NO340558B1 - Voidpumpe - Google Patents

Voidpumpe Download PDF

Info

Publication number
NO340558B1
NO340558B1 NO20151414A NO20151414A NO340558B1 NO 340558 B1 NO340558 B1 NO 340558B1 NO 20151414 A NO20151414 A NO 20151414A NO 20151414 A NO20151414 A NO 20151414A NO 340558 B1 NO340558 B1 NO 340558B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pump
chamber
piston
liquid
cylinder
Prior art date
Application number
NO20151414A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20151414A1 (no
Inventor
Nils Terje Ottestad
Original Assignee
Obs Tech As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obs Tech As filed Critical Obs Tech As
Priority to NO20151414A priority Critical patent/NO340558B1/no
Publication of NO20151414A1 publication Critical patent/NO20151414A1/no
Publication of NO340558B1 publication Critical patent/NO340558B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/103Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber
    • F04B9/105Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber reciprocating movement of the pumping member being obtained by a double-acting liquid motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/103Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber
    • F04B9/105Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber reciprocating movement of the pumping member being obtained by a double-acting liquid motor
    • F04B9/1056Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber reciprocating movement of the pumping member being obtained by a double-acting liquid motor with fluid-actuated inlet or outlet valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/04Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid driven

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører en pumpeanordning som er innrettet til å transportere en første væske ved å benytte en andre væske. Denne omfatter en drivenhet med et drivstempel som er forskyvbart fram og tilbake ved hjelp av nevnte andre væske, og en pumpeenhet med pumpestempel som er sammenkoplet med drivenheten slik at drivstemplet og pumpestemplet danner et stempelarrangement. Pumpeenheten omfatter en ventilanordning som er anordnet ved innløpet for tilførsel av den første væsken, og som har en åpen posisjon og en lukket posisjon. Nevnte stempelanordning er forskyvbar fram og tilbake mellom to ytterpunkter, og er konfigurert til mekanisk å påvirke denne ventilanordningen til å endre fra åpen til lukket posisjon og vice versa når stempelanordningen nærmer seg et av ytterpunktene.
Pumpeanordningen er spesielt konstruert for bruk til undervanns løfteoperasjoner og til lagring av energi på midlere og store dyp. I begge bruksområder er pumpens oppgave å trekke ut væske fra tanker som inneholder lite eller ingen gass, for derved å skape et tilnærmet trykkløst tomrom i tanken. Ved løfteoperasjoner utnytter man vektreduksjonen og derved den økte oppdriften som oppnås ved å fjernes vann fra trykkbestandige oppdriftstanker. Ved energilagring baserer man seg på at energien som kreves for å pumpe ut væske fra en trykkbestandig til et reservoar med eksempelvis samme trykk som omgivende vann, kan hentes tilbake ved at væske tilbakeføres til tomrommet via trykkforsterkere etc. (jfr. norsk patent N0333477). I den følgende beskrivelse benyttes tank som fellesbetegnelse på enhver type beholder som er egnet til å frembringe tomrom under rådende forhold
Tunge løfteoperasjoner krever relativt stor pumpekapasitet for å rninimere dødtid. Energilagring, dvs. å etablere tomrom av egnet størrelse, kan gjerne skje over tid og baserer på pumpeanordninger som typisk har 2-3 kW effekt.
Ved de nevnte bruksområdene ønsker man minst mulig gassinnhold i væsken. Det ordnes fortrinnsvis ved at tankene blir fylt med væske fra oversiden slik at eventuell gass slipper ut. Deretter orienteres tanken slik at pumpeanordningen tilkoples et lavtliggende uttak på tanken. Fjerning av væske fra tilnærmet gassfri tank vil føre til at trykket faller nær momentant til et absoluttrykk av størrelse 10 - 20 millibar. Det betyr at man i utgangspunktet ikke kan benytte tradisjonelle sugepumper, ettersom disse er forsynt med tilbakeslagsventiler som krever et visst sugetrykk for å kunne fungere.
Dette problemet kan løses på ulike vis, eksempelvis ved at det i bunn av tanken anordnes en rotasjonspumpe som kan øke trykket ut fra tanken.
Pumpeanordningen ifølge oppfinnelsen er innrettet til at gravitasjonskreftene skal kunne føde pumpens sugeside. Dette oppnås ved at det er lagt til rette for at det er lite strørnningsmotstand på sugesiden, idet stempelarrangementet resiprokeres med lav frekvens og at det ser sørget for et grovt dimensjonert innløp med en innløpsvenitlanordning som åpner og lukker innløpet i samsvar med stempelarrangementets bevegelse. For de aktuelle utførelsene av pumpeanordningen kan det i sugemodus oppnås tilnærmet full væskefylling av pumpekammeret ved pumpefrekvenser som er noe høyere enn 1 Hz.
Pumpeanordningen har en enkel og robust design, og er konstruert med sikte på å oppnå god kapasitet i forhold til størrelsen. I foretrukket utførelse av pumpeanordningen er drivenheten basert på at stempelanordningens skifte av (Mvretning styres av en enkelt sjaltemekanisme, og at pumpeenhetens opptak av væske skjer via kun et innløp. Pumpeanordninger som er innrettet til å transportere et første fluid ved å benytte trykket i et andre fluid er kjent fra bl.a. dokumentet US 6357235 Bl som beskriver en pumpeanordning som utnytter trykket i et tilført fluid til å øke trykket i et arbeidsfluid. I likhet med angjeldende oppfinnelse overføres trykkreftene via et stempel som har en lineær bevegelse. Angjeldende oppfinnelse er basert på et stempel som har to pumpekamre med forskjellig størrelse, og som har en enveisventil som tillater væske å strømme fra det største til det minste pumpekammeret. Nærmeste kjente teknikk anses å være representert ved nevnte dokument, samt ved dokumentene US 6435843 B, GB 2467322 A og GB 1450538 A. Ingen av disse dokumenter viser et tilsvarende stempel med en enveisventil, og har heller ikke en innløpsventil tilsvarende den som er angitt i angjeldende søknads krav 1.
Oppfinnelsen vil bh nærmere forklart med henvisning til figurene 1-3 der,
- Fig 1 viser et riss av en komplett pumpeanordning ifølge oppfinnelsen.
- Fig 2 viser et riss av en vippemekanisme som er anordnet på pumpeenheten innløp for den første væsken - Fig 3a -c viser et forstørret riss av sjaltemekanismen i ulike modi med stempelanordningen i ytterpunktene - Fig. 4 a - b viser hvordan sjaltemekanismen påvirkes når stempelarrangementet når sine ytterpunkter - Fig. 4c viser hvordan ventilanordningen på pumpeenhets innløp kipper over når stempelarrangementer nærmer seg venstre ytterpunkt.
Pumpeanordningen ifølge oppfinnelsen omfatter en drivenhet 1) og en pumpeenhet 8) som samvirker via et stempelarrangement 3,5,6) som er forskyvbar gjennom en felles skillevegg 4). Stempelarrangementet består av et drivstempel 2) og et pumpestempel som er sammenkoplet via en felles stempelstang 5). Tilførsel og 5 retur av den andre væske foregår via hhv. innløpet 29) og utløpet 28) på drivenheten. Drivenheten omfatter en sjaltemekanisme som sørger for at trykkforskjellen mellom den andre væskens forsynings- og returtrykk utnyttes til å resiprokere stempelarrangementet slik at pumpeenheten kan transportere den første væsken. Sjaltemekanismen er arrangert innenfor den stiplete rammen i fig. 1. Detaljer i funksjonen vil bli nærmere forklart med henvisning til figurene 3 a - d.
Drivenheten 1) og pumpeenheten 8) har hver sin innvendige sylinderføring, som begge deles i to separate kamre hvor nevnte stempelarrangement utgjør en forskyvbar barriere. Drivstemplet 2) har kontaktflate mot kamrene I og II i drivenheten, og pumpestemplet 6) har kontaktflate mot kamrene III og IV i pumpeenheten. I foretrukket utførelse har drivstemplet og pumpestemplet like store diametre, og stempelstangen 5) er dimensjonert slik at drivstemplets kontaktflate mot kammer I er dobbelt så stor som pumpestemplets kontaktflate mot kammer II. Det er en slik utførelse som er vist i fig. 1.. Kammer II er i permanent åpen forbindelse med innløpet 29) via en kanal 3). Følgelig 20 vil drivstemplet 2) bli påvirket av en vestre rettet kraft når innløpet får tilførsel av trykksatt væske. Ved å velge at drivstemplet skal ha dobbelt så stor kontaktflate mot kammer I som mot kammer II oppnår vi at stempelarrangementet resiprokeres med samme kraft i begge retninger når kammer I vekselvis settes i åpen forbindelse med innløpet 29) og med utløpet 28). Mekaniske anordninger koplet til stempelarrangementet påvirker sjaltemekanismen til å initiere en sjalteprosess hver gang stempelanordningen nærmer seg et ytterpunkt. Denne funksjonen vil bli beskrevet nærmere med henvisning til figurene 3 a-c).
Pumpeenhetens innløp åpnes og lukkes av en innløpsventilanordning (10-21) som består av en vippemekanisme med to stabile posisjoner og et ventillegeme 10) som er forspent mot åpen posisjon av en fjær 11). Vippemekanismens virkemåte fremgår av fig. 2. Den omfatter en gaffel 18) som er forskyvbar mellom to ytterpunkter langs pumpeenhetens senterakse. Når gaffelen 18) forskyves mellom disse ytterpunktene tvinges to fjærbelastede vippearmer 14) til å kippe over. Disse vippearmene samvirker med gaffelen via akslingene 16. Vippearmene roterer rundt hver sin aksling 17) som er montert symmetrisk på en brakett 15). Gaffelen er koplet til en manøverstang 20) som får kontakt med stempelarrangementet hver gang dette nærmer seg et ytterpunkt, hvorved manøverstangen forskyves slik at vippemekanismen skifter posisjon.
Fjærspennet mot vippearmene 14) frembringes av fjæren 12) via ytterligere to akslinger 13). Når vippemekanismen står i posisjon som indikert i fig.2a gir vippearmene åpning for at det forspente ventillegemet 10) kan presses mot venstre til åpen posisjon. Når vippemekanismen står i den andre posisjonen, som vist i fig. 2a, vil vippearmene presse ventillegemet 10) til venstre slik at det får kontakt med sitt sete og derved lukker innløpet 9). Fjæren 12) må være tilstrekkelig sterk i forhold til fjæren 11) til at denne kontakten oppnås, slik at innløpet er tett før stempelanordningen gis en venstrerettet forskyvning.
Fig 1 viser pumpeenhetens innløpsvenitlanorclning i åpen posisjon. Under normal drift vil tanken og rørforbindelsen fram til pumpens innløp være tilnærmet trykkløs. Det er derfor i hovedsak gravitasjonskrefter som sørger for at væsken strømmer ned til innløpet. For at væsketilstrørnningen skal anta et visst nivå er det nødvendig å benytte et relativt stort strømning stverrsnitt kombinert med lav sjaltefrekvens og forskyvningshastighet på pumpen. Pumpeanordninger som skal kunne trekke ut flere liter væske pr sekund fra en tank kan typisk ha en pumpefrekvens på 1 Hz, kombinert med et strørnningstverrsnitt tilsvarende en lysåpning på 0 = 60 mm.
En pumpeenhet ifølge oppfinnelsen opptar væske fra tanken via et innløp 9). Opptak av væske skjer kun når stempelarrangementet forskyves mot venstre. Pumpeenheten vil imidlertid avlevere væske i begge forskyvnmgsretninger. Når stempelarrangementet forskyver seg fra venstre mot høyre vil ventillegemet 10) ha stengt utløpet 9). Væske som er befinner seg i kammer IV vil følgelig bli presset inn i kammer III. Dette kammeret har ikke plass til mer enn halvparten av denne væsken, og resterende halvdel vil bli presset ut av utløpet 23) via enveisventilen 22). Når stemplet deretter blir forskjøvet mot venstre så blir kammeret III komprimert. Følgelig vil en tilsvarende væskemengde igjen bli pumpet ut av utløpet 23), samtidig med at kammer IV fylles med væske fra tanken.
Som en følge av at pumpens sugeside er tilnærmet trykkløs vil man kunne opprettholde et fast trykk ut av pumpeenheten såfremt trykkforskjellen mellom innløpet 29) og utløpet 28) på drivenheten er tilnærmet konstant. Det gjelder ikke dersom pumpeenheten gis et positivt sugetrykk. Det positive trykket ville da virke mot stempelarrangementet ved høyrerettet forskyvning, og med stempelarrangementet ved venstrerettet forskyving. Følgelig ville trykket ut av pumpen bli høyere ved en venstrerett forskyvning av stempelarrangementet.
Hovedelementene i drivenhetens sjaltemekanisme er plassert innenfor den stiplete rammen i fig. la, og omfatter en aktiveringsmekanisme og en sjalteventil. Hovedelementene i aktiveringsmekanismen er et aksialt forskyvbart stempel 33) og et ventillegeme 40). Aktiveringsmekanismen initierer et skifte av stempelslag retningen ved at den tilfører eller dumper fluid fra kammeret V, hvorved det skjer en forskyvning av stempelelementet 43) som resulterer i hhv trykksetting og avlufting av kammer I. Aktiveringsmekanismen samvirker med en hylse 24), og med et deksel 25) og en skive 49) som følger stempelarrangementets forskyvning. Disse sørger for at det frembringes en trekk- eller skyvkraft mot aktiveringsmekanismen hver gang stempelarrangementet nærmer seg et ytterpunkt. Aktiveringsmekanismen går da raskt inn i en hydraulisk låst posisjon som forhindrer at en igangsatt sjalteprosess kan stoppe opp før den er gjennomført, i tillegg til at ny sjalting ikke kan initieres før aktiveringsmekanismen påvirkes av en motsatt rettet kraft.
Virkemåten til sjaltemekanismen vil bli nærmere beskrevet med henvisning til figurene
3 a-d.
Når drivenheten ikke har forsyriingstrykk vil spennet fra fjærene 31,44,47) bevirke at de forskyvbare elementene 33,40,46) og komponenter som er fastmontert på disse blir posisjonert som vist i fig.3a. Det innebærer at kammer I er avluftet mot utløpet 28) via kanalen 45), slik at drivenheten starter med venstrerettet pumpeslag når den trykksettes. Fig. 3b viser hvordan komponentene i sjaltemekanismen er posisjonert etter at drivenheten har fått væsketilførsel, og stempelarrangementet har nådd fram til venstre ytterpunkt. Sjaltingen skal fortrinnsvis bli initiert så vidt tidlig at stempelarrangementet aldri når helt fram til denne posisjonen før den snur. I den viste situasjonen har skiveelementet 27) blitt presset mot venstre som indikert med pil. Dette har ført til at stemplet 34) har blitt presset mot venstre, hvor det i sin tur har fått kontakt med ventillegemet 40 og presset dette vekk fra setet 39). Ved denne operasjonen legger stempelet 34) seg mot setet 37) i ventillegemet 40), hvorved avluftingen fra kammeret V til utløpet 28) har blitt avstengt. Kammer V blir i stedet tilført væske fra innløpet 29), med den følge at stemplet 43) presses oppover. I den viste situasjonen befinner stempelet 43) seg i en mellomposisjon hvor kammer I verken har forbindelse med utløpet 28), eller med innløpet 29). Følgelig står stempelarrangementet i ro. Umiddelbart etter dette vil stempelet 43) ha løftet ventillegemet 46) videre oppover slik at kammer I får væsketilførsel, og stempelarrangementet blir forskjøver mot høyre. Det kreves lite væskeforskyvning for å gjennomføre en sjalteprosess, og den vil typisk kunne utføres på anslagsvis 5/100 sekund. Sjaltemekanismen blir holdt hydraulisk låst i den viste posisjonen ved at kammer V er trykksatt, mens hovedparten av venstrerettet trykkflate på stemplet 33) er i åpen kontakt med utløpet 28). Fig. 3c viser hvordan komponentene i sjaltemekanismen er posisjonert umiddelbart etter at stempelarrangementet har kommet så langt mot høyre at sjaltemekanismen har blitt aktivert. I denne situasjonen er hylsen 24) trukket mot høyre, og har trukket med seg skiveelementet 27) og ventillegemet 32) som er festet til stemplet 33) med en fjæranordning 35). I første omgang ble ikke stemplet 33) med i denne bevegelsen ettersom kammer V var trykksatt. Fjæranordningen 35) tillater at ventillegemet 32) og stemplet 33) skiller lag, med den følge at kammer V raskt avluftes mot utløpet 28) via en kanal 34) i stemplet. Stempelet 33) kan deretter trekkes mot sin venstre endeposisjon med beskjeden kraft. Ventillegemet 40) legger seg derved mot setet 39), med den følge at kammer VI blir avluftet mot innløpet 28). Det vil derved skje et raskt skifte av slagretning. I den viste situasjonen er væskeforsyningen til kammer I i ferd med å bli stengt, hvoretter kammeret straks etter vil bli avluften 5 mot innløpet 28).
Fig. 3c viser hvordan komponentene i sjaltemekanismen er posisjonert etter at sjalting er gjennomført, og stempelarrangementet er i forskyvning mot venstre. Nå er det ikke noen ytre lo-afr<p>åvkkning mot skiveelementet 27), og fjæranordningen 35) sørger for at ventillegemet 32) igjen er i kontakt med stemplet 33). I denne situasjonen holdes kammer VI kontinuerlig avluftet, og stempelet 43) presses mot nedre endeposisjon av innløpstrykket som påvirker stempelets innvendig flate via en åpen kanal som er boret aksialt i ventillegemet 46).
Sjaltemekanismen omfatter en del komponenter som er forskyvbare i føringer som strekker seg gjennom kamre med til dels vesentlig ulikt trykk. Væskelekkasjen langs disse føringene er minimert ved bruk av trange pasninger og turbulenstetninger. Turbulenstetningene består at det er dreid sirkulære riller på disse komponentene slik at det skapes en betydelig strørnningsmotstand ved at væsken som presses gjennom disse føringene tvinges til gjentatte hastighetsendringer. Erfaringsmessig har det ikke vært noe problem med å holde lekkasjen i sjaltemekanismen på et så lavt nivå at funksjonaliteten ikke er merkbart påvirket.
Som nevnt er sjaltemekanismen sammensatt av en aktiveringsmekanisme og en sjalteventil 43,46). Slik disse enhetene samvirker vil en trykksetting av drivenheten umiddelbart føre til at pumpeanordningen starter opp, uavhengig av hvordan stempelarrangementet er posisjonert. I oppstartsøyeblikket vil stempelarrangementet umiddelbart bli forskjøvet mot venstre med mindre det allerede er så langt mot venstre at aktiveringsventilen påvirkes til å initiere sjalting umiddelbart.
En relevant utførelse av en pumpeanordning med relativt stor kapasitet kan illustreres ved følgende regneeksempel: Vi tar utgangspunkt i en ROV med et hydraulikkaggregat som kan levere 3 liter væske/sekund, og ønsker at dens kapasitet skal nyttes til å fjerne 3 liter væske pr sekund fra en buoyancy tank. Pumpen dimensjoneres for en pumpefrekvens på 1 Hz, og en slaglengde på 20 cm. Det betyr at pumpearrangementets kontaktareal mot kamrene I og IV må være 1,5 dm<2>, svarende til en stempeldiameter på 14 cm. Videre vil stempelarrangementet vil ha en midlere forskyvningshastighet på 40 cm/sekund.
En sjaltemekanisme for denne dimensjoneringen vil typisk betinge at kammeret VI krever tilførsel eller avgivelse av ca 15 cm<3>for å gjennomføre en komplett sjalteoperasjon. Relevant dimensjonering av kanaler i aktiveringsmekanismen vil tilsvarende medføre en strørnningskapasitet på ca 300 cm<3>pr sekund.
Etter at en sjalting er initiert vil stempelarrangementet komme til en stopp når volumendringen i kammer IV er på 7,5 cm<3>. Det betyr at stemplet vil fortsette forskyvningen i samme retning over et tidsintervall t=7,5/300 = 0,025 sekunder. Hvis vi antar at midlere forskyvningshastighet i denne tiden er 2/3 av middelverdien (dvs. 26,5 cm/sekund), så vil denne nedbremsningslengden være på L= 26,5<*>0,025 = 0,65 cm. Etter at forskyvnmgsretningen er endret, antas at stemplet tilsvarende vil ha forskjøvet seg ca 0,65 cm før middelhastigheten er oppnådd.
Vippeanordningen kan være konfigurert slik at den har kippet en viss tid før stempelarrangementet har kommet til høyre ytterpunkt ettersom kammer IV vil være trykksatt inntil slagretningen endres, og derved hindre at ventillegemet 10) kan åpne opp innløpet for tidlig. Det samme gjelder ikke ved venstre ytterpunkt. Da vil vi velge at vippemekanismen er konfigurert til å kippe over omtrent på det punkt der sjalteprosessen blir initiert. Kammer IV blir derved ikke fullstendig fylt, men man får sikkerhet for at vippemekanismen har kippet idet slagretningen endres. Fig 4a viser et riss av pumpeanordningen med stempelarrangementet i sitt venstre ytterpunkt. Kraftoverføringen mellom stempelarrangementet og sjaltemekanismen skjer i kontaktpunktet A. Tilsvarende skjer kraftoverføringen mellom stempelarrangementet og innløpsventilanordningen i kontaktpunktet B. Fig 4b viser et riss av pumpeanordningen med stempelarrangementet i sitt høyre ytterpunkt. Kraftoverføringen mellom stempelarrangementet og sjaltemekanismen skjer i kontaktpunktet C. Tilsvarende skjer kraftoverføringen mellom stempelarrangementet og innløpsventilanordningen i kontaktpunktet D. Fig. 4c viser et riss av pumpeanordningen umiddelbart før aktiveringsmekanismen initierer en sjalteprosess. Kontaktpunktene A og B er fortrinnvis anordnet slik at vippemekanismen står i vippeposisjon som indikert i figuren idet sjaltefunksjonen initieres.
Pumpeanordningen ifølge oppfinnelsen kan designes for å operere på mer enn 3000 meters dyp. Ettersom trykket i tanken vil være tilnærmet null, må pumpeanordningen være i stand til å heve trykket med drøyt 300 bar for at den skal kunne avgis til omgivende sjø.
Hydraulikkaggregatet på en ROV vil fortrinnvis bruke omgivende vanntrykk som referanse. Det betyr i så fall at trykket inn på innløpet 29) kan bli i overkant av 600 bara. Det er absolutt mulig å designe pumpeanordningen for å tåle dette. Det tas imidlertid sikte på å modifisere hyckaulildcforsyningen slik at den kan operere med et referansetrykk av størrelse 1 bara

Claims (11)

1 En pumpeanordning (1,4,8) for å transportere en første væske ved å benytte en andre væske, og som omfatter; en drivenhet (1) som omfatter et drivstempel (2) og en drivsylinder, og som har et drivsylinder volum som er innrettet til å romme den nevnte andre væske idet nevnte drivstempel deler drivsylindervolumet i et første kammer (I) og et andre kammer (II) og er forskyvbart fram og tilbake ved hjelp av nevnte andre væske, en purnpeenhet (8) som omfatter et pumpestempel (6) og en pumpesylinder, og som har et pumpesylindervolum som er innrettet til å romme den nevnte første væske idet nevnte pumpestempel deler pumpesylindervolumet i et første pumpekammer (IV) og et andre pumpekammer (III) og er forskyvbart fram og tilbake i nevnte sylinder, og idet pumpestemplet er sammenkoplet med drivstemplet (2) slik at disse danner et stempelarrangement (2,5,6),karakterisert vedat pumpeenheten videre omfatter; et innløp (9) for tilførsel av den første væsken inn i det første kammer (IV) i pumpesylinder volumet, og en inrnøpsventHanora^iing (10-21) som er anordnet ved nevnte innløp og som har en åpen posisjon og en lukket posisjon, minst en enveisventil (7) som er innrettet til å tillate den første væsken å strømme fra det første pumpekammer (IV) til det andre pumpekammer (III), og et utløp (23) for avgivelse av væske fra det andre pumpekammer og en utløpsventil (22) som er anordnet ved nevnte utløp, idet nevnte stempelarrangement er forskyvbar fram og tilbake mellom et første ytterpunkt og et andre ytterpunkt og er konfigurert til mekanisk å påvirke innløpsventilanordningen (10-21) til å endre fra lukket posisjon til åpen posisjon når stempelarrangementet nærmer seg første ytterpunkt, og til å endre fra åpen posisjon til lukket posisjon når stempelarrangementet nærmer seg et andre ytterpunkt.
2 Pumpeanorahing ifølge krav 1 ved at pumpeenhetens innløpsventilanordning omfatter; et ventillegeme (10), og en mekanisk overføringsmekanisme (12-21) som frembringer et operasjonelt samvirke mellom stempelarrangementet (2,5,6) og nevnte ventillegeme.
3 Pumpeanorahing ifølge krav 2 ved at innløpsventilen (10) er forspent til å gå mot åpen posisjon.
4 Pumpeanorohing ifølge krav 2 eller 3 ved at nevnte innløpsventil(lO) er i form av en innad åpnende seteventil i forhold til pumpesylinder volumet.
5 Pumpeanoro^iing ifølge enhver av kravene 2-4 ved at den mekaniske overføringsmekanismen (12-21) omfatter en aktiveringsgaffel (14) som er forskyvbar i aksial retning mellom en første posisjon og en andre posisjon ved hjelp av stempelarrangementet (2,5,6), idet nevnte aktiveringsgaffel blir forskjøvet fra den andre posisjonen til den første posisjonen når stempelarrangementet er nær ved det første ytterpunkt og forskjøvet fra den første posisjonen til den andre posisjonen når stempelanordningen er nær ved det andre ytterpunkt.
6 Pumpeanorahing ifølge krav 5, ved at den mekaniske overføringsmekanismen (12-21) omfatter en fjærbelastet vippemekanisme(12-l 8) med to stabile posisjoner og som samvirker med nevnte aktiveringsgaffel ved at vippemekanismen er arrangert i en første posisjon når aktiveringsgaffelen er arrangert i en tilsvarende første posisjon og arrangert i en andre posisjon når aktiveringsgaffelen er arrangert i en tilsvarende andre posisjon
7 Pumpeanorahing ifølge ethvert av de foregående krav ved at drivstemplet (2) har et første areal som vender mot drivsylinderens første kammer (I) og et andre areal som vender mot drivsylinderens andre kammer (II), idet det første arealet er større enn det andre arealet.
8 Pumpeanorahing ifølge ethvert av de foregående krav ved at pumpestempelet (6) har et første areal som vender mot pumpesylinderens første kammer (IV) og et andre areal som vender mot pumpesylinderens andre kammer (III), idet det første arealet er større enn det andre arealet.
9 Pumpeanorahing ifølge kravene 8 og 9 ved at forholdet mellom arealet som vender mot drivsylinderens første kammer (I) og arealet som vender mot drivsylinderens (II) andre kammer er tilnærmet det samme som forholdet mellom arealet som vender mot pumpesylinderens første kammer (IV) og arealet som vender mot pumpestemplets andre kammer (III).
10 Pumpeanoro^iing ifølge kravene 8 og 9 ved at det nevnte forholdet er 2:1.
11 Pumpeanorahing ifølge hvilket som helst av de foregående krav, ved at drivenheten (1) videre omfatter: en kanal (3) for den andre væsken som strekker seg fra innløpet 29) til drivsylinderens andre kammer (II) en sjaltemekanisme som har en første tilstand der den har stengt for fluid kommunikasjon mellom drivsylinderens første kammer (I) og innløpet 29) og åpnet for fluid kommunikasjon mellom drivsylinderens første kammer (I) og utløpet 28), og en andre tilstand der den har åpnet for fluid kommunikasjon mellom drivsylinderens første kammer (I) og innløpet 29) og stengt for fluid kommunikasjon mellom drivsylinderens første kammer (I) og utløpet 28), idet nevnte stempelarrangement er konfigurert til mekanisk å manipulere sjaltemekanismen til å skifte fra den første tilstand til den andre tilstand når den er nær ved det første ytterpunkt og fra den andre tilstand til den første når den er nær ved det andre ytterpunkt
NO20151414A 2015-10-17 2015-10-17 Voidpumpe NO340558B1 (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20151414A NO340558B1 (no) 2015-10-17 2015-10-17 Voidpumpe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20151414A NO340558B1 (no) 2015-10-17 2015-10-17 Voidpumpe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20151414A1 NO20151414A1 (no) 2017-04-18
NO340558B1 true NO340558B1 (no) 2017-05-15

Family

ID=58708079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20151414A NO340558B1 (no) 2015-10-17 2015-10-17 Voidpumpe

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO340558B1 (no)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO343251B1 (no) * 2016-11-15 2018-12-27 Obs Tech As Sjalteanordning
NO20180426A1 (no) * 2018-03-26 2019-09-27 Ottestad Nils T Dobbeltvirkende pumpeanordning basert på resiprokerende stempel
WO2020207561A1 (en) 2019-04-09 2020-10-15 Obs Technology As Pump device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1450538A (en) * 1973-10-19 1976-09-22 Marshall Hydraulics Ltd Pumps
US6357235B1 (en) * 2000-03-02 2002-03-19 Cacumen Ltda. Power generation system and method
US6435843B1 (en) * 1996-08-08 2002-08-20 Nam Jong Hur Reciprocating pump for feeding viscous liquid
GB2467322A (en) * 2009-01-29 2010-08-04 Vetco Gray Controls Ltd Well pump using supplied hydraulic fluid to pump accumulated control fluid into a production flowline

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1450538A (en) * 1973-10-19 1976-09-22 Marshall Hydraulics Ltd Pumps
US6435843B1 (en) * 1996-08-08 2002-08-20 Nam Jong Hur Reciprocating pump for feeding viscous liquid
US6357235B1 (en) * 2000-03-02 2002-03-19 Cacumen Ltda. Power generation system and method
GB2467322A (en) * 2009-01-29 2010-08-04 Vetco Gray Controls Ltd Well pump using supplied hydraulic fluid to pump accumulated control fluid into a production flowline

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO343251B1 (no) * 2016-11-15 2018-12-27 Obs Tech As Sjalteanordning
NO20180426A1 (no) * 2018-03-26 2019-09-27 Ottestad Nils T Dobbeltvirkende pumpeanordning basert på resiprokerende stempel
NO344418B1 (no) * 2018-03-26 2019-12-02 Ottestad Nils T Dobbeltvirkende pumpeanordning basert på resiprokerende stempel
WO2020207561A1 (en) 2019-04-09 2020-10-15 Obs Technology As Pump device
US11795927B2 (en) 2019-04-09 2023-10-24 Obs Technology As Pump device

Also Published As

Publication number Publication date
NO20151414A1 (no) 2017-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO340558B1 (no) Voidpumpe
US7410348B2 (en) Multi-speed compressor/pump apparatus
NO20120067A1 (no) Mellomlagringskammer
US8454325B2 (en) Coaxial pumping apparatus with internal power fluid column
NO343657B1 (no) Fluidtransportapparat, fluidsugepumpe for anvendelse i fluidtransportapparatet og fremgangsmåte for å øke brønnproduksjon
RU2006130682A (ru) Гидравлический плунжерный насос
NO132767B (no)
WO2006025936A1 (en) System for generating fluid movement
NO158475B (no) Pumpe av deplasementtypen.
NO171743B (no) Anordning for mottagning og etterfoelgende uttoemning av hydraulvaeske fra et hydraulsystem
NO324179B1 (no) Fremgangsmate og innretning for avsalting av vann
US20140322035A1 (en) Drive system for surface hydraulic accumulator
NO117820B (no)
NO343020B1 (no) Et undervannsbasert hydraulikksystem som via drivkamrene på pumpeanordninger omdanner lagret energi til hydraulisk energi.
FR2473647A1 (fr) Appareil, tel qu&#39;une pompe sans tige, et procede destines a pomper des fluides souterrains en les faisant passer dans un train de tiges de production
RU74672U1 (ru) Нефтяной диафрагменный насосный агрегат
NO20180426A1 (no) Dobbeltvirkende pumpeanordning basert på resiprokerende stempel
NO20190053A1 (no) et undervannsbasert akkumulatorsystem som er innrettet til å generere hydraulisk kraft
NO811727L (no) Dobbeltvirkende pumpe.
NO20200308A1 (no) Dybdekompenserbart akkumulatorsystem
CN213270173U (zh) 油液抽取装置
NO129507B (no)
EP3545194B1 (fr) Système et procédé de purification de liquide par osmose inverse.
RU2293216C1 (ru) Штанговая насосная установка с двухцилиндровым насосом
US1120998A (en) Pump-cylinder.