KR0133664B1 - Selective valve to pass fluids - Google Patents
Selective valve to pass fluidsInfo
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- KR0133664B1 KR0133664B1 KR1019890017127A KR890017127A KR0133664B1 KR 0133664 B1 KR0133664 B1 KR 0133664B1 KR 1019890017127 A KR1019890017127 A KR 1019890017127A KR 890017127 A KR890017127 A KR 890017127A KR 0133664 B1 KR0133664 B1 KR 0133664B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K51/00—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus
Abstract
없음none
Description
제1도는 본 발명의 선택투과밸브의 내부에 위치하여 기계적 장치의 작동원리를 보여주는 개략도.1 is a schematic view showing the operating principle of the mechanical device located inside the selective through valve of the present invention.
제2도는 본 발명의 제1실시예에 따른 유체선택투과밸브를 도시하는 단면도.2 is a cross-sectional view showing a fluid selection permeation valve according to a first embodiment of the present invention.
제3도는 제2도의 선택투과밸브에서 사용된 셀(shell)을 도시하는 정면도.3 is a front view showing a shell used in the selective permeation valve of FIG.
제4도는 본 발명의 제2실시예에 따른 유체선택투과밸브를 도시하는 단면도.4 is a cross-sectional view showing a fluid selection permeation valve according to a second embodiment of the present invention.
제5도는 본 발명의 제3실시예에 따른 유체선택투과밸브를 도시하는 단면도.Fig. 5 is a sectional view showing a fluid selection permeation valve according to a third embodiment of the present invention.
제6도는 기둥내의 선택투과밸브의 바람직한 실시예 중 하나의 위치예를 도시하는 확대도.6 is an enlarged view showing an example of the position of one of the preferred embodiments of the selective permeation valve in the column.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
16, 18 : 벽32, 72 : 몸체16, 18: wall 32, 72: body
34 : 하우징36, 56 : 상부중앙에 있는 통로34
38 : 셸40 : 거친 표면38: shell 40: rough surface
42 : 부드러운 표면44 : 구멍42: smooth surface 44: hole
46 : 고압의 유체가 가해지는 부분46: part to which high pressure fluid is applied
48 : 밀폐면50, 64 : 하부중앙에 있는 통로48: sealing
58 : 제어 날개60 : 제어면 또는 틈새58: control wing 60: control surface or clearance
66 : 시트68, 78 : 비반환 볼66:
74 : 밀폐시트74: sealing sheet
본 발명은 예를 들어 보통 액체의 압축이 가해지는 유체펌프내부에서, 가스와 같은 점성과 표면장력이 낮은 유체를 분리하는데 사용되는 유체선택투과밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid selective permeation valve which is used for separating fluids with low viscosity and surface tension, such as gas, for example, in a fluid pump, usually under compression of a liquid.
이제 아래에서 보여주는 유체선택투과밸브는, 많은 양의 가스가 펌프 내부를 채울 때, 펌프의 봉(rod) 모양의 흡입관내에 가스 막힘을 풀어주는데 사용된다. 가스가 상당히 크게 압축될 때 기둥 상부의 유체의 압력이 펌프에 의해서 압축되는 가스의 압력보다 더 크기 때문에, 피스톤의 하방행정시에 통과밸브는 열리지 않는다.The fluid selective permeation valve, shown below, is now used to loosen the gas blockage in the rod-shaped suction line of the pump when a large amount of gas fills the inside of the pump. When the gas is compressed to a great extent, the pressure of the fluid above the column is greater than the pressure of the gas compressed by the pump, so that the passage valve does not open at the downstroke of the piston.
기존의 지하 유전펌프(subsurface oilfield pump)의 극복되어야 할 커다란 난점은 기술적으로 가스 막힘(gas lock)으로 알려진 것이다. 이현상은 튜브 내로 들어오는 압력이 오리피스 출구 밸브 혹은 통과 밸브에 의해 피스톤의 상사점에서 정지되거나, 또는 오리피스 입구밸브 또는 스탠딩 밸브에 의해 피스톤의 하사점에서 정지할 때 발생한다. 통과밸브의 하방행정은 통과밸브와 스탠딩 밸브 사이의 유체내에 압력을 발생시키고, 통과밸브를 열리게 하여 유체가 통과밸브 또는 오리피스 출구밸브를 통해 통과하도록 한다. 그러나, 기름과 가스를 동시에 산출하는 유정(well)에서 작동할 때, 통과밸브와 스탠딩 밸브 사이에 위치한 챔버(chamber)에는 종종 가스로 차게 되고, 이 가스의 압축성 때문에 통과밸브의 하방행정은 밸브 위에 있는 유체 기둥의 압력을 상쇄할 만큼의 충분한 압력을 상기 밸브 아래에 놓여 있는 챔버에 발생시키지 못하게 된다. 그 결과, 하방행정에 걸쳐서 통과밸브는 여전히 닫혀 있게 된다. 따라서, 스탠딩밸브와 통과밸브 사이의 기체는 피스톤의 모든 행정에서 압축과 팽창만을 거듭하게 되고, 이것은 가스 막힘이라는 피할 수 없는 펌프의 작동 결함을 야기시킨다.A major challenge to overcome the existing subsurface oilfield pump is technically known as gas lock. This phenomenon occurs when the pressure entering the tube is stopped at the top dead center of the piston by an orifice outlet valve or a passage valve, or at the bottom dead center of the piston by an orifice inlet valve or a standing valve. The downward stroke of the passage valve generates pressure in the fluid between the passage valve and the standing valve and opens the passage valve to allow the fluid to pass through the passage valve or the orifice outlet valve. However, when operating in wells that simultaneously produce oil and gas, the chamber located between the pass-through valve and the standing valve is often filled with gas, and because of its compressibility, the downstroke of the pass-through valve is above the valve. It is impossible to generate sufficient pressure in the chamber under the valve to offset the pressure of the fluid column. As a result, the passage valve is still closed over the downstroke. Thus, the gas between the standing valve and the passage valve only undergoes compression and expansion on all strokes of the piston, which leads to an inevitable pump malfunction of gas clogging.
1985. 3. 19일자의 브라질 특허출원 제PI 8501271호에는 상기의 곤란에 대한 해답을 제공하는 장치가 있다. 이 장치는 상단과 하단을 가지는 신장된 하우징과, 하우징의 하단부에 설치된 제1밸브와, 상단과 하단이 있고 양단에는 밀폐면이 있는 통과밸브와, 하우징의 종방향으로 미끄럼운동 하도록 위치되어 하우징의 상단에 설치된 통과밸브를 구동하는 구동부와, 통과밸브를 구동하도록 제1밸브와 구동부 사이에 설치된 통과밸브 회전부와, 제1밸브와 통과밸브를 구동하는 구동부 사이에 놓여서 유체를 압축하는 피스톤과, 종방향 축선 주위에 통과밸브를 회전시키는 수단으로 구성되며, 이 회전 수단은 통과밸브를 구동시키는 구동부와 통과 밸브 그 자체에 연결되어, 여기서 통과밸브를 구동하는 구동부의 종방향운동이 통과밸브를 회전시킨다. 통과밸브와 통과밸브를 구동하는 구동부는 기계적으로 작동하는 반면에, 제1밸브는 하우징 내부에서 발생한 유체의 압력 변화에 의해 작동한다.Brazilian Patent Application No. PI 8501271 dated March 19, 1985, has a device that provides an answer to the above difficulties. The device includes an elongated housing having an upper end and a lower end, a first valve installed at the lower end of the housing, a pass valve having an upper end and a lower end and a closed surface at both ends, and positioned to slide in the longitudinal direction of the housing. A piston for compressing fluid by being placed between a drive unit for driving a passage valve installed at an upper end, a passage valve rotating unit provided between the first valve and the drive unit for driving the passage valve, and a drive unit for driving the first valve and the passage valve; And means for rotating the pass valve around the directional axis, the rotation means being connected to the drive for driving the pass valve and the pass valve itself, wherein the longitudinal movement of the drive for driving the pass valve rotates the pass valve. . The passage valve and the driving portion for driving the passage valve are mechanically operated, while the first valve is operated by the pressure change of the fluid generated inside the housing.
상기 장치에서, 펌프 피스톤의 진동에 의한 가스막힘, 유압기둥(hydrauric chock)과 밀폐의 결함들은 피할 수 있지만, 먼지 이자가 통과밸브 조립체에 들어가지 못하도록 보장하지 못하기 때문에, 상기 장치는 마모에 적용할 수 없게 된다. 만약 그렇다면, 마모와 막힘과 파손 때문에 심각한 문제가 발생하게 된다. 왜냐하면 입자들이 조인트(joint)에 쌓인다면, 그 작동이 기계적이기 때문에 상기 시스템에서 가장 파손되기 쉬운 나선부분에 상당한 힘이 가해지게 되고 막힘이 야기된다.In the apparatus, gas clogging, hydraulic chock and sealing defects caused by vibration of the pump piston can be avoided, but the apparatus is subject to abrasion because it does not guarantee that dust cannot enter the pass valve assembly. You will not be able to. If so, serious problems arise due to wear, blockage and breakage. Because the particles accumulate in the joints, because the operation is mechanical, significant forces are exerted on the most fragile spirals in the system and blockages occur.
종래 기술에는 용적형(positive displacement) 작동펌프가 또한 사용된다. 펌프가 작동중에, 스탠딩 밸브는 닫혀있고 피스톤은 스탠딩 밸브에서 가장 먼 위치로부터 가장 가까운 위치로 움직인다. 이 경우, 피스톤과 펌프 몸체 사이의 마찰효과와, 또한 펌프가 스탠딩 밸브 쪽으로 움직임에 따라 통과밸브와 스탠딩밸브 사이에서 발생하는 반발압력의 효과 때문에, 피스톤은 같은 자리에 머물려고 하는 경향이 있다. 동시에 펌프봉의 전체무게가 직접적으로 플러그에 가해지게 되고, 이 힘은 밸브시트를 밀어 떼내게 한다. 이러한 강요가 개방이 어떤 가스막힘이나 증기막힘이 발생되지 않도록 보호한다.In the prior art, positive displacement actuating pumps are also used. While the pump is running, the standing valve is closed and the piston moves from the furthest to the closest position to the standing valve. In this case, the piston tends to stay in the same position because of the frictional effect between the piston and the pump body and also the effect of the repulsive pressure generated between the passage valve and the standing valve as the pump moves toward the standing valve. At the same time, the entire weight of the pump rod is applied directly to the plug, which forces the valve seat to slide off. This forcing protects the opening from any gas blockage or vapor blockage.
밸브가 열릴 때, 시트와 프러그 사이의 거리는 플러그를 연결하는 이음새에 의해 제한된다. 이러한 거리는 작은 저항으로 구멍의 앞쪽으로 유체를 흐르게 하는 방법을 통해 미리 계산된다.When the valve is opened, the distance between the seat and the plug is limited by the seams that connect the plugs. This distance is precomputed by the method of flowing the fluid toward the front of the hole with a small resistance.
피스톤이 스탠딩 밸브의 가장 가까운 위치에 도달하자 마자, 피스톤은 최초의 흡입 행정쪽인 반대방향으로 향한다. 마찰과 펌프 몸체의 재마찰은, 플러그가 그 시트에 대해 밀폐될 때까지 피스톤을 되돌리는 경향이 있다. 이러한 현상은 밸브의 어느 한쪽에서 유체의 상대속도가 0일때 발생하고, 이에 따라 밀폐면에 대한 어떤 침식의 효과는 상당히 줄어든다.As soon as the piston reaches the closest position of the standing valve, the piston is directed in the opposite direction, towards the original suction stroke. Friction and refriction of the pump body tend to return the piston until the plug is closed against the seat. This phenomenon occurs when the relative velocity of the fluid on either side of the valve is zero, thus reducing the effect of any erosion on the sealing surface.
통과 밸브가 닫힐 때, 통과밸브와 스탠딩밸브 사이의 압력은 용기내의 압력 보다 낮게 될 때까지, 피스톤이 스탠딩 밸브로부터 떨어질수록 줄어든다. 이렇게 되면, 스탠딩밸브는 열리게 되어 펌프몸체내의 용기로부터 유체를 유입시킨다. 마침내 피스톤이 스탠딩 밸브로부터 가장 멀리 떨어진 위치에 도달하게 될 때, 피스톤은 반대방향으로 움직이고 펌프 사이클은 반복한다.When the pass valve is closed, the pressure between the pass valve and the standing valve decreases as the piston moves away from the standing valve until it is lower than the pressure in the vessel. This causes the standing valve to open to draw fluid from the vessel in the pump body. When the piston finally reaches the position farthest from the standing valve, the piston moves in the opposite direction and the pump cycle repeats.
그러나 상기 장치의 단점은, 부유물 가운데 모래입자를 함유한 어떤 유체의 상대운동이 모래 속의 실리카 입자에 의한 마찰을 야기시켜 볼이나 피스톤 밸브(특히 통과밸브의 경우)의 밀폐 부분을 침식시키기 때문에 먼지 입자가 모여서 이상적으로 작동하지 못하게 된다는 데에 있다.However, the disadvantage of the device is that dust particles are suspended because the relative motion of any fluid containing sand particles in the float causes friction by silica particles in the sand, which erodes the seals of the ball or piston valves (especially in the case of through valves). Is not working ideally.
또 다른 단점은 적절하지 않은 종류의 피스톤이 사용되어 고려되어야 할 최종 가격문제 때문에 기존의 피스톤을 사용하는 것을 어렵게 한다.Another disadvantage is that it is difficult to use existing pistons due to the end price problem that has to be considered due to the use of the wrong type of piston.
본 발명의 목적은 펌프작동에 어떤 변화를 일으킴없이 가스만을 허용하는 유체용 선택투과밸브를 제공하는 것이다. 이와 같은 선택투과밸브는 펌프내의 압력이 낮아져서 유체의 전성과 표면장력이 낮을 때, 즉 일반적으로 전형적인 가스에만 작동한다.It is an object of the present invention to provide a selective permeation valve for fluids that only allows gas without any change in pump operation. Such selective permeation valves only work when the pressure in the pump is low to lower the malleability and surface tension of the fluid, ie, typically only for typical gases.
펌프와 기둥내의 유체(가스 또는 액체)는 펌프 내부의 압력에 의해 동역학적으로 제어되는 구멍 또는 틈새에 의해 분리된다. 틈새의 사이즈는 가스와 같이 표면장력과 점성이 낮은 유체만을 통과시키도록 허용한다.The fluid (gas or liquid) in the pump and the column is separated by holes or gaps which are dynamically controlled by the pressure inside the pump. The gap size allows only fluids with low surface tension and viscosity, such as gas, to pass through.
그 결과, 본 발명은 유체선택투과 밸브로서, 지표밑 유전 펌프에 사용되어, 펌프안의 압력이 낮을 때에만 밸브가 열림으로써 표면장력과 점성이 낮은 유체만을 통과시키며, 그리고 펌프와 기둥내에는, 펌프내의 압력에 의해 동역학적으로 제어되는 구멍 또는 틈새로 구성되는 수단이 제공된다.As a result, the present invention is a fluid selective permeation valve, which is used in subsurface oil field pumps, which opens the valve only when the pressure in the pump is low, allowing only fluids with low surface tension and viscosity to pass through, and in the pump and column, Means are provided which consist of holes or gaps which are dynamically controlled by pressure within.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 유체선택투과밸브가 제공되는데, 이 선택투과밸브는 가스 및 액체를 분리하기 위해 펌프와 기둥 내부에서, 틈새를 사이에 형성하는 대향접촉면을 한정하는 한 쌍의 병렬배열부재를 구비한 수단을 포함하고, 대향접촉면들 중 하나 이상은 소정의 표면 거칠기를 가지며, 수단은, 부재가 상호가 접촉하도록 가압되어 틈새가 유체제어틈새를 구성하도록 하나 이상의 부재에 대하여 펌프유체압력을 가하며, 유체 유동 제어 틈새를 일부 이상 형성하도록 소정의 거칠기를 갖는 표면을 포함하는 부재들이 펌프내의 지표밑 유전 유체 압력에 의해 동역학적으로 제어되어, 선택투과밸브가 펌프내의 유체압력이 낮을 때 작동되어 표면장력과 점성이 낮은 유체가 유체유동 제어틈새를 통과하게 되며, 기둥 내에서 펌프가 하강하는 동안에 지표밑 유전 펌프 액체가 펌프부피를 채움으로써 가해진 유체압력은 지표밑 유전 액체가 유체제어 틈새를 통과하지 못하도록 크기를 가지며, 또한 선택투과밸브는 몸체와, 몸체 상부에 제공되어 표면장력과 점성이 낮은 유체를 통과시키기 위해 몸체 중앙에 있는 통로를 갖는 하우징과, 몸체내에서 대향 접촉면을 갖는 셸을 포함하고, 접촉면들 중 하나 이상의 접촉면이 제어된 표면거칠기를 가지며, 셸들 각각의 부드러운 표면을 가지며, 셸들의 부드러운 표면은 하우징의 대응하는 시트 표면과 접하면, 하우징의 시트 표면은 셸들 각각의 부드러운 표면과 밀봉면을 형성하고, 몸체는 펌프에 의해 압축된 유체와 통하면서, 하우징내에서 표면장력과 점성이 낮은 유체를 통과시키도록 통로와 셸들 사이의 접촉면과 부합하는 중앙통로가 제공된 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a fluid selective permeation valve is provided, which has a pair of parallel arrangements defining an opposing contact surface forming a gap between a pump and a column to separate gas and liquid. A means having a member, at least one of the opposing contact surfaces having a predetermined surface roughness, the means being pump fluid pressure against the at least one member such that the members are pressurized to contact each other such that the gap constitutes a fluid control clearance. And members comprising surfaces having a predetermined roughness to form at least a portion of the fluid flow control gap, are dynamically controlled by subsurface dielectric fluid pressure in the pump so that the selector valve operates when the fluid pressure in the pump is low. This results in low surface tension and low viscosity fluid passing through the fluid flow control gap, and the pump descends within the column. The fluid pressure exerted by the subsurface oilfield pump liquid filling the pump volume during this time is sized to prevent the subsurface oilfield fluid from passing through the fluid control gap, and a selective permeation valve is provided on the body and the top of the body to provide surface tension and viscosity. A housing having a passage in the center of the body for passing a low fluid, and a shell having opposing contact surfaces within the body, wherein at least one of the contact surfaces has a controlled surface roughness, each of which has a smooth surface, When the smooth surface of the shells is in contact with the corresponding seat surface of the housing, the seat surface of the housing forms a sealing surface with the smooth surface of each of the shells, and the body communicates with the fluid compressed by the pump, while the body tensions with the surface tension in the housing. A central passage is provided to coincide with the contact surface between the passage and the shells for the passage of low viscosity fluids. It is characterized by.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 유체선택투과밸브에 있어서, 셸은 중공 반원형 셸(hollow half-shell)이고, 몸체 중앙에 있는 통로와, 펌프에 의해 압축된 유체와 통하는 중공 반원형 셸내에 오리피스가 제공되어, 중공 반원형 셸내에서 내부적으로 작용하는 압력이 표면장력과 점성이 낮은 유체를 유체 유동 제어 틈새를 통하여 선택적으로 통과시키지만 그러나 액체를 통과시키지 못하도록 상호간에 대하여 반원형 셸의 접촉면을 가압하기 위한 충분한 힘을 제공하는 것을 특징으로 하는 유체선택투과밸브가 제공된다.In a fluid selective permeation valve according to another preferred embodiment of the present invention, the shell is a hollow half-shell, an orifice in a hollow semicircular shell in communication with a passage in the center of the body and fluid compressed by a pump Is provided so that the internally acting pressure in the hollow semicircular shell selectively passes the low surface tension and viscous fluid through the fluid flow control gap, but is sufficient to press the contact surface of the semicircular shell against each other such that it does not pass the liquid. A fluid selection permeation valve is provided that provides a force.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 유체선택투과밸브는 반원형 셸의 접촉면들은 부드러운 반원형 셸 벽들에 의해 형성되며, 상호간 접하는 반원형 셸 사이의 대향하는 벽들은 기둥내의 지표밑 유전 펌프 유체의 유체압력을 받을 때 가스만을 통과시키도록 거칠기가 있고, 두께를 가지며, 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the fluid selective permeation valve is characterized in that the contact surfaces of the semi-circular shells are formed by smooth semi-circular shell walls, and the opposing walls between the mutually adjacent semi-circular shells are used to control the fluid pressure of the subsurface dielectric pump fluid in the column. It has a roughness, a thickness, and a shape so as to pass only gas when receiving.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 유체선택투과밸브에 있어서, 선택투과밸브는 펌프와 기둥 내부에서 분리하기 위한 수단을 포함하고, 수단은 펌프 내부의 지표밑 유전유체 압력에 의해 동역학적으로 제어되는 유체 유동 제어 틈새를 형성하도록 소정의 표면 거칠기를 가짐으로써, 선택투과밸브는 유체 유동 제어 틈새를 통해 표면장력과 점성이 낮은 유체가 통과하도록 펌프내의 유체 압력이 낮을 때에 작동하며, 선택투과 밸브는 표면장력과 점성이 낮은 유체를 통과시키도록 상부 중앙에 통로가 제공된 몸체로 구성되고, 통로는 그 내부에 몸체로부터 뻗어서 통로와 통하는 제어 날개가 제공되고, 날개는 하나 이상의 대향면이 소정의 표면 거칠기를 가지도록 하여 그 사이에 유동 통로를 한정하는 대향면과 유동 제어 틈새를 구비하며, 지표밑 유전 유체는 유동통제날개의 외부표면상에 작용하고, 몸체는 그 하부 중앙에 압축된 지표밑 유전 유체와 접촉하는 통로와, 이 통로와 병렬배열된 시트와 통로내에 내장되어 시트와 접촉하는 펌프에 의해 압축된 지표밑 유전 유체에 개방되어 시트를 통하여 비반환볼에 대하여 유체통과를 차단하는 비반환볼인 것을 특징으로 한다.In a fluid selective permeation valve according to another preferred embodiment of the present invention, the selective permeation valve includes means for separating inside the pump and the column, the means being dynamically controlled by subsurface dielectric fluid pressure inside the pump. By having a predetermined surface roughness to form a fluid flow control gap, the selector valve operates when the fluid pressure in the pump is low so that a low surface tension and low viscosity fluid passes through the fluid flow control gap, and the selector valve The body consists of a body provided with a passage in the upper center for the passage of a low surface tension and low viscosity fluid, the passage extending therein with a control vane communicating with the passage, wherein the wing has at least one opposing surface with a predetermined surface roughness. And an opposing surface and a flow control clearance therebetween defining a flow passage therebetween. The bottom dielectric fluid acts on the outer surface of the flow control blade, and the body is in contact with the seat in a passage in contact with the subsurface dielectric fluid compressed in its lower center, the seat and the passage arranged in parallel with the passage. It is characterized in that the non-return ball is opened to the subsurface dielectric fluid compressed by the non-return ball through the sheet to block the fluid passage.
본 발명의 가타 특징과 장점은 이하에서 서술하는 설명과 도면에 의해 보다 명백해질 것이다.Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description and drawings.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같이, 펌프 내부에 상당한 양의 가스가 있을 때마다 보통 유체의 펌프질 과정에서 발생하는 가스 막힘 현상을 방지하는데 있다. 가스의 압축력이 커지면 기둥의 상부에 있는 유체압력이 펌프 내부의 압축된 가스의 압력 보다 크기 때문에 통과밸브는 하방으로 열리지 않는다.An object of the present invention, as described above, is to prevent a gas clogging phenomenon, which usually occurs during the pumping process of a fluid whenever there is a significant amount of gas inside the pump. When the compression force of the gas increases, the passage valve does not open downward because the fluid pressure at the top of the column is greater than the pressure of the compressed gas inside the pump.
이에 대한 한 가지 해결방법은 펌프 작동시 아무런 변화없이 가스만을 통과시키는 선택투과밸브를 사용하는 것이다. 문제의 상기 밸브는 펌프 내부의 압력, 점성, 표면장력이 낮을 때에만 작동하여야만 한다. 이런 성질이 일반적으로 가스와 합치되는 것이다. 이런 밸브가 작동하는 원칙은 펌프와 기둥 속의 유체(가스 또는 액체)가, 표면장력과 점성이 아주 낮은 유체(가스 등)만을 통과시키도록 펌프 내부의 압력에 의해 동역학적으로 제어되는 구멍(opening)과 틈새에 의해 분리되어야 한다는 것이다. 제1도는 이러한 작동에 대해서 보다 나은 이해를 제공하는데, 여기서 화살표 10과 12는 펌프 내부의 압력을 가리키며, 화살표 14는 유체(가스)의 공간 또는 구멍을 가리키며, 이 공간 또는 구멍은 벽(16, 18) 사이에서 이루어지며, 이 벽의 거칠기 및/또는 형상과 내부 공간은 가스의 점성과 표면장력의 함수이다.One solution to this is to use a selective permeation valve that only passes gas without any change in pump operation. The valve in question should only be operated when the pressure, viscosity and surface tension inside the pump are low. This property is generally consistent with gas. The principle in which these valves operate is openings that are dynamically controlled by the pressure inside the pump to allow only fluids (gas or liquid) in the pump and the column to pass through only those fluids (such as gases) that have very low surface tension and viscosity. To be separated by a gap. FIG. 1 provides a better understanding of this operation, where
제2도에 참조번호 30으로 도시된 본 발명의 제1실시예에 있어서의 유체유동용 선택투과밸브는, 몸체(32)와, 하우징(34)과, 표면장력과 점성이 낮은 유체를 통과시키도록 상부중앙에 있는 통로(36)와, 가요성 재료로 제작되어 통로 내부에 있는 셸(shell)(38)로 구성된다. 상기 셸은 제어된 거칠기를 가진 표면(40)과 부드러운 표면(42)과 셸 쪽으로 유체가 유동되도록 구멍(44)을 구비하고 있으며, 고압의 유체가 작동하는 부분(46)과, 셸(38)이 하우징(34)과 접하는 밀폐면(48)이 있다.The fluid flow selector valve in the first embodiment of the present invention, shown by
그리고 상기 셸의 하부 중앙에 있는 통로(50)는 펌프에 의해 압축된 유체와 접하고 있다.The
제2도와 제3도에서 유추될 수 있는 바와 같이, 금속 셸(38)은 구멍(44)으로 유입되는 유체의 압력에 의해 유체의 흐름을 제어한다. 시트(seat)위에서 접하는 밀폐면(48)은 밀폐가 잘 되도록 부드럽게 되어 있으며, 셸 사이의 접촉벽은 가스만은 통과시키기 위하여 거칠고 두꺼우며 트위스터(twist)나 프리즈(frieze)와 같은 형상으로 되어 있다.As can be inferred from FIGS. 2 and 3, the
제4도에 참조번호 52로 도시된 본 발명의 제2실시예에 있어서의 유체유동용 선택투과밸브는, 몸체(54)와, 표면장력과 점성이 낮은 유체를 통과시키도록 상부 중앙에 있는 통로(56)와, 밸브의 몸체(54)로부터 펼쳐져서 통로(56)와 소통하면서 제어면 또는 틈새(60)가 제공되고, 외면상에는 고압의 유체가 작용하는 제어 날개(50)와, 내부 중앙에는 펌프에 의해 압축된 유체까지 통하는 통로(64)와, 상기 통로(64)의 측면을 따라 위치한 시트(66)와, 통로에 내장된 비반환볼(68)로 구성되어 있다.The fluid flow selector valve in the second embodiment of the present invention, which is indicated by
제4도에서 유추할 수 있는 바와 같이, 제어 날개(58)는 밸브(52)내의 유체가 두 개의 날개(58)을 압축하고 표면장력과 점성이 낮은 유체를 제어면이나 틈새(60)를 통해 통과하도록 제어하는 방식으로 만들어진 내부면을 구비하고 있다.As can be inferred from FIG. 4, the
또한, 제5도에 참조번호 70으로 지시되어 있는 본 발명의 제3실시예에서의 유체유동용 선택투과밸브는, 몸체(72)와, 밀폐시트(74)와, 표면장력과 점성이 낮은 유체를 통과시키도록 상부 중앙에 있는 통로(76)와, 내부에 있는 비반환볼(78)과, 거친 제어면(80)과, 밀폐시트(74) 아래에 놓여 볼의 전면적에 작용하는 펌프에 의해 압축된 유체와, 하부 중앙에 있는 밀폐면(82)과, 펌프에 의해 압축된 유체와 접하는 통로(84)로 구성되어 있다.Further, the fluid flow selector valve in the third embodiment of the present invention, which is indicated by
제5도에서 유추할 수 있는 바와 같이, 볼(78)과 각각의 제어면(80)은 제어된 거칠기와 형상을 가지고 있다. 볼의 형상은 볼 모양 대신 다른 기하학적 모양(시트, 원뿔모양 등)을 가질 수 있으나, 전술한 선택투과밸브의 표면 제어 내용은 어떠한 변경 없이 일부 부위의 변경은 본 발명과 유사한 것으로 간주된다.As can be inferred from FIG. 5, the
제6도는 본 발명이 기둥내에 위치한 바람직한 실시예의 일예를 도시하는 확대단면도이다. 기둥(86)내에는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 유체선택투과밸브(30, 52, 70)가 위치하는데, 제6도의 예에서는, 선택투과밸브(30)는 그 상부에 펌프 봉(88)이 있고, 하부에 펌프의 내부로 유입하는 통로(90)와 이송통로(92)와, 상승밸브(94)와, 흡입부(96)와, 펌프내부(98)가 위치하고 있다.6 is an enlarged cross-sectional view showing an example of a preferred embodiment in which the present invention is located in a column. Located within the column 86 is a fluid
제6도에서 유추할 수 있는 바와 같이, 펌프의 아랫방향 내부에 액체나 가스가 조금 있을 때마다, 제어벽에 가해지는 압력은 너무 높게 되어 유체(심지어 가스)가 통과하는 것을 저지한다. 펌프내에 현존하는 상당량의 압축성 유체(예컨대 가스)가 있을 때마다. 제어벽에 가해지는 압력은 점성과 표면장력이 아주 낮은 어떤 유체(가스의 경우)라도 펌프의 상부에 통과하는 것을 저지할 정도로 충분하지 않다. 이러한 형상은 압축력이 아주 낮은 액체가 액체와 접하고 있는 벽을 신속하고 강하게 가압하기 때문에, 벽을 완전히 닫아 버린다.As can be inferred from FIG. 6, whenever there is little liquid or gas in the lower direction of the pump, the pressure exerted on the control wall becomes too high to prevent fluid (even gas) from passing through. Whenever there is a significant amount of compressible fluid (eg gas) present in the pump. The pressure exerted on the control wall is not sufficient to prevent any fluid (in the case of gas) of very low viscosity and surface tension from passing through the top of the pump. This shape closes the wall completely because liquid with a very low compressive force quickly and strongly presses the wall in contact with the liquid.
본 발명에 따라서, 펌프작동에 어떤 변화를 일으킴 없이 가스만을 허용하는 선택투과밸브를 제공함으로써, 펌프내의 압력이 낮아져서 점성과 표면장력이 낮은 유체에만 작동하도록 하여, 펌프와 기둥내의 유체(가스 또는 액체)가 펌프 내부의 압력에 의해 동역학적으로 제어되는 구멍 또는 틈새에 의해 분리됨으로써, 표면장력과 점성이 낮은 유체만을 통과시키도록 허용하는 효과를 제공한다.According to the present invention, by providing a selective permeation valve that permits gas only without any change in pump operation, the pressure in the pump is lowered to operate only on fluids with low viscosity and surface tension, so that the fluid in the pump and the column (gas or liquid) ) Is separated by holes or gaps which are dynamically controlled by pressure inside the pump, providing the effect of allowing only fluids with low surface tension and viscosity to pass through.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019890017127A KR0133664B1 (en) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Selective valve to pass fluids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019890017127A KR0133664B1 (en) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Selective valve to pass fluids |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR910010103A KR910010103A (en) | 1991-06-28 |
KR0133664B1 true KR0133664B1 (en) | 1998-04-24 |
Family
ID=19292020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019890017127A KR0133664B1 (en) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Selective valve to pass fluids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR0133664B1 (en) |
-
1989
- 1989-11-24 KR KR1019890017127A patent/KR0133664B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR910010103A (en) | 1991-06-28 |
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