NO158475B - Pumpe av deplasementtypen. - Google Patents
Pumpe av deplasementtypen. Download PDFInfo
- Publication number
- NO158475B NO158475B NO823366A NO823366A NO158475B NO 158475 B NO158475 B NO 158475B NO 823366 A NO823366 A NO 823366A NO 823366 A NO823366 A NO 823366A NO 158475 B NO158475 B NO 158475B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- pump
- piston
- water section
- line
- pressure
- Prior art date
Links
- 238000011161 development Methods 0.000 title description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 32
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 29
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
- F04B15/02—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en pumpe av deplasementtypen særlig beregnet for pumping av forskjellige suspensjoner av væsker og faste partikler (slurry) og/eller for høye pumpetrykk, omfattende et pumpehus med et pumperom med en innløpsledning og en utløpsledning samt tilhørende innløps- resp. utløpsventiler, samt et i pumperommet anordnet pumpestempel, skive eller tilsvarende. Spesielt er pumpen ifølge oppfinnelsen beregnet for transport av slitende stoffer i form av slurry i rørledninger, f.eks. malmslig, kullpulver, fargepigmenter og lignende, samt naturligvis også for pumping av mindre slitende produkter, såsom opp-slemmet torv. Også for pumping av tykke medier med eller uten slitende egenskaper samt ved høye pumpetrykk uansett pumpemedium har pumpen spesielle fordeler. Innen f.eks. oljeutvinningsindustrien, både offshore og landbasert, kan pumpen benyttes for pumping av borslam.
Deplasementpumper som er beregnet for pumping av slurry forekommer i det vesentlige i to utførelser, nemlig dels som stempelpumper, fortrinnsvis dobbelstempelpumper,
og dels som plungerpumper. Stempelpumpene anses for å
være best egnet for trykkområdene opp til 200 bar og for mindre slitende medier, mens plungerpumper har sitt fremste bruksområde for trykkområdene 250-300 bar og for slitende medier. Grunnen til at plungerpumper er bedre egnet for høye trykk henger sammen med en generelt robustere konstruksjon (massivt plungerstempel), mens den bedre slitasjemot-standen beror på muligheten av en enkel måte å innføre vannspyling av den enkeltvirkende plunger. Det er imidlertid kjent fra DOS 2.552.828 å innføre vannspyling også
ved stempelpumper, selv om den teknikk som er vist i nevnte publikasjon ikke har fått noe teknisk gjennombrudd. Dette kan bero på at konstruksjonen forøvrig har en rekke ufull-kommenheter og ulemper. Således innebærer stempeltetning, stempelstangtetning og sylinderløp i stempelpumpen store tekniske problemer, noe som bl.a. henger sammen med at pumpen drives av en ekstern motor via en stempelstang som strekker seg gjennom pumpehuset. Ved plungerpumper,f.eks.
i overensstemmelse med US-PS 2.836.122, utgjør plunger og plungertetning kritiske slitasjedeler.
Fra f.eks. SE-PS 412.939 er det tidligere kjent en hydraulisk drevet pumpe av deplasementtypen. Med denne pumpe kan man eliminere eller begrense de nevnte ulempene ved stempel- og plungerpumper. Denne pumpen innebærer derfor et vesentlig teknisk fremskritt. Imidlertid skiller den seg i sin tekniske utforming radikalt fra pumper av stempel- eller plungertypen, idet den arbeider med slange-pumpeenhet.
Videre er det fra US-PS 3.146.721 kjent en hydraulisk drevet pumpe for pumping av slurry og særlig av betong. Faste partikler fra det pumpede mediet forutsettes å kunne passere forbi pumpestempelets tetning til rommet mellom pumpestempelet og pumpesylinderens bakre ende, hvilket rom er fylt med spylevann under atmosfæretrykk. Meningen er altså at disse partiklene skal kunne skylles ut fra spylevannseksjonen i forbindelse med pumpestempelets returslag (sugeslag). Det hydrauliske stempelet er anordnet i en spesiell hydraulisk sylinder som er atskilt fra pumpehusets spylevannseksjon ved hjelp av nevnte bak-vegg. Det hydrauliske stempelet og pumpestempelet er forbundet med hverandre over en stempelstang som strekker seg gjennom en tetning i veggen, og pumperommet er atskilt fra den hydrauliske sylinderen av den mellomliggende spyle-vannseks jonen som alltid er trykkløs. Pumpestempelets tetning er således ikke trykkbalansert, dvs. trykkdifferansen over tetningen tilsvarer pumpens fulle arbeidstrykk. Dessuten har spylesystemet til oppgave bare å ta hånd om slike partikler og forurensninger som allerede har passert forbi pumpestempeltetningen. Pumpestempelets tetning be-skyttes således ikke på noen spesiell måte mot slitasje og eventuelle skader fra partikler i det pumpede mediet, som er i direkte kontakt med tetningen.
Hensikten med oppfinnelsen er å fremskaffe en pumpe som egner seg for høye trykk og for pumping av suspensjoner inneholdende faste partikler. Mer bestemt er det et formål å fremskaffe en pumpe som med hensyn til opp-bygning nærmest er sammenlignbar med en stempelpumpe, men som likevel har egenskaper som gjør den vel egnet for plungerpumpens bruksområder.
Hensikten med oppfinnelsen er også å skape forut-setninger for at pumpen skal kunne oppfylle følgende fordeler: Pumpetetningen skal til forskjell fra stempel- og stempelstangtegninger i konvensjonelle stempel- og plungerpumper ikke arbeide i direkte kontakt med det pumpede mediet, samt i ikke smørende medium (vann) , men skal .'kunne arbeide i et smørende og uforurenset medium under forhold som gjør pumpetetningen vesentlig vedlikeholdsfri. Det er spesielt betydningsfullt ved pumping av slitende medier der konvensjonelle pumpetetninger oppviser en meget be-grenset holdbarhet.
Pumpen skal ha en meget høy mekanisk virkningsgrad på grunn av at bare ubetydelige friksjonstap skal oppstå mellom pumpens bevegelige og ikke bevegelige deler.
Detaljer som er kritiske for tetningen skal ikke utsettes for korrosive medier, hvorved disse detaljene
kan fremstilles av billige og med hensyn til tetningsfunk-sjonen mest hensiktsmessige materialer.
Pumpen skal ha en meget liten treghetsmasse i de frem- og tilbakegående bevegelige delene sammenlignet med motsvarende bevegelige masser ved konvensjonelle pumpe-typer. Dette har spesielt stor betydning i forbindelse med høye arbeidstrykk. De små treghetsmassene i det bevegelige systemet innebærer bl.a. at pumpen krever relativt lette stativer og fundamenteringsarrangementer, hvilket letter og gjør installasjonen billigere. Dessuten ned-settes vibrasjoner og svingninger, selv ved relativt høye slagfrekvenser.
Ved at pumpen er hydraulisk drevet kan den hydrauliske drivdelen (hydraulaggregatet) plasseres i ønsket avstand fra den kompakte pumpedelen. Plassbehovet for selve pumpedelen blir derved redusert på en meget på-tagelig måte i sammenligning med konvensjonelle pumpeanlegg.
Den sammenligningsvis mindre fysiske størrelsen,
små treghetskrefter (= lett konstruksjon) samt bruk av mindre eksklusive materialkombinasjoner tillater forholdsvis lave fremstillingskostnader for pumpen.
Disse og andre fordeler oppnås ifølge oppfinnelsen ved en hydraulisk drevet stempelpumpe særlig beregnet for pumping av suspensjoner av væske og faste partikler (slurry) og/eller for høye pumpetrykk, omfattende et pumpehus med et pumperom med innløpsledning og utløpsledning samt tilhørende innløps- og utløpsventil, samt et i pumperommet anordnet pumpestempel, et hydraulisk drevet arbeidsstempel med tilhør-ende sylinder, en spylevannseksjon anordnet mellom arbeidsstempelet og pumpestempelet, et mekanisk forbindelsesorgan som strekker seg mellom arbeidsstempelet og pumpestempelet gjennom spylevannsseksjonen, og en gjenfyllingsledning forbundet til spylevannseksjonen for tilførsel av en mengde spylevann til nevnte seksjon under pumpens sugeslag, som er karakterisert ved at trykket i den hydrauliske sylinderen over arbeidsstempelet er av samme størrelsesorden som trykket i spylevannseksjonen, slik at det oppstår forholdsvis små trykkdifferanser som virker på arbeidsstempelets tetningsorganer, og at det til stempelet via en stempelstang er forbundet et ytterligere stempel med tilhørende sylinder med til-førselsledning og returledning for et hydraulisk trykkmedium, for utøvelse av pumpens returslag.
En foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen er karakterisert ved at det er anordnet en avluftingsledning til spylevannsseksjonen for å fjerne luft og eventuelle oljerester fra denne spylevannseksjonen, idet avluftingsledningen er anordnet i den bakre, dvs. i den øvre delen av renvannsseksjonen der luft og forurensninger vil samle seg når stempelsystemet er i sin nedre stilling, og at en spylevannsmengde som tilsvarer i det minste en del av den mengde frisk spylevæske som tilføres under sugeslaget blir fjernet sammen med forurensninger gjennom avluftingsledningen under sugeslaget.
For å eliminere slitasje av sylinderf6ringen og for
å forhindre pumpemediet (slurry) fra å trenge inn i renvann-og oljeseksjonen, er det et karakteristisk trekk ved oppfinnelsen at pumpestempelet som virker i pumpekammeret har relativt stor klaring mellom stempelet og sylinderveggen, at pumpestempelet er forsynt med et andre avtettende organ som virker mot veggen i en nedre sylinder i pumpehuset, og at en mengde spylevann tilsvarende mengden av ny væske tilført gjennom gjenfyllingsledningen minus mengden av spylevann som er fjernet gjennom avluftingsledningen under hvert sugeslag, er beregnet til å strømme ut fra renvannsseksjonen under hvert kompresjonslag til pumpekammeret over nevnte klaring, for å rense sylinderveggen umiddelbart foran pumpestempelet, og at den nevnte andre pakning under sugeslaget og mens pumpen ikke arbeider tetter mot sylinderveggen og forhindrer pumpemedium i å strømme oppover inn i renvannsseksjonen.
Et ytterligere trekk ved oppfinnelsen går ut på at det er anordnet en ventil i avluftingsledningen, hvilken ventil er styrt av trykket i det hydrauliske medium, slik at ventilen er innrettet til å åpne når trykket i det hydrauliske medium er lavt, dvs. under pumpens sugeslag.
Ytterligere fordeler med samt kjennetegn på oppfinnelsen vil fremgå av følgende beskrivelse av en foretrukket utførelsesform samt av de etterfølgende patentkrav.
I den følgende beskrivelsen av en foretrukket ut-førelsesform skal det henvises til tegningsfigurer, av hvilke
fig. 1 utgjør et aksielt vertikalsnitt gjennom pumpen ifølge en foretrukket utførelsesform for denne, idet visse til pumpen tilsluttede funksjoner er vist bare skjematisk.
Fig. 2 illustrerer trykk- strømningsforholdene i pumpen under trykkslaget. Fig. 2A viser en detalj ved pumpestempelet under trykkslaget i større målestokk.
Fig. 3 illustrerer forholdene under sugeslaget, idet fig. 3A på tilsvarende måte viser samme detalj som fig. 2A. Fig. 4 illustrerer en utførelsesform ifølge en første modifikasjon av oppfinnelsen. Fig. 5 viser en utviklingsform ifølge en andre modifikasjon av pumpen ifølge oppfinnelsen. Fig. 6 utgjør et sideriss av en pumpe ifølge oppfinnelsen, som illustrerer pumpens ytterdimensjoner. Fig. 7 viser et batteri av tre pumper i et trippelpumpearrangement tilsvarende et riss VII-VII i fig. 6, og
fig. 8 viser hastighetsprofilene for de forskjellige sylindrene i trippelpumpearrangementet ifølge fig. 7.
Den i fig. 1 delvis skjematisk viste pumpen 1 har et pumpehus 2 og er oppbygd som en vertikal stempelpumpe. Pumpehuset inneholder tre forskjellige væskemedier,nemlig hydraulisk olje, rent vann og den slurry som skal pumpes. Den sistnevnte rommes i et pumperom 4. Renvannseksjonen er betegnet med 5 og er anordnet over pumperommet 4. Olje-sekjonen 6 er anordnet over renvannseksjonen 5 og består av et oljetrykkammer i en øvre sylinder 10 hvis innside er betegnet med 3. Oljeseksjonen 6 er forbundet med et hydraulisk aggregat gjennom en ledning 7. Pumpehuset 2 omfatter også en nedre sylinder 8, som utgjør foring i en nedre blokk 9. I den stilling som vist i fig. 1, som illustrerer pumpeslagets sluttrinn, danner den nedre sylinderen 8 nevnte renvannseksjon 5. Den øvre sylinderen 10 som er enkeltvegget, er forbundet med den nedre sylinderen 8 over en mellomdel 11. En toppblokk er betegnet med 12 og en hjelpekammerhette er betegnet med 13. Detaljene 9,10,11,12 og 13 holdes sammen ved hjelp av bolter 14 og 15.
Den øvre sylinderen 10 har større indre diameter enn den nedre sylinderen 8. Renvannseksjonen 5 har således større tverrsnittsareal i sin øvre del innen om-rådet for den øvre sylinderen 10 enn i sin nedre del i om-rådet for den nedre sylinderen 8, slik som illustrert i fig. 2 (A1 > A2).
Slurryseksjonen er utformet som et normalt pumperom 4 med inn- og utløpsledninger for den slurry som skal pumpes. Ledningene er forsynt med tilbakeslagsventiler på kjent måte.
Det bevegelige stempelsystem består av to skive-formede avgrensninger mellom de forskjellige seksjonene. Disse avgrensningene utgjøres av pumpeskiven 16 samt arbeidsstempelet (det hydrauliske stempelet) eller arbeidsskiven 17 som avgrenser trykkoljekammeret 6 fra renvann-seks jonen 5. Bare den øvre skiven, arbeidsstempelet 17,
er forsynt med tettende organer som motsvarer stempeltetningen i en konvensjonell pumpe, i form av en tetningsring 18 mot den øvre sylinderveggen 3. Pumpestempelet 16 er riktignok forsynt med en mansjettetning - mansjetten 19 - mellom pumperommet 4 og renvannseksjonen 5, men denne mansjetten har til oppgave å tette spalten 20 mellom nevnte seksjoner bare under sugeslaget eller pumpens stillstand, mens derimot renvann tillates å passere gjennom spalten under pumpens arbeidsslag (trykkslag), fig. 2A. Begge stempelskivene 16 og 17 er også forsynt med styringer 21 resp. 22 av PTFE eller tilsvarende lavfriksjonsmateriale for ytterligere å forbedre stempelsystemets glideegenskaper. Arbeidsskiven 17 og pumpeskiven 16 er forbundet med hverandre over en vertikal, aksiell forbindelsesstang 23.
. 01jetrykkammeret, det vil si oljeseksjonen 6
over arbeidsstempelet 17 er fylt med olje, mens renvann-seks jonen, dvs. rommet 5 mellom arbeidsskiven 17 og pumpeskiven 16, er fylt med rent vann, hvis volum avtar under pumpens trykkslag på grunn av at A1 > , hvorved en del vann tvinges til å strømme ut gjennom spalten 20 ved at den fleksible mansjetten 19 bøyes unna, slik som vist i fig. 2A. For å lette denne strømmingen er passasjer 24 anordnet i pumpestempelskiven 16. Vannvolumet i renvannseksjonen 5 etterfylles automatisk under sugeslaget via en
ytre, til renvannseksjonen 5 tilkoplet ledning 25 over en tilbakeslagsventil 26, som under trykkslaget lukker denne forbindelse. Et renvannsreservoar er betegnet med 27.
I den øvre delen av renvannseksjonen 5, når de to stempelskivene 16 og 17 befinner seg i den nedre stillingen, er det et ringformet rom 28. Dette dannes av en ytre ut-sparing i den nedre delen av sylinderen 10 og en indre ut-sparing i mellomdelen 11 mellom den nedre sylinderen 8 og den øvre sylinderen 10. Den innkommende renvannsledningen 25 munner ut straks under dette ringformede rommet 28.
På grunn av det ringformede rommets 2 8 stilling samles fore-kommende luft og de små oljekvantiteter som eventuelt kan trenge inn fra oljetrykkammeret 6 i rommet 28, hvorfra de ikke ønskelige luft- og oljepartiklene kan spyles ut gjennom en ledning 2 9 under pumpens sugeslag. Ledningen 2 9 er anordnet i den øvre delen av det ringformede rommet 28. En ventil 30* som manøvreres av trykkoljen i oljetrykk-kammeret 6 holdes stengt under pumpens trykkslag (fig. 2), men åpner forbindelsen mellom rommet 28 og omgivelsen under sugeslaget (fig. 3) samtidig som påfyllingsventilen 26
åpner for gjenfylling og spyling av renvannseksjonen 5. Foruten en automatisk avlufting av renvannseksjonen 5 innebærer arrangementet at absolutt tetthet ved stempeltetningen 18 ikke er noen kritisk faktor for funksjonen. Tvert imot er forekomsten av en smørende oljefilm på sylinderveggen 3 fordelaktig og ønskelig. Av denne grunn har også de forskjellige virksomme arealer blitt tilpasset på en slik måte at det alltid råder et mindre overtrykk i oljeseksjonen 6
i forhold til renvannseksjonen 5 (P^ > P ). Enkle og billige stempeltetninger av lavfriksjontypen, som ikke evner å fjerne oljefilmen, kan således med fordel benyttes for stempeltetningen 18 i denne forbindelse.
Den øverste delen av pumpehuset 2 rommer en hjelpe-sylinder 30 under hjelpekammerhetten 13 i toppblokken 12. Forbindelsesstangen 23 strekker seg opp i denne hjelpe-sylinderen 30, der den er forsynt med et mindre hjelpestempel 31. Kammeret 32 under hjelpestempelet 31 kommuniser-er med trykkoljen fra det ikke viste hydrauliske aggregatet gjennom en ledning 33. Rommet 34 over hjelpestempelet 31 står i forbindelse med det hydrauliske systemets returside gjennom en returledning 35. Drivolje fra det hydrauliske aggregatet føres til oljetrykkammeret 6 under trykkslaget over nevnte ledning 7. En forbindelsestangtetning 36, som ikke er kritisk, er anordnet mellom oljetrykkammeret 6 og kammeret 32 under hjelpestempelet 31.
Den således beskrevne pumpen arbeider på følgende måte: Når pumpen skal utføre et arbeidsslag (trykkslag), fig. 2, forutsettes at skivestempelsystemet, dvs. de kompo-nenter som er forbundet med hverandre over forbindelsesstangen 23, innledningsvis står i sin øvre stilling, og at pumperommet 4 er fylt med slurry som er matet (suget) inn gjennom pumpens innløpsventil, mens renvannseksjonen 5 er fylt med renvann. Høytrykksoljen fra et eksternt hydraulisk aggregat drives gjennom ledningen 7 inn i oljetrykkammeret 6 ovenfor arbeidsstempelet 17, samt til avluftings- og spyleventilen 30', slik at forbindelsen 29 mellom det ringformede rommet 28 og omgivelsen stenges. Trykkoljen i oljeseksjonen 6 utøver en nedoverrettet kraft på den med tetningsring 18 forsynte arbeidsskive 17. Dette resulterer i at stempelsystemet begynner å bevege seg nedover, idet et tilsvarende mottrykk bygges opp i pumperommet 4 helt til pumpens ikke viste utløpsventil på pumpens utløpsside åpnes, hvoretter slurryen trykkes ut gjennom pumpeutløps-ledningen. Under bevegelsen nedover minskes væskevolumet i renvannseksjonen 5 på grunn av den tidligere nevnte arealforskjell A^ minus A^, noe som fører til en umiddelbar trykkøkning i renvannseksjonen. Trykket i renvannseksjonen 5 øker inntil det blir ubetydelig høyere enn trykket i pumperommet 4, hvoretter mansjetten 19, som gir liten mot-stand mot vannstrømmen, åpner forbindelsen mellom renvann-seks jonen og pumperommet, slik at rent vann kan strømme ut fra renvannseksjonen gjennom spalten 20 ned til pumperommet 4. Under den fortsatte stempelbevegelsen kommer der-
etter forskjellsvolumet av renvannseksjonen til å presses ned i pumperommet gjennom spalten 20 forbi mansjetten 19. På denne måte renspyles sylinderveggen i pumperommet 4 straks foran pumpeskiven 16 under dennes bevegelse, samtidig som man på en effektiv måte forhindrer at slurry trenger inn i de øvrige seksjonene, eller at noen faste partikler fester seg mellom sylinderen og det bevegelige stempelsystemet. Ved valg av arealforskjell av A^ - A^ bestemmes størrelsen på spylevannvolumet, og den prosentuelle innblandingen i pumpestrømmen blir derved alltid konstant.
Av det ovenstående fremgår også at stempelsystemets hovedkomponenter, nemlig arbeidsskiven 17 og pumpeskiven 16 blir vesentlig utbalansert med hensyn til trykkrefter. Dette er grunnen til at man kan benytte seg av meget lette stempelelementer, selv når pumpens arbeidstrykk er meget høyt. Man kan si at arbeidsskiven 17, renvannseksjonen 5 og pumpeskiven 16 sammen danner et integrert pumpestempel med en betydelig aksiell lengde, men med en relativt liten treghetsmasse.
Det oppoverrettede sugeslaget frembringes ved hjelp av trykkolje som finnes i rommet 32 under hjelpestempelet 31, samtidig som oljen i oljeseksjonen 6 føres tilbake til det hydrauliske aggregatet gjennom ledningen 7, som nå fungerer som returledning. Samtjdig avlastes ventilen 30', idet forbindelsen 2 9 åpnes mellom det ringformede rommet 28 og omgivelsen. Under sugeslaget økes volumet i renvannseksjonen 5 på grunn av arealskillnaden A^ - A^ (tilsvarende det spylevannsvolum som er presset ut til pumperommet 4 under arbeidsslaget), og seksjonen 5 fylles igjen automatisk fra renvannbeholderen 27 over ledningen 25 og tilbakeslags-ventilen 26. Dessuten fjernes eventuelle luftansamlinger og oljerester fra renvannseksjonen 5, hvilke spyles ut til omgivelsen fra det ringformede rommet 28 sammen med over-skuddsspylevann gjennom ledningen 29 og ventilen 30<*>,' slik som vist i fig. 3.
Utover iverksettelse av pumpens returslag har det ovenfor nevnte hjelpestempel 31 den funksjon å frembringe kontrollert demping av stempelbevegelsen ved resp. ende-stillinger. Dessuten kan man utnytte hjelpestempelet for styring av pumpebevegelser i f.eks. et trippelpumpearrangement av den art som vist i fig. 7, og derved få en vesentlig helt pulseringsfri utløpsstrøm. I fig. 8 vises hastighetsprofilene for de forskjellige sylindrene ved et slikt trippelpumpearrangement i et idealisert tilfelle.
Trykkforholdene i den i fig. 1 viste pumpen 1 kan illustreres ved følgende eksempel: Ved fylt hydraulisk trykk P h = 100 bar i oljetrykk-kammeret 6 over arbeidsstempelskiven 17, som har arealet A^ , og i rommet 32 under hjelpestempelet 31 som har arealet A3~ A4' f^es et Pumpetrykk Pg = 94 bar i pumperommet 4. Trykket Pv i renvannseksjonen 5 går opp til 95 bar, noe som gir en trykkdifferanse over stempeltetningen 18 på bare 5 bar. Da forbindelsesstangen 23 ovenfor arbeidsskiven 17 har et tverrsnittsareal lik A., fåes følgende likevekts-
Når pumpen er beregnet på å arbeide også ved
meget høye pumpetrykk bør man i slike tilfeller også ta hensyn til væskens kompressibilitet. I fig. 4 og 5 vises to forskjellige arrangementer for kompensering av væskens kompressibilitet i renvannseksjonen 5. Ifølge den i fig. 4 viste utførelsesformen oppnås denne kompensering ved at pumpestempelet 16' anordnes aksielt bevegbar på forbindelsesstangen 23", idet den volumendring som forårsakes på grunn av væskens kompressibilitet i renvannseksjonen 5, kan opptas ved en mindre innbyrdes bevegelse mellom stempelskivene 17 og 16, noe som skjer før selve pumpe-bevegelsen er påbegynt. En fjær 40 mellom stempelskivene 17 og 16*har som oppgave å føre pumpeskiven 16' tilbake til sin øverste utgangsstilling under sugeslaget.
Arrangementet ifølge fig. 5 bygger på at en separat sylinder 41 med et bevegelig og fjærbelastet stempel 42 til-koples via ledninger 43 og 44 til renvannseksjonen 5, resp. pumpekammeret 4 i en pumpe som forøvrig kan ha samme ut-formning som pumpen ifølge fig. 1. Derved fåes en automatisk kompensering av væskevolumendringene i renvannseksjonen 5, og ved hjelp av det bevegelige stempelet 42 opprettholdes i det vesentlige like trykk i renvannseksjonene og pumperommet til tross for volumendringene på vannet på grunn av kompresjonen ved høye trykk.
Claims (7)
1. Hydraulisk drevet stempelpumpe særlig beregnet for pumping av suspensjoner av væske og faste partikler (slurry) og/eller for høye pumpetrykk, omfattende et pumpehus (2) med et pumperom (4) med innløpsledning og utløps-ledning samt tilhørende innløps- og utløpsventil, samt et
i pumperommet anordnet pumpestempel, et hydraulisk drevet arbeidsstempel (17) med tilhørende sylinder (10), en spylevannseksjon anordnet mellom arbeidsstempelet og pumpestempelet, et mekanisk forbindelsesorgan som strekker seg mellom arbeidsstempelet og pumpestempelet gjennom spylevannsseksjonen, og en gjenfyllingsledning (25) forbundet til spylevannseksjonen for tilførsel av en mengde spylevann til nevnte seksjon under pumpens sugeslag, karakterisert ved at trykket (Ph) i den hydrauliske sylinderen over arbeidsstempelet (17) er av samme størrelsesorden som trykket (Pv) i spylevannseksjonen (5), slik at det oppstår forholdsvis små trykkdifferanser (Ph-Pv) som virker på arbeidsstempelets tetningsorganer (18) , og at det til stempelet (17) via en stempelstang er forbundet et ytterligere stempel (31) med tilhørende sylinder (34) med til-førselsledning (33) og returledning (35) for et hydraulisk trykkmedium, for utøvelse av pumpens returslag.
2. Pumpe ifølge krav 1, karakterisert ved at det er anordnet en avluftingsledning (29) til spylevannsseksjonen (5) for å fjerne luft og eventuelle oljerester fra denne spylevannseksjonen, idet avluftingsledningen er anordnet i den bakre, dvs. i den øvre delen av renvannseksjonen der luft og forurensninger vil samle seg når stempelsystemet er i sin nedre stilling, og at en spylevannsmengde som tilsvarer i det minste en del av den mengde frisk spylevæske som tilføres under sugeslaget blir fjernet sammen med forurensninger gjennom avluftingsledningen (29) under sugeslaget.
3. Pumpe ifølge krav 1, karakterisert ved at pumpestempelet (16) som virker i pumpekammeret har relativt stor klaring (20) mellom stempelet og sylinderveggen, at pumpestempelet er forsynt med et andre avtettende organ (19) som virker mot veggen i en nedre sylinder (8) i pumpehuset,
og at en mengde spylevann tilsvarende mengden av ny væske tilført gjennom gjenfyllingsledningen minus mengden av spylevann som er fjernet gjennom avluftingsledningen (29) under hvert sugeslag, er beregnet til å strømme ut fra ren-vannsseks jonen under hvert kompresjonslag til pumpekammeret over nevnte klaring, for å rense sylinderveggen umiddelbart foran pumpestempelet, og at den nevnte andre pakning under sugeslaget og mens pumpen ikke arbeider tetter mot sylinderveggen og forhindrer pumpemedium i å strømme oppover inn i renvannsseksjonen.
4. Pumpe ifølge krav 1-3, karakterisert ved en ventil (30) i avluftingsledningen (29), hvilken ventil er styrt av trykket i det hydrauliske medium, slik at ventilen er innrettet til å åpne når trykket i det hydrauliske medium er lavt, dvs. under pumpens sugeslag.
5. Pumpe ifølge krav 1-3, karakterisert ved at avluftingsledningen (29) er forbundet med et ringformet rom (28) anordnet i den øvre delen av renvannsseksjonen.
6. Pumpe ifølge et eller flere av kravene fra 1-3, karakterisert ved at pumpestempelet (16') og arbeidsstempelet er aksielt bevegbare mot hverandre under sammentrykking av en fjær (40) anordnet mellom stemplene,
i den hensikt å kompensere for kompresjonen i væsken i renvannsseksjonen på grunn av det meget høye pumpetrykket.
7. Pumpe ifølge krav 1-5, karakterisert ved en separat sylinder (41) med et bevegbart og fjærpåvirket stempel (42) , hvilken sylinder er forbundet ved hjelp av ledninger (43 og 44) med renvannsseksjonen (5) og pumpekammeret (4) for å kompensere for volumforandringer i væskevolumet i renvannsseksjonen på grunn av kompresjon ved meget høye pumpetrykk.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8105988A SE8105988L (sv) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | Pump av deplacementtyp |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO823366L NO823366L (no) | 1983-04-11 |
NO158475B true NO158475B (no) | 1988-06-06 |
NO158475C NO158475C (no) | 1988-09-14 |
Family
ID=20344750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO823366A NO158475C (no) | 1981-10-09 | 1982-10-07 | Pumpe av deplasementtypen. |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4519753A (no) |
EP (1) | EP0078384B1 (no) |
JP (1) | JPS5872684A (no) |
AT (1) | ATE17157T1 (no) |
CA (1) | CA1204963A (no) |
DE (1) | DE3268146D1 (no) |
FI (1) | FI70982C (no) |
NO (1) | NO158475C (no) |
SE (1) | SE8105988L (no) |
ZA (1) | ZA826934B (no) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0320090Y2 (no) * | 1985-07-19 | 1991-04-30 | ||
US5006047A (en) * | 1989-02-27 | 1991-04-09 | Thomas Industries, Inc. | Compressor with a segmented piston rod assembly |
SE467839B (sv) * | 1989-04-06 | 1992-09-21 | Henrik Kitsnik | Hydrauliskt driven deplacementpump |
KR100281932B1 (ko) * | 1998-10-10 | 2001-09-22 | 양재신 | 드라이브 실린더 유압장치 |
US6568925B2 (en) * | 2001-03-28 | 2003-05-27 | Eric Gunderson | Abrasive liquid pump apparatus and method |
WO2005067518A2 (en) * | 2004-01-12 | 2005-07-28 | Kenneth Doyle Oglesby | High pressure slurry piston pump |
US7927083B2 (en) * | 2004-10-07 | 2011-04-19 | Pentagon Optimization Services Inc. | Downhole pump |
US7794215B2 (en) * | 2007-02-12 | 2010-09-14 | Regency Technologies Llc | High pressure slurry plunger pump with clean fluid valve arrangement |
US7963422B2 (en) * | 2007-07-25 | 2011-06-21 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Double-action fluid weighing and dispensing process and system |
US8056251B1 (en) | 2009-09-21 | 2011-11-15 | Regency Technologies Llc | Top plate alignment template device |
ITTO20111029A1 (it) * | 2011-11-08 | 2013-05-09 | Soilmec Spa | Pompa ad alta pressione per iniettare miscele cementizie |
CN102705192A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-10-03 | 南京化工特种设备检验检测研究所 | 液压式渣料提升泵 |
DE102013206028A1 (de) * | 2013-04-05 | 2014-10-09 | Putzmeister Engineering Gmbh | Kolbenpumpe zum Fördern von dickstoffhaltigem Fördergut |
DE102016005319A1 (de) * | 2016-05-02 | 2017-11-02 | Inka-Systems Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zum Befüllen eines Tanks eines Kraftfahrzeuges mit einem flüssigen oder gasförmigen Betriebsmittel, insbesondere zur industriellen Erstbefüllung am Montageband des Herstellers |
CN107448369A (zh) * | 2017-09-08 | 2017-12-08 | 郭革委 | 一种高压抽水泵 |
CN113623197B (zh) * | 2021-09-06 | 2023-09-01 | 杭州沃德水泵制造有限公司 | 一种变频水泵 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2330781A (en) * | 1941-05-28 | 1943-09-28 | Standard Oil Dev Co | Conveying fluids containing solids |
US2576687A (en) * | 1948-02-27 | 1951-11-27 | Molex Products Co | Combined pump and gauge device |
US3146721A (en) * | 1960-08-08 | 1964-09-01 | Schwing Friedrich Wilhelm | Hydraulic piston pump for the pumping of viscous pulpy or plastic substances |
GB1243732A (en) * | 1969-01-06 | 1971-08-25 | Thomas Henry Baggaley | Improvements in liquid metering apparatus |
US3587236A (en) * | 1969-11-17 | 1971-06-28 | Royal Industries | Pump |
US3667869A (en) * | 1970-03-04 | 1972-06-06 | Karl Schlecht | Dual cylinder-concrete pump |
DE2552828C3 (de) * | 1975-11-25 | 1979-04-12 | Aluterv Aluminiumipari Tervezoe Vallalat, Budapest | Schubkolbenpumpe |
SU641153A1 (ru) * | 1976-06-23 | 1979-01-05 | Специальное Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения "Геотехника" | Насос |
US4205946A (en) * | 1976-09-09 | 1980-06-03 | Huso Maurice A | Slurry pump system - method for preventing slurry from entering water pumping fluids |
WO1980001823A1 (en) * | 1979-02-22 | 1980-09-04 | Economics Lab | Apparatus and method for dispensing corrosive liquids |
DE3012028A1 (de) * | 1980-03-28 | 1981-10-08 | Josef Emmerich Pumpenfabrik GmbH, 5481 Hönningen | Vorrichtung zum foerdern von fliessfaehigen medien |
-
1981
- 1981-10-09 SE SE8105988A patent/SE8105988L/ not_active Application Discontinuation
-
1982
- 1982-09-13 AT AT82108430T patent/ATE17157T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-09-13 DE DE8282108430T patent/DE3268146D1/de not_active Expired
- 1982-09-13 EP EP82108430A patent/EP0078384B1/en not_active Expired
- 1982-09-14 US US06/418,185 patent/US4519753A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-09-21 ZA ZA826934A patent/ZA826934B/xx unknown
- 1982-09-22 CA CA000411912A patent/CA1204963A/en not_active Expired
- 1982-09-27 FI FI823318A patent/FI70982C/fi not_active IP Right Cessation
- 1982-10-07 NO NO823366A patent/NO158475C/no unknown
- 1982-10-08 JP JP57177488A patent/JPS5872684A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI823318L (fi) | 1983-04-10 |
JPS5872684A (ja) | 1983-04-30 |
ATE17157T1 (de) | 1986-01-15 |
EP0078384B1 (en) | 1985-12-27 |
NO823366L (no) | 1983-04-11 |
DE3268146D1 (en) | 1986-02-06 |
FI70982B (fi) | 1986-07-18 |
ZA826934B (en) | 1983-07-27 |
EP0078384A1 (en) | 1983-05-11 |
NO158475C (no) | 1988-09-14 |
FI70982C (fi) | 1986-10-27 |
FI823318A0 (fi) | 1982-09-27 |
CA1204963A (en) | 1986-05-27 |
SE8105988L (sv) | 1983-04-10 |
US4519753A (en) | 1985-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO158475B (no) | Pumpe av deplasementtypen. | |
US4777800A (en) | Static head charged hydraulic accumulator | |
US20160160850A1 (en) | Coaxial pumping apparatus with internal power fluid column | |
US6394461B1 (en) | Pressure compensated stuffing box for reciprocating pumping units | |
US1765457A (en) | Deep-well pump | |
US2079922A (en) | Device for capping pump tubing | |
AU714466B2 (en) | Reclamation system for a hydraulic pump system | |
CN2825925Y (zh) | 多功能防喷型井口密封器 | |
US2284505A (en) | Triple acting pump | |
US2171410A (en) | Pump | |
US4720247A (en) | Oil well pump | |
US1120998A (en) | Pump-cylinder. | |
RU2293216C1 (ru) | Штанговая насосная установка с двухцилиндровым насосом | |
AU2018101369A4 (en) | Vent valve, vent vale insert and method of operation of a vent valve | |
NO811727L (no) | Dobbeltvirkende pumpe. | |
US2424332A (en) | Pump construction | |
RU2303711C1 (ru) | Гидравлический привод скважинного насоса | |
US108365A (en) | Improvement in pumps | |
US2058798A (en) | Booster pump | |
US750715A (en) | Working barrel for wells | |
US2233029A (en) | Counterbalancing device | |
US310561A (en) | coonse | |
US1401060A (en) | Liquid seal for pumps | |
US836406A (en) | Valve. | |
US846225A (en) | Well-pump. |