PL7071B1 - Zamkniety silnik elektryczny zanurzony w plynie w otworze wiertniczym. napedzajacy pompe - Google Patents

Description

Do wydobywania ropy, solanek, wody i t. d. z otworów wiertniczych mozna uzyc napedzanych elektrycznie pomp, zanurzo¬ nych razem z przewodem w otworze. Sil¬ nik napedny, osadzony zasadniczo pod pompa, chlodzi wessany plyn. Przytem jednak plyn nie powinien przedostawac sie do ruchomych czesci silnika, W tym celu jest on szczelnie osloniety, a wal jego przepuszczony jest przez uszczelnionadlaw- nke do wnetrza pompy. Okazalo sie jed¬ nak, ze uszczelnienie walu, o ile jest ubite tak dokladnie, ze rzeczywiscie wypelnia swoje zadanie, hamuje silnik i niepomier¬ nie go rozgrzewa.Aby te strate energji usunac, trzeba wyrzec sie pewnie dzialajacego uszczelnie¬ nia walu i pogodzic sie z niewielka iloscia przedostajacego sie plynu. Nalezy jednak zachowac ostroznosci, które czynia nie- mozliwem, albo co najmniej utrudniaja przedostawanie sie plynu do lozysk i u- zwojen i nagromadzenie go w bezposred¬ niej bliskosci czesci ruchomych silnika.Przedostajacy sie przez uszczelnienie plynL w sposób sam przez sie zrozumialy, groma¬ dzi sie w zbiorniku, który jest oprózniony zapomoca pompki sprzezonej z silnikiem.Podczas przerw pracy, podczas których pompka jest nieczynna, nalezy zabezpie¬ czyc silnik od zatopienia; otwór dla walu uszczelnia sie w sposób zrozumialy zapo-moca zaworu, który podczas postoju silni¬ ka zamyka sie samoczynnie, zas przy pu¬ szczaniu jego w ruch, podnosi sie ze swego gniazda, celem unikniecia strat przez tar¬ cie.Przedmiot wynalazku stanowi za¬ mkniety, pograzony w plynie silnik elek¬ tryczny ze szczególnie prostem, ale odpo¬ wiadajacem celowi urzadzeniem, zabez¬ pieczajacem czesci ruchome od przesacza¬ jacego sieplynu, (j l ¦* Otwór na wal podczas przerw w pracy zamkniety jest przez zawór. Obejmujaca wal pokrywa zaworu osadzona jest, w mysl wynalazku, szczelnie i mocno na wa¬ le, i razem z nim przesuwana jest na csi.Wal stanowi przytem trzpien zaworu i za¬ pewnia dobre prowadzenie pokrywy. Gnia¬ zdo zaworu sklada sie z mocno osadzonej w oslonie silnika czesci, obejmujacej wal pierscieniowo. W zestawieniu ze znanemi, zawór ten wyróznia sie wielka prostota i pewnoscia dzialania.Przy uruchomianiu silnika pokrywa (grzybek) zaworu podnosi, w sposób zro¬ zumialy, ze swego gniazda miarkownik od¬ srodkowy. Miarkownik ten miesci sie we¬ wnatrz oslony silnika i przymocowany jest do walu silnika. Skoro tylko osiagnieta zo¬ stala pewna okreslona ilosc obrotów, wal przesuwa sie w swych lozyskach i podnosi przez to pokrywe zaworu.Dalszem zadaniem jest utrzymywanie w czystosci gniazda zaworu. Podlug wyna¬ lazku umieszcza sie zawór na drodze prze¬ siakajacego plynu miedzy dlawnica otworu walu i zbiornikiem plynu. Ma to te zalete, ze dlawnica dziala, jak umieszczony zprzodu przesacznik i zapobiega przedo¬ stawania sie do zaworu zanieczyszczen, zawieszonych w plynie.Odpowiednio do niewielkiej srednicy otworu wiertniczego silnik jest dlugi i wa¬ ski. Wal obraca sie pionowo. Zbiornik dla plynu przesiakajacego sie umieszczony jest najlepiej pod silnikiem i laczy go sie kana¬ lem przepuszczonym przez rdzen blaszany statora z otworem dla walu.Pionowy wal pozwala na wyzyskanie ciezaru wirnika dla zamkniecia zaworu.Zgodnie z wynalazkiem pokrywa zaworu przyciskana jest do gniazda przez ciezar wirnika. Odsrodkowe wahadlo przy pew¬ nej okreslonej ilosci obrotów podnosi wi- rownik. Do podnoszenia wirownika moze byc równiez uzyta sila magnetyczna, wy¬ wierana przez stator na wirownik.Nagromadzony w zbiorniku plyn usu¬ wa pompka, napedzana przez silnik.Pompka sprzega sie w sposób znany z wa¬ lem silnika, skoro tylko poziom plynu w zbiorniku osiagnal pewna wysokosc i wy¬ lacza sie, skoro przez wypompowanie ply¬ nu poziom jego znów opadl ponizej pew¬ nej granicy.W dalszem wykonaniu wynalazku mie¬ dzy silnikiem a pompka wprowadza sie hydrauliczne sprzeglo cierne w takim u- kladzie, ze plyn naciska na sprzeglo, gdy poziom jego osiaga pewna wysokosc i przez to sprzega pompe z silnikiem. Skoro tylko poziom ten opadl ponizej pewnej wysokosci, plyn wyplywa i rozlacza pomp- ke.Rysunek uwidocznia tytulem przykla¬ du wykonanie wynalazku. Fig. 1 daje prze¬ krój podluzny silnika, fig. 2 i 3 pokazuja hydrauliczne sprzeglo cierne w podzialce wiekszej.W rurowej oslonie 1 osadzony jest u- klad blach statora 2 z uzwojeniem 3. Do¬ prowadzenie pradu do uzwojenia na ry¬ sunku opuszczono. 4 jest to wal silnika z wirownikiem 5 i z uzwojeniem krótko zwartem 6. Wal spoczywa na walcowa¬ tych lozyskach 7 i 8 i moze w nich prze¬ suwac sie wzdluz osi. Zapomoca zgrubienia wal spoczywa na pietce 9 odsrodkowych wahadel 10, wahajacych sie kolo czopów 11. Czopy te zabezpieczone sa przeciw przesunieciu sie wzdluz po promieniu. — 2 -Oba<«wahadl& opierajasie na stepowem lo¬ zysku: kulkowem 12.Wal przepuszczony jest nazewnatrz przez dlawnice 13 i sprzezony z pompa odsrodkowa. Pod dlawnica umieszczony jest zawór uszczelniajacy 14 i ii". Zawór ten sklada sie ze szczelnie na wale osadzo¬ nej pokrywy 14 i gniazda 15, równiez szczelnie.przykreconego do oslony silnika.Zawór zamyka kanal 16, 17, 18, który, przetloczony przez dlawnice 13 plyn kie- ruje do zbiornika 19 w dolnej czesci oslo¬ ny. Zbiornik opróznia sie od czasu do cza¬ su zapomoca pompki 20, która przez otwór 21 wsysa plyn i przez rurke 22 z zaworem zwrotnym 32 w miejscu 24 wyplywa z o- slony. Pompka zapomoca palaka 25 przy¬ mocowana jest do dzwigara dolnego lozy¬ ska 8. We wskazanym przykladzie uzyta jest pompa wirowa.Dolny koniec walu silnika i górny ko¬ niec walu pompki utrzymuja polówki hy¬ draulicznego sprzegla ciernego 26, Sprze¬ glo zbudowane jest jak nastepuje: polowa sprzegla po stronie silnika sklada sie z krazka 27 z plaszczem 28. Krawedz ze¬ wnetrzna plaszcza ma ksztalt pily tarczo¬ wej i uzbrojona jest w zeby 29, a w zagle¬ bieniu 30 zaopatrzona jest w szereg otwo¬ rów.Polowa sprzegla po stronie pompki sklada sie z tarczy 31 z plaszczem walco¬ wym 32; plaszcz ten zaopatrzony jest w zeby 33 na stronie wewnetrznej.Plaszcz 32 osloniety jest dokladnie po¬ krywa obraczkowa 34, która tarcze 31 i plaszcz 32 uzupelnia tworzac walcowa ko¬ more, obejmujaca równiez i wieksza czesc krazka 27. Piasta krazka 27 wystaje na¬ zewnatrz przez otwór 35 w pokrywie ob¬ raczkowej 34. Ta pokrywa zapomoca dwóch wtyczek 36 umocowana jest w dwu srednicowo przeciwleglych miejscach; wtyczki przepuszczone nawylot przez plaszcz 32 i pokrywe obraczkowa tworza konce pólokraglego pierscienia 37, leza*, cego w wystajacej ku dolowi poza tarcza 31 czesci plaszcza 32. Piasta tarczy 31 za¬ wiera wieksza ilosc ukosnych otworów 38.W plaszczu 32 z pokrywa obraczkowa 34 wykonane sa w punktach srednicowo prze¬ ciwleglych drobne otworki 39 tuz nad tar¬ cza 31.Sposób dzialania jest nastepujacy: Podczas spoczynku pokrywa zaworu 14 znajduje sie w swem gniezdzie 15 i przez to zamyka oslone silnika* Przy uruchomie¬ niu ciezary miarkownika 10 rozsuwaja sie i zapomoca pietek 9 podnosza do góry wirnik z pokrywa zaworu. Pokrywa przy tej sposobnosci podnosi sie ze swego gnia¬ zda i otwiera kanaly 16.Gdy silnik pograzony jest w plynie, hy¬ drostatyczne cisnienie, znajdujacego sie na nim slupa plynu, dziala na uszczelnienia.Pod wplywem tego cisnienia plyn powoli przesiaka do oslony silnika. Gdyby nie za¬ stosowano zadnych szczególnych zabez¬ pieczen, przesiakanie ustaloby dopiero wtedy, gdy przetloczony plyn sprezy tak silnie powietrze w oslonie, ze preznosc je¬ go zrównowazy cisnienie hydrostatyczne.To jednak nie nastepuje, albowiem, skoro tylko zbierze sie pewna ilosc plynu w zbiorniku, to zostaje znów usuniety i znacz¬ nie predzej, niz sie przecisnal. W ten spo¬ sób w krótkim czasie zostaje przywrócony pierwotny stan poczatkowy. Sprzeglo hy¬ drauliczne zapobiega przytem, by pompka usuwala z oslony powietrze i powiekszala w ten sposób róznice cisnien, dzialajaca na uszczelnienia.Sprzeglo hydrauliczne dziala, jak na¬ stepuje. Podczas ruchu wal silnika stale sie obraca. Wal pompki jest zazwyczaj nie¬ czynny. Gdy wiec zbiornik 19 napelni sie plynem, to poziom jego dosiegnie najpierw tarczy 31 u zewnetrznych wylotów kana¬ lów 32. Przy dalszem podnoszeniu sie ply¬ nu kanaly te wypelniaja sie i wreszcie plyn czesciowo przez kanaly w oslonie -r 3 —dostaje sie do pustej przestrzeni miedzy tarczatni 27 i 31.Gdy plyn w tej przestrzeni dosiegna! pewnej wysokosci A—A (fig, 1), to tarcza 31 zostaje pociagnieta przez tarcza 27, a skoro tylko tarcza. 31 zostala uruchomio¬ na, to przez dzialanie odsrodkowe plynu w ukosnych kanalach 38 znaczna ilosc ply¬ nu przez kanaly 30 dostaje sie do tej sa¬ mej pustej przestrzeni, która wypelnia sie plynem calkowicie w obrebie zebów 29, 33.Jednoczesnie sprzeglo przenosi z pewnym wreszcie poslizgiem miedzy walami pompy silnika pewien moment obrotowy, który, przy nalezycie wybranych wymiarach u- rzadzenia wystarcza, by uruchomic pomp¬ ke 20. Wskutek dzialania pompki poziom plynu w zbiorniku opada; przytem cofa sie az do zewnetrznych otworów ukosnych 38 (poziom B—B na fig. 1). Gdy przeto plyn przez te kanaly nie moze juz byc wessany, to sprzeglo opróznia sie przez otwory 39 i pompka znowu sie zatrzymuje. PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezeni a-patent o w e, 1. , Zamkniety silnik elektryczny zanu¬ rzony w plynie i napedzajacy pompe w o- tworze wiertniczym ze zbiornikiem na przecisniety przez otwór wokolo walu plyn i z uszczelniajacym ów otwór podczas po¬ stoju urzadzenia zaworem, unoszonym z gniazda podczas pracy silnika, znamienny tern, ze okalajacy wal silnika grzybek za¬ woru jest osadzony szczelnie na wale i mo¬ ze byc wraz z nim przesuwany wzdluz osi.

2. Silnik elektryczny wedlug zastrz. 1, znamienny regulatorem odsrodkowym, który celem rozrzadu zaworu przesuwa wal w strone lozysk i umieszczony jest we¬ wnatrz oslony silnika.

3. Silnik elektryczny wedlug zastrz. 1, 2, znamienny tem, ze zawór miesci sie na drodze plynu miedzy dlawnica otworu na wal a zbiornikiem na przetloczony plyn.

4. Silnik elektryczny o wale pionowym, wyprowadzonym do góry, i odbieralnikiem na przesaczony plyn, opróznianym przez pompke, wedlug zastrz. 1—3, znamienny tem, ze zbiornik umieszczony jest pod sil¬ nikiem i polaczony z otworem na wal za- pomoca kanalu przepuszczonego przez u- klad blach stojnika.

5. Silnik elektryczny wedlug zastrz. 4, znamienny tem, ze grzybek zaworu przy¬ tlacza do gniazda ciezar wirnika i ze re¬ gulator odsrodkowy przy okreslonej ilosci obrotów walu podnosi wirnik do góry.

6. Silnik elektryczny wedlug zastrz. 1 —5, ze zbiornikiem na przesaczany plyn, opróznianym zapomoca pompki, napedza¬ nej przez silnik, znamienny hydraulicznem sprzeglem ciernem miedzy silnikiem a pompka w lakiem zestawieniu z pompka, iz plyn naciska na sprzeglo, gdy poziom jer go dosiega w zbiorniku pewnej wysokosci i wyplywa zen, gdy poziom plynu przez wypompowanie go znów opadnie ponizej pewnej wysokosci. Siemens-Schuckertwerke Gesellschaft mit beschrankter Haftung. Zastepca: M. Skrzypkowiski, rzecznik /patentowy.U 13 Do opisu patentowego Nr 7071. TEU Druk L. Boguslawski eg Oj Warszawa. PL PL