拆卸对中滑道42，滑道上方圆弧与泵头颈部外径圆弧相同，并可通过空心螺栓40调整高度与泵头颈部刚好接触。它使得安装拆卸时能减轻工人体力劳动，且能很好地对中，保证柱塞的直线度。磁性活塞15的L形密封高出压盘，控制器内气动阀48两端设有缓冲垫，这样使得整机在工作中没有直接的机械刚性接触，保证整机工作平稳，使用寿命长。

双缸三泵头自力式高压泵与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

它比现有的自力式注醇泵效率高3倍，而且设置有自动远程监测，醇液(或缓蚀剂液)超压自动溢流回醇罐(或缓蚀剂罐)，进气压力超压自动停机保护装置，实现了多功能自动安全保护和监视的作用。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A视图；

图3是图1的B-B视图；

图4醇液超压自动保护装置结构图；

图5控制器超压自动停机保护装置结构图；

图6泵头装配拆卸对中滑道结构图；

图7控制器体结构图；

图8是图7的右视图。

在附图中：

1-动力缸  2-高压泵头  3-高压泵头  4-动力缸  5-高压醇液自动保护装置  6-磁传感器  7-高压泵头  8-同步气缸管路  9-控制器  10-超压自动停机保护装置  11-整机运行情况显示装置  12-底座  13-吸入单向阀  14-排出阀  15-磁性活塞  16-汇液缸  17-汇液缸出口  18-后杆19-控制器体  20-醇液超压保护装置  21-T型活塞阀座  22-T型活塞23-回位弹簧  24-小孔  25-针型阀座  26-针型阀  27-调节螺丝28-小孔  29-法兰  30-密封套  31-闸板  32-气缸  33-活塞  34-孔  35-小阀  36-调节小弹簧  37-盖  38-孔  39-孔  40-空心螺栓  41-滑道支撑板  42-滑道  43-螺栓  44-控制器排气口  45-缸  46-机动阀  47-机动阀输出口后段  48-气动阀  49-柱塞  50-工艺孔  51-机动阀输出口前段  52-机动阀输出口前段  53-控制器排气通道  55-进气口连接通道56-通往控制器排气口气道

具体实施方式：

参见图1～图8，双缸头自力式高压注入泵，它主要由控制器9、动力缸1、4和装有吸入单向阀13和三个串联在一起的单向阀14组成的排出阀构成的泵头2、3、7组成。泵头2、3、7内有柱塞49，柱塞49与动力缸1、4内的磁性活塞15刚性固联，磁性活塞15后端的后杆18与控制器9内机动阀46的拖杆弹性联接，气动阀48自由地置于控制器上方腔内，机动阀46的进气口与气动阀48的进气口直接联通，只接一个进气口。机动阀46的两个排气口与气动阀48的两个排气口也直接联通，并接于通往出口的管道。进入的气流同时通往机动阀46和气动阀48的进气口。进入机动阀46进口的气流通过机动阀46的两个输出口51、52交叉反向地进入气动阀48的两个端腔，实现控制气动阀48左右移动的功能，同时进入气动阀48的气流经气动阀48的左右移动，不断地从交替从气动阀的两个输出口进入动力缸1、4内的前腔和后腔，推动磁性活塞15往复运动，由于磁性活塞15与泵头柱塞49刚性固联，所以柱塞49也作往复运动，将乙二醇液(或缓蚀剂液)源源不断地压入汇液缸16，再进入气体管道或天然气井口，在动力缸内磁性活塞15往复运动的过程中作了功(降了压)的天然气进入控制器9内的排气口44经排气通道53、54输往后面的管道输走。整个系统全部密封、密闭、不产生泄漏，不污染环境，不需要另外能源，能实现全部自动安全保护和远程监控。当泵头2、3、7压出的醇液(或缓蚀剂液)超压时高压液流超压保护装置5将多余的醇液(或缓蚀剂液)自动地溢回常压的醇罐(或缓蚀剂罐)，实现对泵头及其管道自动保护。其实施的内容是该高压液流超压保护装置5的进口与汇液缸16用接头联接，进入的醇液(或缓蚀剂液)充满T形活塞22的上下空间，此时T形活塞22上下空间内的液体压力相等，且与汇液缸16内的压力相等。当汇液缸16内的液体压力超压时，高压液超压自动保护装置5内的液体也同时超压，并通过小孔24顶开针形阀26，离开阀座25再通过小孔28流回乙二醇罐(或缓蚀剂罐)。此时T形活塞22上方的压力下降，T形活塞22上设有阻尼孔(用于缓慢进液时沟通上下方压力)，由于阻尼孔很小，此时阻尼孔来不及沟通上下压力，因而下方压力此时大于上方压力此压差将T形活塞22迅速上抬，打开T形阀将超压的醇液(或缓蚀剂液)溢流回醇缸(或缓蚀剂罐)内。泵头2、3、7及汇液缸16及其后面的管道内的压力相应降低，因而得到保护，醇液(或缓蚀剂液)压力恢复正常后，T形活塞22在弹簧23作用下复位，将溢流口关闭，泵正常工作。当从控制器进口的气流压力升高时，气体压力超压自动停机装置10，自动切断高压气源，将设备关机，自动地实现对双缸三泵头自力式泵的安全保护。气体压力超压自动停机保护装置10的结构(见图5)，它通过法兰29与控制器9的进气口连接通道55相联接，当气源压力波动，或控制器9的机动阀46发生卡阻时，进气压力都将升高，此时压力将通过间隙进入控制器9内，并进入动力缸1，动力缸4内，这样将造成控制器、动力缸的损坏。但有了气体超压自动停机保护装置10，控制器9和动力缸1、4都可以得到保护。超压时超压气体通过孔39进入小阀35的下方，并顶开小阀35，小阀35被顶开的同时关闭通往孔38的通路，超压气体通过小孔34进入气缸32内活塞33的上腔。将活塞33向下推动，由于活塞33下方连有闸板31，因而闸板31也向下方移动，将进气通道自动关闭，这样控制器9及动力缸1、4及后面的部件得到了保护。当压力恢复正常后，小阀35在调节小弹簧36作用下回位，切断从小孔从小孔39来的气体，同时打开通往孔38的通道，活塞33上方的气体经孔34和小阀与盖37间的环形间隙从孔38排出，活塞33在弹簧作用下上移，闸板31打开通往控制器9的通道。整机又开始正常工作，该自动停机保护装置10的压力设定是通过调整小弹簧36来实现的。磁性活塞15与磁传感器6、整机运行情况显示装置11是靠装在磁性15活塞内的20个磁钢，通过磁性活塞15往复一次就吸引一次磁传感器6、11内的干簧管接通一次，这样值班室内的灯光就闪烁一次，就可远程地知道泵正常工作，如灯不闪烁或常亮表示泵有故障，工作人员可立即前往排除。

Claims (5)

1.一种双缸三泵头自力式高压泵，它主要由动力缸(1、4)、高压泵头(2、3、7)、同步气缸回路(8)、控制器(9)、高压液流超压保护装置(5)、控制器(9)、进口超压自动停机保护装置(10)和接于控制器上的气路出口腔(4)，整机运行自动显示装置(11)和底座(12)组成，其特征在于高压泵头(2、3、7)各设有一个吸入单向阀(13)和(3)个串联的排出单向阀(14)，泵头(3、7)通过法兰与动力缸(4)联接，泵头(2)通过法兰与动力缸(1)联接，动力缸(1、4)内均安装有磁性活塞(15)且磁性活塞上设有L形密封，动力缸(1)通过密封的平衡缸(45)与控制器(9)联接，在平衡缸(45)内，磁性活塞(15)的后杆(18)与控制器(9)内机动阀(46)的拖杆成弹性联接，控制器(9)内机动阀(46)和气动阀(48)设有共同的进气口(55)，控制器(9)的控制器体(19)均采用内流道结构。

2.根据权利要求1所述的双缸三泵头自力式高压泵，其特征在于动力缸内的活塞是磁性活塞(15)，与传感器(6、11)配合。

3.根据权利要求1所述的双缸三泵头自力式高压泵，其特征在于磁性活塞(15)上设有L形密封，与压盘上L形孔完成自力密封。

4.根据权利要求1所述的双缸三泵头自力式高压泵，其特征在于泵的汇液缸(16)上设有高压液流超压保护装置(5)。

5.根据权利要求1所述的双缸三泵头自力式高压泵，其特征在于在气体进入控制器(9)处设有气体超压自动停机保护装置。

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