RU142499U1

RU142499U1 - INSTALLATION FOR TRANSMISSION OF FLUIDS (OPTION)

Info

Publication number: RU142499U1
Application number: RU2012147400/06U
Authority: RU
Inventors: Альберт Фатхелович Каримов
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Ростар"
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-06-27

Abstract

1. Установка для перекачки текучих сред, содержащая, по меньшей мере, две насосные камеры с диафрагмами, разделяющими их на наддиафрагменные и поддиафрагменные полости переменного объема, и с направляющими камерами, напорный трубопровод, гидрораспределитель, источник давления и гидроцилиндр с установленными в нем с образованием надпоршневых и подпоршневых полостей поршнями, при этом надпоршневые полости соединены с поддиафрагменными полостями насосных камер, отличающаяся тем, что каждая надпоршневая полость гидроцилиндра соединена с поддиафрагменной полостью через направляющую камеру, при этом диафрагма герметично закреплена в насосной камере и размещена в ней с зазором, к диафрагме прикреплена скалка, кроме того, установка снабжена датчиками положения поршня и/или скалки.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что направляющая камера снабжена втулкой с каналами для подвода приводной жидкости.3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что скалка закреплена по центру диафрагмы с ее наружной стороны.4. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что скалка расположена с возможностью перемещения в центральном отверстии упомянутой втулки.5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что насосная камера снабжена крышкой с приемным и нагнетательным клапанами.6. Установка по п.2, отличающаяся тем, что диафрагма закреплена между крышкой и насосной камерой.7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что объем диафрагмы больше объема надпоршневой полости.8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что диафрагма имеет форму сильфона гофрированного.9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что гидроцилиндр расположен горизонтально.10. Установка по п.1, отли�1. Installation for pumping fluids containing at least two pump chambers with diaphragms separating them into a diaphragm and sub-diaphragm cavity of variable volume, and with guide chambers, a pressure pipe, a valve, a pressure source and a hydraulic cylinder with installed in it with the formation supra-piston and sub-piston cavities by pistons, wherein the supra-piston cavities are connected to the sub-diaphragm cavities of the pump chambers, characterized in that each trans-piston cavity of the hydraulic cylinder is connected to sub-diaphragm cavity through the guide chamber, while the diaphragm is hermetically fixed in the pump chamber and placed with a gap in it, a rolling pin is attached to the diaphragm, in addition, the installation is equipped with piston and / or rolling pin sensors. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the guide chamber is provided with a sleeve with channels for supplying drive fluid. Installation according to claim 1, characterized in that the rolling pin is fixed in the center of the diaphragm from its outer side. Installation according to claims 1 and 2, characterized in that the rolling pin is arranged to move in the central hole of said sleeve. Installation according to claim 1, characterized in that the pump chamber is provided with a cover with a suction and discharge valves. Installation according to claim 2, characterized in that the diaphragm is fixed between the cover and the pump chamber. Installation according to claim 1, characterized in that the volume of the diaphragm is greater than the volume of the supra-piston cavity. Installation according to claim 1, characterized in that the diaphragm has the shape of a corrugated bellows. Installation according to claim 1, characterized in that the hydraulic cylinder is located horizontally. Installation according to claim 1, excellent

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к средствам для перекачки текучих сред, в том числе газожидкостных смесей и может применяться в нефтяной промышленности, для перекачки нефтеводогазовых смесей, в системе поддержания пластового давления, для закачки в скважины сточных вод, газоводяных смесей, полимеров, ингибиторов.The utility model relates to the field of engineering, in particular to means for pumping fluids, including gas-liquid mixtures, and can be used in the oil industry, for pumping oil and gas mixtures, in a reservoir pressure maintenance system, for pumping wastewater, gas-water mixtures, polymers into wells inhibitors.

Известен диафрагменный насосный агрегат, содержащий рабочий насос с гидроприводной цилиндрической диафрагмой и установленными на входном и выходном концах цилиндрической диафрагмы всасывающим и нагнетательным клапанами, диафрагма установлена в корпусе, заполненном рабочей жидкостью и соединенном трубопроводом с гидроцилиндром гидропривода, включающего маслонасос, электродвигатель для привода маслонасоса, маслобак, фильтр, предохранительный клапан, теплообменник, гидрораспределитель, причем гидрораспределитель и маслонасос расположены в маслобаке, в гидроцилиндре установлены два поршня, соединенные между собой штоком, гидроцилиндр разделен перегородкой на две полости, шток проходит через перегородку, поршни расположены по обе стороны от перегородки, каждая из полостей сообщена с гидрораспределителем и снабжена подключенными к последнему датчиками крайнего положения поршней в гидроцилиндре, гидрораспределитель соединен входом с маслонасосом, кроме того, агрегат снабжен вторым рабочим насосом аналогичным первому, при этом маслобак расположен между рабочими насосами, одна из полостей гидроцилиндра подключена трубопроводом к корпусу первого рабочего насоса, а вторая полость гидроцилиндра подключена трубопроводом к корпусу второго рабочего насоса, оба рабочих насоса входом со стороны всасывающего клапана подключены к общему всасывающему трубопроводу и выходом со стороны нагнетательного клапана - к общему нагнетательному трубопроводу, на входе всасывающего трубопровода установлен подпитывающий насос с электроприводом, диафрагмы снабжены датчиком электропроводности рабочей жидкости, а всасывающий и нагнетательный клапаны выполнены золотникового типа (патент RU №92915, МПК F04B 43/06, опубл. 10.04.2010).Known diaphragm pump unit containing a working pump with a hydraulic cylindrical diaphragm and suction and discharge valves installed on the inlet and outlet ends of the cylindrical diaphragm, the diaphragm is installed in a housing filled with a working fluid and connected by a pipeline to a hydraulic cylinder including an oil pump, an electric motor for driving an oil pump , filter, safety valve, heat exchanger, hydraulic distributor, moreover, the hydraulic distributor and oil pump are placed in the oil tank, two pistons are installed in the hydraulic cylinder, interconnected by a rod, the hydraulic cylinder is divided by a partition into two cavities, the rod passes through the partition, the pistons are located on both sides of the partition, each of the cavities is connected to the valve and equipped with piston extreme position sensors connected to the latter in the hydraulic cylinder, the control valve is connected to the oil pump inlet, in addition, the unit is equipped with a second working pump similar to the first, while the oil tank is located between the workers pumps, one of the cavities of the hydraulic cylinder is connected by a pipeline to the body of the first working pump, and the second cavity of the hydraulic cylinder is connected by a pipeline to the body of the second working pump, both working pumps are connected to the common suction pipe by the input from the side of the suction valve and the output from the pressure side of the pump , a feed pump with an electric drive is installed at the inlet of the suction pipe, the diaphragms are equipped with a conductivity sensor for the working fluid, and in suction and discharge valves are made of spool type (patent RU No. 92915, IPC F04B 43/06, publ. 04/10/2010).

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции.A disadvantage of the known technical solution is the complexity of the design.

Известна диафрагменная насосная установка, содержащая трубчатый корпус с всасывающим и нагнетательным клапанами, цилиндрические упругодеформируемые диафрагмы, приводные камеры, гидропривод с приводным гидроцилиндром с размещенным внутри поршнем, гидролинию, сообщенную с гидроприводом, для подачи жидкости в корпус, приемную и нагнетательную линии, полость корпуса разделена на две равные части перегородкой с центральным отверстием с вмонтированным в нем седлом для промежуточного клапана, а в указанных частях корпуса размещены диафрагмы, выполненные из неметаллического материала типа эластомера, одними концами закрепленными кольцами к перегородке, а другими -аналогичными кольцами к торцам переходников, с которыми соединены приемная и нагнетательная линии, а также направляющие конусы с перфорированными отверстиями, конусными частями, выступающими в полости диафрагм, и направленными в сторону всасывающего и промежуточного клапанов, один из которых основанием закреплен к перегородке, а другой - основанием к переходнику корпуса, с которым соединена нагнетательная линия, при этом поршень гидроцилиндра выполнен двухстороннего действия, надпоршневые камеры которых сообщены с приводными камерами гидролиниями для попеременной подачи жидкости под давлением для деформирования диафрагм (патент RU №2422675, МПК F04B 43/10, опубл. 27.06.2011).Known diaphragm pump installation containing a tubular housing with suction and discharge valves, cylindrical elastically deformable diaphragms, drive chambers, a hydraulic actuator with a hydraulic actuator with a piston located inside, a hydraulic line communicated with a hydraulic actuator for supplying fluid to the housing, the intake and discharge lines, the cavity of the housing is divided into two equal parts by a partition with a central hole with a seat for the intermediate valve mounted in it, and a diaphragm is placed in the indicated parts of the body we, made of a non-metallic material such as an elastomer, are fixed at one end by rings to the partition, and the other are similar rings to the ends of the adapters, to which the receiving and discharge lines are connected, as well as guide cones with perforated holes, conical parts protruding in the cavity of the diaphragms, and directed towards the suction and intermediate valves, one of which is fixed to the partition by the base, and the other by the base to the housing adapter, to which the discharge line is connected while, the piston of the hydraulic cylinder is made of double-acting, the piston chambers of which are connected to the driving chambers by hydraulic lines for alternately supplying liquid under pressure for deforming the diaphragms (patent RU No. 2422675, IPC F04B 43/10, publ. 06/27/2011).

Известная установка не обеспечивает возможность перекачивания мультифазных, сильно загазованных жидкостей или смесей, из-за горизонтального расположения насосных камер в одном корпусе.The known installation does not provide the ability to pump multiphase, highly gaseous liquids or mixtures, due to the horizontal arrangement of the pump chambers in one housing.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является гидроприводной насос, содержащий две камеры с внутренними опорными поверхностями и приводными и рабочими полостями переменного объема, напорную линию, гидрораспределители и источник давления с входом и выходом, соединенным с приводными полостями при помощи напорной линии, насос содержит сливную линию, соединенную с входом источника давления через регулятор расхода, напорная линия снабжена запорным органом и камерами-диафрагмами, разделяющими приводные и рабочие полости и контактирующие с внутренними опорными поверхностями камер, гидрораспределители выполнены в виде штоков, жестко соединенных с диафрагмами и снабженных хвостовиками с торцевыми и промежуточными толкателями, и гидроцилиндров с установленными в них с образованием надпоршневых и подпоршневых полостей поршнями, имеющими центральные и периферийные отверстия, соединяющие полости, при этом надпоршневые полости соединены с приводными полостями камер, хвостовики штоков установлены в центральных отверстиях поршней с возможностью осевого перемещения относительно последних, торцевые толкатели расположены по отношению к поршням со стороны подпоршневых полостей, а промежуточные толкатели - со стороны надпоршневых полостей выполнены напорные каналы, со стороны подпоршневых полостей - сливные каналы, соединенные соответственно с напорной и сливной линиями, а ход диафрагм, ход поршней и расстояние между толкателями связаны соотношением S₁=S₂+S₃, где S₁ - ход диафрагм; S₂ - ход поршней; S₃ - расстояние между толкателями (а.с. SU №1636593, Мкл.⁵ F04B 35/02, 43/06, опубл. 23.03.1991).The closest to the claimed technical solution according to the set of essential features is a hydraulic drive pump containing two chambers with internal supporting surfaces and drive and working cavities of variable volume, a pressure line, directional valves and a pressure source with an inlet and outlet connected to the drive cavities using a pressure line, the pump contains a drain line connected to the input of the pressure source through the flow regulator, the pressure line is equipped with a shut-off element and diaphragm chambers, times dividing the drive and working cavities and in contact with the internal supporting surfaces of the chambers, the control valves are made in the form of rods rigidly connected to the diaphragms and equipped with shanks with end and intermediate pushers, and hydraulic cylinders with pistons installed in them with the formation of over-piston and under-piston cavities, having central and peripheral holes connecting the cavity, with the above-piston cavity connected to the drive cavities of the chambers, the shanks of the rods are installed in the Central hole axes of pistons with the possibility of axial movement relative to the latter, end pushers are located relative to the pistons from the side of the piston cavities, and intermediate pushers - from the side of the piston cavities are pressure channels, from the side of the piston cavities are drain channels connected respectively to the pressure and drain lines, and the diaphragm stroke, the piston stroke and the distance between the pushers are related by the relation S ₁ = S ₂ + S ₃ , where S ₁ is the diaphragm stroke; S ₂ - piston stroke; S ₃ - the distance between the pushers (AS SU No. 1636593, Mkl. ⁵ F04B 35/02, 43/06, publ. 23.03.1991).

К недостаткам известного насоса относятся:The disadvantages of the known pump include:

- недолговечность его конструкции, обусловленная тем, что штоки расположены в перекачивающей среде и подвергаются воздействию перекачиваемой жидкости, что приводит к коррозии деталей, засорению проходных отверстий, а также тем, что при высоких давлениях может выйти из строя диафрагма, так как она не разместится в насосной камере без складок, если площадь диафрагмы будет больше площади опорной поверхности камеры;- the fragility of its design, due to the fact that the rods are located in the pumped medium and are exposed to the pumped liquid, which leads to corrosion of parts, clogging of the bore holes, as well as the fact that at high pressures the diaphragm may fail, since it will not fit in the pump chamber without folds if the diaphragm area is larger than the area of the supporting surface of the chamber;

- насос не может работать в качестве дожимного, так как давление поступающей жидкости на приеме и от источника давления не суммируются;- the pump cannot work as a booster, since the pressure of the incoming liquid at the intake and from the pressure source are not summed;

- большие габариты установки, обусловленные расположением на одной оси насосной и направляющих камер гидрораспределителя, что, кроме того, повышает требования к точности изготовления и усложняет обслуживание установки, особенно при замене диафрагм.- the large dimensions of the installation, due to the location on the same axis of the pump and guide chambers of the valve, which, in addition, increases the requirements for manufacturing accuracy and complicates the maintenance of the installation, especially when replacing diaphragms.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является повышение эксплуатационных характеристик установки.The task to which the claimed technical solution is directed is to increase the operational characteristics of the installation.

Поставленная задача решается за счет того, что по первому варианту в установке для перекачки текучих сред содержащей, по меньшей мере, две насосные камеры с диафрагмами, разделяющими их на наддиафрагменные и поддиафрагменные полости переменного объема, и с направляющими камерами, напорный трубопровод, гидрораспределитель, источник давления и гидроцилиндр с установленными в нем, с образованием надпоршневых и подпоршневых полостей, поршнями, при этом надпоршневые полости соединены с поддиафрагменными полостями насосных камер, каждая надпоршневая полость гидроцилиндра соединена с поддиафрагменной полостью через направляющую камеру, при этом диафрагма герметично закреплена в насосной камере и размещена в ней с зазором, к диафрагме прикреплена скалка, кроме того, установка снабжена датчиками положения поршня и/или скалки.The problem is solved due to the fact that, according to the first option, in the installation for pumping fluids containing at least two pump chambers with diaphragms separating them into supra-diaphragm and sub-diaphragm cavities of variable volume, and with guide chambers, pressure pipe, hydraulic distributor, source pressure and a hydraulic cylinder with installed in it, with the formation of supra-piston and sub-piston cavities, pistons, while the supra-piston cavities are connected to the sub-diaphragm cavities of the pump chambers, each on piston chamber of the hydraulic cylinder is connected to hypophrenic cavity through the guide chamber, wherein the diaphragm is sealingly secured in the pump chamber and arranged therein with play, is attached to the diaphragm plunger, furthermore, the installation is provided with a piston position sensor and / or rolling pin.

По второму варианту в установке для перекачки текучих сред содержащей, по меньшей мере, две насосные камеры с диафрагмами, разделяющими их на наддиафрагменные и поддиафрагменные полости переменного объема, и с направляющими камерами, напорный трубопровод, по меньшей мере, один гидрораспределитель, источник давления и, по меньшей мере, один гидроцилиндр с установленными в нем, с образованием надпоршневых и подпоршневых полостей, поршнями, при этом верхняя надпоршневая полость соединена с поддиафрагменной полостью насосных камер, верхняя надпоршневая полость гидроцилиндра соединена с поддиафрагменной полостью через направляющую камеру, а нижняя надпоршневая полость соединена с гидрораспределителем, нижние подпоршневые полости гидроцилиндров заполнены гидрожидкостью, объединены трубопроводом и соединены с гидроаккумулятором, а верхние подпоршневые полости соединены с атмосферой, диафрагма герметично закреплена в насосной камере и размещена в ней с зазором, к диафрагме прикреплена скалка, кроме того, установка снабжена датчиками положения поршня и/или скалки.According to the second embodiment, in a installation for pumping fluids containing at least two pump chambers with diaphragms separating them into super-diaphragm and sub-diaphragm cavities of variable volume, and with guide chambers, a pressure pipe, at least one valve, a pressure source and, at least one hydraulic cylinder with pistons installed in it, with the formation of supra-piston and sub-piston cavities, while the upper piston cavity is connected to the sub-diaphragm cavity of the pump chambers, the upper the supra-piston cavity of the hydraulic cylinder is connected to the sub-diaphragm cavity through the guide chamber, and the lower supra-piston cavity is connected to the hydraulic distributor, the lower piston cavities of the hydraulic cylinders are connected by a pipe and connected to the hydraulic accumulator, and the upper piston cavities are connected to the atmospheric chamber and it with a gap, a rolling pin is attached to the diaphragm, in addition, the installation is equipped with sensors for the position of the piston and / or rolling pin.

По третьему варианту в установке для перекачки текучих сред содержащей, по меньшей мере, две насосные камеры с диафрагмами, разделяющими их на наддиафрагменные и поддиафрагменные полости переменного объема, и с направляющими камерами, напорный трубопровод, по меньшей мере, один гидрораспределитель, источник давления и, по меньшей мере, один гидроцилиндр с установленными в нем, с образованием надпоршневых и подпоршневых полостей, поршнями, при этом верхняя надпоршневая полость соединена с поддиафрагменной полостью насосных камер, верхняя надпоршневая полость гидроцилиндра заполнена приводной жидкостью и соединена с поддиафрагменной полостью через направляющую камеру, а нижняя надпоршневая полость соединена с атмосферой, верхние и нижние подпоршневые полости гидроцилиндров соединены с гидрораспределителем, диафрагма герметично закреплена в насосной камере и размещена в ней с зазором, к диафрагме прикреплена скалка, кроме того, установка снабжена датчиками положения поршня и/или скалки.According to a third embodiment, in a installation for pumping fluids containing at least two pump chambers with diaphragms dividing them into super-diaphragm and sub-diaphragm cavities of variable volume, and with guide chambers, a pressure pipe, at least one valve, a pressure source and, at least one hydraulic cylinder with pistons installed in it, with the formation of a piston and a piston cavity, while the upper piston cavity is connected to the sub-diaphragm cavity of the pump chambers, the upper I the over-piston cavity of the hydraulic cylinder is filled with the drive fluid and connected to the sub-diaphragm cavity through the guide chamber, and the lower over-piston cavity is connected to the atmosphere, the upper and lower sub-piston cavities of the hydraulic cylinders are connected to the valve, the diaphragm is hermetically fixed in the pump chamber and placed in it with a gap rolling pin, in addition, the installation is equipped with position sensors of the piston and / or rolling pin.

Кроме того, по всем вариантам направляющая камера снабжена втулкой с каналами для подвода приводной жидкости. Скалка закреплена по центру диафрагмы с ее наружной стороны и расположена с возможностью перемещения в центральном отверстии упомянутой втулки. Насосная камера снабжена крышкой с приемным и нагнетательным клапанами. Диафрагма может быть закреплена между крышкой и насосной камерой. Объем диафрагмы может быть больше объема надпоршневой полости. Диафрагма может иметь форму сильфона гофрированного. Установка может быть снабжена пневмокомпенсатором.In addition, in all cases, the guide chamber is equipped with a sleeve with channels for supplying drive fluid. The rolling pin is fixed in the center of the diaphragm from its outer side and is located with the possibility of movement in the Central hole of the said sleeve. The pump chamber is equipped with a cover with suction and discharge valves. The diaphragm can be fixed between the cover and the pump chamber. The volume of the diaphragm may be greater than the volume of the supra-piston cavity. The diaphragm may be in the form of a corrugated bellows. The installation can be equipped with a pneumatic compensator.

По первому варианту гидроцилиндр расположен горизонтально. По первому и третьему вариантам источник давления соединен с подпоршневыми полостями через гидрораспределитель.In the first embodiment, the hydraulic cylinder is located horizontally. According to the first and third options, the pressure source is connected to the piston cavities through the valve.

По второму варианту верхняя подпоршневая полость снабжена воздушным фильтром.In the second embodiment, the upper piston cavity is equipped with an air filter.

По третьему варианту нижняя надпоршневая полость снабжена воздушным фильтром.In the third embodiment, the lower supra-piston cavity is equipped with an air filter.

По первому варианту отличительные признаки, заключающиеся в том, что каждая надпоршневая полость гидроцилиндра соединена с поддиафрагменной полостью через направляющую камеру позволили расположить гидроцилиндр горизонтально и подсоединить к нему две насосные камеры, что делает установку более компактной и экономичной, повышая эксплуатационные характеристики установки.According to the first option, the distinguishing features are that each piston cavity of the hydraulic cylinder is connected to the sub-diaphragm cavity through the guide chamber and allowed to position the hydraulic cylinder horizontally and connect two pump chambers to it, which makes the installation more compact and economical, increasing the operational characteristics of the installation.

По второму варианту отличительные признаки, заключающиеся в том, что верхняя надпоршневая полость гидроцилиндра соединена с поддиафрагменной полостью через направляющую камеру, а нижняя надпоршневая полость соединена с гидрораспределителем, нижние подпоршневые полости гидроцилиндров заполнены гидрожидкостью, объединены трубопроводом и соединены с гидроаккумулятором, а верхние подпоршневые полости соединены с атмосферой, позволяют повысить кпд установки и, как следствие, повысить эксплуатационные характеристики установки.According to the second variant, the distinguishing features are that the upper piston cavity of the hydraulic cylinder is connected to the sub-diaphragm cavity through the guide chamber, and the lower piston cavity is connected to the hydraulic distributor, the lower piston cavity of the hydraulic cylinders is filled with fluid, combined by a pipeline and connected to the hydraulic accumulator, with the atmosphere, can improve the efficiency of the installation and, as a result, improve the operational characteristics of the installation.

По третьему варианту отличительные признаки, заключающиеся в том, что верхняя надпоршневая полость гидроцилиндра заполнена приводной жидкостью и соединена с поддиафрагменной полостью через направляющую камеру, а нижняя надпоршневая полость соединена с атмосферой, верхние и нижние подпоршневые полости гидроцилиндров соединены с гидрораспределителем, позволяют повысить кпд установки и, как следствие, повысить эксплуатационные характеристики установки.According to the third option, the distinguishing features are that the upper piston cavity of the hydraulic cylinder is filled with a drive fluid and connected to the sub-diaphragm cavity through the guide chamber, and the lower piston cavity is connected to the atmosphere, the upper and lower piston cavities of the hydraulic cylinders are connected to the control valve, and increase the efficiency of the installation as a result, improve the operational characteristics of the installation.

По всем вариантам закрепление диафрагмы в насосной камере герметично, позволяет предотвратить попадание перекачиваемой жидкости в насосную камеру, обеспечивая долговечность камеры. Размещение диафрагмы в насосной камере с зазором позволяет исключить контакт диафрагмы со стенками насосной камеры, предотвращая ее повреждение.In all cases, the fastening of the diaphragm in the pump chamber is hermetic, which prevents the pumped liquid from entering the pump chamber, ensuring the longevity of the chamber. Placing the diaphragm in the pump chamber with a gap eliminates the contact of the diaphragm with the walls of the pump chamber, preventing its damage.

Отличительный признак, заключающийся в том, что к диафрагме прикреплена скалка, а также то, что скалка закреплена по центру диафрагмы с ее наружной стороны с возможностью перемещения в центральном отверстии втулки с каналами для подвода приводной жидкости, установленной в направляющей камере, позволяют исключить заклинивание скалки, обеспечивая надежность работы насоса и предотвратить повреждение диафрагмы от складкообразования, увеличивая ее долговечность. В совокупности вышеперечисленные существенные признаки позволяют повысить эксплуатационные характеристики установки.A distinctive feature, namely, that a rolling pin is attached to the diaphragm, and also that the rolling pin is fixed in the center of the diaphragm from its outer side with the possibility of moving in the central hole of the sleeve with channels for supplying the drive fluid installed in the guide chamber, to prevent jamming of the rolling pin , ensuring the reliability of the pump and prevent damage to the diaphragm from folding, increasing its durability. Together, the above essential features can improve the operational characteristics of the installation.

Наличие в установке датчиков положения поршня и/или скалки позволяет обеспечить надежную работу установки, и, как следствие, повысить эксплуатационные характеристики установки.The presence of piston and / or rolling rod position sensors in the installation ensures reliable operation of the installation, and, as a result, improves the operational characteristics of the installation.

По всем вариантам наличие в насосной камере крышки с приемным и нагнетательным клапанами, позволяет закрепить диафрагму в насосной камере герметично. Выполнение объема диафрагмы больше объема поршневой полости, позволяет перекачивать газожидкостные смеси с большим содержанием газа, так как остаточная жидкость в диафрагме будет заполнять недеформирующийся объем, выполняя роль поршня, который выдавливает газ через нагнетательный клапан, в результате чего повышаются эксплуатационные характеристики установки. Наличие пневмокомпенсатора обеспечивает надежность работы установки за счет исключения пульсации перекачиваемой жидкости. В совокупности указанные признаки направлены на повышение эксплуатационных характеристик установки.In all cases, the presence in the pump chamber of a cover with suction and discharge valves allows the diaphragm to be sealed in the pump chamber. Performing the volume of the diaphragm more than the volume of the piston cavity allows you to pump gas-liquid mixtures with a high gas content, since the residual liquid in the diaphragm will fill the undeformable volume, acting as a piston that squeezes the gas through the discharge valve, resulting in increased installation performance. The presence of a pneumatic compensator ensures the reliability of the installation by eliminating the pulsation of the pumped liquid. Together, these signs are aimed at improving the operational characteristics of the installation.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».An analysis of the known technical solutions in this technical field showed that the claimed technical solution has features that are not in the analogues, and their use in the claimed combination of essential features allows to obtain a new technical result, therefore, the claimed technical solution meets the conditions of patentability "novelty" and "inventive level".

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:The claimed technical solution is illustrated by the drawings:

фиг.1 - установка для перекачки текучих сред, общий вид (вариант 1);figure 1 - installation for pumping fluids, General view (option 1);

фиг.2 - установка для перекачки текучих сред, общий вид (вариант 2);figure 2 - installation for pumping fluids, General view (option 2);

фиг.3 - установка для перекачки текучих сред, общий вид (вариант 3).figure 3 - installation for pumping fluids, General view (option 3).

Установка для перекачки текучих сред содержит две насосные камеры 1 и 2 (по первому варианту) и три насосные камеры 1, 2 и 3 (по второму и третьему вариантам), снабженные крышками 4 с приемным клапаном 5 и нагнетательным клапаном 6. В каждой насосной камере 1, 2 и 3 размещена с зазором диафрагма 7, герметично закрепленная между крышкой 4 и горловиной насосных камер 1, 2 и 3. Форма диафрагмы 7 может быть эквидистантна форме камер 1, 2 и 3. Диафрагма 7 может иметь форму сильфона гофрированного. Диафрагма 7 может быть выполнена из эластомера. В случае сильфонного исполнения диафрагмы 7 она может быть выполнена из металла, или эластомера, или комбинированной из разных материалов.Installation for pumping fluids contains two pump chambers 1 and 2 (according to the first embodiment) and three pump chambers 1, 2 and 3 (according to the second and third options), equipped with covers 4 with a suction valve 5 and a discharge valve 6. In each pump chamber 1, 2 and 3, a diaphragm 7 is placed with a gap, hermetically fixed between the cover 4 and the neck of the pump chambers 1, 2 and 3. The shape of the diaphragm 7 can be equidistant to the shape of the chambers 1, 2 and 3. The diaphragm 7 can be in the form of a corrugated bellows. The diaphragm 7 may be made of elastomer. In the case of the bellows version of the diaphragm 7, it can be made of metal, or elastomer, or a combination of different materials.

Диафрагма 7 делит камеры 1, 2 и 3 на наддиафрагменную полость 8 и поддиафрагменную полость 9 переменного объема. В нижней части каждой насосной камеры 1, 2 и 3 расположена направляющая камера 10. Направляющая камера 10 снабжена втулкой 11 с каналами для подвода приводной жидкости. По центру к нижней наружной стороне каждой из диафрагм 7 прикреплена скалка 12, перемещающаяся в центральном отверстии втулки 11.Aperture 7 divides the cameras 1, 2, and 3 into a supra-diaphragm cavity 8 and a sub-diaphragm cavity 9 of variable volume. At the bottom of each pump chamber 1, 2 and 3, a guide chamber 10 is located. The guide chamber 10 is provided with a sleeve 11 with channels for supplying a drive fluid. In the center to the lower outer side of each of the diaphragms 7 is attached a rolling pin 12 moving in the central hole of the sleeve 11.

По первому варианту установка содержит соединенный с двумя насосными камерами 1 и 2 гидроцилиндр, расположенный горизонтально и разделенный герметичной перегородкой 13 с установленными в нем двумя поршнями 14 и 15, соединенными штоком, проходящим через отверстие в перегородке 13, с образованием надпоршневых полостей 16 и 17 и подпоршневых полостей 18 и 19. Надпоршневые полости 16 и 17 соединены с поддиафрагменными полостями 9 насосных камер 1 и 2 напорным трубопроводом через направляющую камеру 10, а подпоршневые полости 18 и 19 соединены через гидрораспределитель 20 с гидросистемой гидростанции.According to the first embodiment, the installation comprises a hydraulic cylinder connected to two pump chambers 1 and 2, located horizontally and separated by a sealed partition 13 with two pistons 14 and 15 installed in it, connected by a rod passing through an opening in the partition 13, with the formation of over-piston cavities 16 and 17 and the piston cavities 18 and 19. The piston cavities 16 and 17 are connected to the sub-diaphragm cavities 9 of the pump chambers 1 and 2 by the pressure pipe through the guide chamber 10, and the piston cavities 18 and 19 are connected through the hydra predelitel 20 with hydraulic hydropower.

По второму и третьему вариантам к каждой насосной камере 1, 2 и 3 подключен свой гидроцилиндр и свой гидрораспределитель 20. Верхняя надпоршневая полость 16 каждого гидроцилиндра соединена с поддиафрагменной полостью 9 насосных камер 1, 2 и 3 через направляющую камеру 10.According to the second and third options, each pump chamber 1, 2 and 3 is connected to its own hydraulic cylinder and its own control valve 20. The upper supra-piston cavity 16 of each hydraulic cylinder is connected to the sub-diaphragm cavity 9 of the pump chambers 1, 2 and 3 through the guide chamber 10.

По второму варианту нижняя надпоршневая полость 17 соединена с гидрораспределителем 20. Нижняя подпоршневая полость 18 заполнена гидрожидкостью, а верхняя подпоршневая полость 19 сообщается с атмосферой.In the second embodiment, the lower piston cavity 17 is connected to the hydraulic distributor 20. The lower piston cavity 18 is filled with hydraulic fluid, and the upper piston cavity 19 is in communication with the atmosphere.

Нижние подпоршневые полости 18 всех гидроцилиндров объединены гидравлическим трубопроводом и соединены с гидроаккумулятором 21. Верхние подпоршневые полости 19 всех гидроцилиндров снабжены воздушным фильтром.The lower piston cavities 18 of all hydraulic cylinders are connected by a hydraulic pipe and connected to the hydraulic accumulator 21. The upper piston cavities 19 of all hydraulic cylinders are equipped with an air filter.

По третьему варианту нижняя надпоршневая полость 17 соединена с атмосферой и снабжена воздушным фильтром. Верхние подпоршневые полости 19 и нижние подпоршневые полости 18 гидроцилиндров соединены с гидрораспределителем 20.In a third embodiment, the lower piston cavity 17 is connected to the atmosphere and is equipped with an air filter. The upper piston cavity 19 and the lower piston cavity 18 of the hydraulic cylinders are connected to the valve 20.

Объем диафрагм 7 больше объема надпоршневых полостей 16 и 17.The volume of the diaphragms 7 is greater than the volume of the over-piston cavities 16 and 17.

Приемный клапан 5 и нагнетательный клапан 6 соединен с приемным трубопроводом 22 и нагнетательным трубопроводом 23 соответственно.The intake valve 5 and the discharge valve 6 are connected to the intake pipe 22 and the discharge pipe 23, respectively.

На нагнетательном трубопроводе 23 может быть расположен пневмокомпенсатор (на чертеже не показан), сглаживающий пульсацию перекачиваемой среды.A pneumatic compensator (not shown in the drawing) can be located on the discharge pipe 23 to smooth out the pulsation of the pumped medium.

Установка снабжена датчиками положения поршней 14 и 15 или датчиками положения скалки 12, соединенными с блоком управления.The installation is equipped with position sensors of the pistons 14 and 15 or position sensors of the rolling pin 12 connected to the control unit.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

По первому варианту гидрожидкость под давлением и заданным расходом от гидростанции через гидрораспределитель 20 поступает в подпоршневую полость 18 и начинает передвигать поршень 15. При этом в надпоршневой полости 17 приводная жидкость через напорный трубопровод поступает в направляющую камеру 10 и переходит в поддиафрагменную полость 9 насосной камеры 1 и, создавая давление, начинает воздействовать на диафрагму 7, заставляя ее деформироваться, уменьшая, тем самым, объем наддиафрагменной полости 8, вытесняя через нагнетательный клапан 6 в трубопровод 23 перекачиваемую жидкость. Скалка 12, перемещаясь во втулке 11 вместе с диафрагмой 7, предохраняет ее от складкообразования. Поршень 14 начинает двигаться в обратном направлении, вытесняя гидрожидкость из подпоршневой полости 19 в гидростанцию. За счет создаваемого разрежения, одновременно приводная жидкость поступает из поддиафрагменной полости 9 насосной камеры 2 через направляющую камеру 10 в надпоршневую полость 16. Диафрагма 7 в насосной камере 2 перемещается вниз, создавая разрежение в наддиафрагменной полости 8, которая наполняется через приемный клапан 5 перекачиваемой жидкостью из приемного трубопровода 22. Когда поршень 15 достигает крайнего положения в гидроцилиндре, срабатывает датчик положения SA1 (поршня) или SA2 (скалки) и по команде от блока управления происходит переключение гидрораспределителя и поток гидрожидкости направляется в подпоршневую полость 19 и далее процесс повторяется.According to the first embodiment, the hydraulic fluid under pressure and a predetermined flow rate from the hydraulic station through the valve 20 enters the sub-piston cavity 18 and begins to move the piston 15. In this case, in the supra-piston cavity 17, the drive fluid enters the guide chamber 10 through the pressure pipe and passes into the sub-diaphragm cavity 9 of the pump chamber 1 and, creating pressure, begins to act on the diaphragm 7, causing it to deform, thereby reducing the volume of the over-diaphragm cavity 8, displacing through the discharge valve 6 in t line 23 pumped liquid. The rolling pin 12, moving in the sleeve 11 together with the diaphragm 7, protects it from folding. The piston 14 begins to move in the opposite direction, displacing the fluid from the sub-piston cavity 19 into the hydrostation. Due to the created vacuum, at the same time the drive fluid enters from the sub-diaphragm cavity 9 of the pump chamber 2 through the guide chamber 10 into the supra-piston cavity 16. The diaphragm 7 in the pump chamber 2 moves downward, creating a vacuum in the supra-diaphragm cavity 8, which is filled through the inlet valve 5 with the pumped liquid from the receiving pipe 22. When the piston 15 reaches the extreme position in the hydraulic cylinder, the position sensor SA1 (piston) or SA2 (rolling pin) is activated and, on command from the control unit, The operation of the control valve and the fluid flow are directed into the piston cavity 19 and then the process is repeated.

По второму и третьему вариантам в поддиафрагменную полость 9 каждой насосной камеры 1, 2 и 3 приводная жидкость подводится от отдельного гидроцилиндра, работа которого по времени смещена равномерно на 120 градусов от общего цикла работы трех гидроцилиндров, имеющих каждый свой гидрораспределитель, переключаемый блоком управления по состоянию датчиков положения.According to the second and third options, in the sub-diaphragm cavity 9 of each pump chamber 1, 2 and 3, the drive fluid is supplied from a separate hydraulic cylinder, the operation of which is evenly shifted in time by 120 degrees from the overall cycle of operation of three hydraulic cylinders, each with its own valve, switchable by the state control unit position sensors.

По второму варианту при подаче гидрожидкости от источника давления через гидрораспределитель 20 в надпоршневую полость 17 происходит движение поршней 14 и 15 вверх и выдавливание жидкости из подпоршневой полости 18 в гидроаккумулятор 21, а из надпоршневой полости 16 в поддиафрагменную полость 9 и одновременно происходит разряжение в подпоршневой полости 19, куда из атмосферы поступает воздух. При достижении поршнем 14 крайнего верхнего положения срабатывает датчик положения поршня или скалки и подается команда от блока управления на гидрораспределитель 20, из гидроаккумулятора 21 гидрожидкость под действием аккумулированной энергии поступает в полость 18, перемещая поршни 15 и 14 вниз. В надпоршневой полости 16 создается разряжение и она заполняется приводной жидкостью из поддиафрагменной полости 9, из подпоршневой полости 19 воздух вытесняется в атмосферу, а из надпоршневой полости 17 гидрожидкость вытесняется через гидрораспределитель 20 на слив. При достижении поршнем 15 крайнего нижнего положения срабатывает датчик положения поршня и цикл повторяется.According to the second option, when hydraulic fluid is supplied from the pressure source through the control valve 20 to the piston cavity 17, the pistons 14 and 15 move upward and the fluid is squeezed out of the piston cavity 18 into the hydraulic accumulator 21, and from the piston cavity 16 into the diaphragm cavity 9 and, at the same time, the discharge into the piston cavity 19, where air comes from the atmosphere. When the piston 14 reaches its highest position, the piston or rolling pin position sensor is triggered and a command is sent from the control unit to the valve 20, from the accumulator 21, the hydraulic fluid under the action of the accumulated energy enters the cavity 18, moving the pistons 15 and 14 down. In the supra-piston cavity 16, a vacuum is created and it is filled with drive fluid from the sub-diaphragm cavity 9, air is displaced from the sub-piston cavity 19 into the atmosphere, and from the supra-piston cavity 17, the hydraulic fluid is displaced through the valve 20 to the drain. When the piston 15 reaches its lowest position, the piston position sensor is activated and the cycle repeats.

По третьему варианту при подаче гидрожидкости от источника давления через гидрораспределитель 20 в подпоршневую полость 19 происходит движение поршней 14 и 15 вверх и выдавливание приводной жидкости из надпоршневой полости 16 в поддиафрагменную полость 9 и одновременно происходит разряжение в надпоршневой полости 17, куда из атмосферы поступает воздух. При достижении поршнем 14 крайнего верхнего положения срабатывает датчик положения поршня и гидрожидкость от источника давления через гидрораспределитель 20 поступает в подпоршневую полость 18, в результате чего происходит движение поршней 14 и 15 вниз. В надпоршневой полости 16 происходит разряжение, и она заполняется приводной жидкостью из поддиафрагменной полости 9, из надпоршневой полости 17 воздух вытесняется в атмосферу. При достижении поршнем 15 крайнего нижнего положения срабатывает датчик положения поршня и цикл повторяется.According to the third option, when hydraulic fluid is supplied from the pressure source through the valve 20 to the sub-piston cavity 19, the pistons 14 and 15 move upward and the drive fluid is squeezed out of the supra-piston cavity 16 into the sub-diaphragm cavity 9 and, at the same time, there is a discharge in the supra-piston cavity 17, to which air enters from the atmosphere. When the piston 14 reaches its extreme upper position, the piston position sensor is triggered and the hydraulic fluid from the pressure source through the valve 20 enters the sub-piston cavity 18, as a result of which the pistons 14 and 15 move down. In the supra-piston cavity 16, a discharge occurs, and it is filled with drive fluid from the sub-diaphragm cavity 9, from the supra-piston cavity 17, the air is forced out into the atmosphere. When the piston 15 reaches its lowest position, the piston position sensor is activated and the cycle repeats.

Работа насосных камер по второму и третьему вариантам происходит также как и по первому варианту.The operation of the pump chambers in the second and third options occurs as well as in the first embodiment.

Установка может работать в качестве дожимного насоса. При этом давление, поступающее через приемный трубопровод 22, будет суммироваться с давлением, созданным в насосной камере.The unit can operate as a booster pump. In this case, the pressure supplied through the intake pipe 22 will be added to the pressure created in the pump chamber.

Заявляемое техническое решение позволяет повысить эксплуатационные характеристики установки.The claimed technical solution improves the operational characteristics of the installation.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с использованием известных технологий.The claimed technical solution meets the requirement of industrial applicability and is possible for implementation on standard technological equipment using well-known technologies.

Claims

1. Installation for pumping fluids containing at least two pump chambers with diaphragms separating them into a diaphragm and sub-diaphragm cavity of variable volume, and with guide chambers, a pressure pipe, a valve, a pressure source and a hydraulic cylinder with installed in it with the formation supra-piston and sub-piston cavities by pistons, wherein the supra-piston cavities are connected to the sub-diaphragm cavities of the pump chambers, characterized in that each trans-piston cavity of the hydraulic cylinder is connected to sub-diaphragm cavity through the guide chamber, while the diaphragm is hermetically fixed in the pump chamber and placed in it with a gap, a rolling pin is attached to the diaphragm, in addition, the installation is equipped with piston and / or rolling pin position sensors.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the guide chamber is provided with a sleeve with channels for supplying drive fluid.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the rolling pin is fixed in the center of the diaphragm from its outer side.

4. Installation according to claims 1 and 2, characterized in that the rolling pin is arranged to move in the central hole of said sleeve.

5. Installation according to claim 1, characterized in that the pump chamber is provided with a cover with a suction and discharge valves.

6. Installation according to claim 2, characterized in that the diaphragm is fixed between the cover and the pump chamber.

7. Installation according to claim 1, characterized in that the volume of the diaphragm is greater than the volume of the supra-piston cavity.

8. Installation according to claim 1, characterized in that the diaphragm has the shape of a corrugated bellows.

9. Installation according to claim 1, characterized in that the hydraulic cylinder is located horizontally.

10. Installation according to claim 1, characterized in that the pressure source is connected to the piston cavities through the valve.

11. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a pneumatic compensator.

12. Installation for pumping fluids containing at least two pump chambers with diaphragms separating them into supra-diaphragm and sub-diaphragm cavities of variable volume, and with guide chambers, a pressure pipe, at least one valve, a pressure source and, at least one hydraulic cylinder with pistons installed in it with the formation of the piston and sub-piston cavities, while the upper piston cavity is connected to the sub-diaphragm cavity of the pump chambers, characterized in that the upper I the piston cavity of the hydraulic cylinder is connected to the sub-diaphragm cavity through the guide chamber, and the lower supra-piston cavity is connected to the hydraulic distributor, the lower piston cavities of the hydraulic cylinders are connected by a pipe and connected to the hydraulic accumulator, and the upper piston cavities are connected to the atmosphere and in it with a gap, a rolling pin is attached to the diaphragm, in addition, the installation is equipped with sensors for the position of the piston and / or rolling pin.

13. Installation according to claim 12, characterized in that the guide chamber is provided with a sleeve with channels for supplying drive fluid.

14. Installation according to item 12, characterized in that the rolling pin is fixed in the center of the diaphragm from its outer side.

15. Installation according to PP.12 and 13, characterized in that the rolling pin is arranged to move in the Central hole of the said sleeve.

16. Installation according to item 12, characterized in that the pump chamber is provided with a cover with a suction and discharge valves.

17. Installation according to paragraphs 12 and 16, characterized in that the diaphragm is fixed between the cover and the pump chamber.

18. Installation according to item 12, characterized in that the volume of the diaphragm is greater than the volume of the supra-piston cavity.

19. The apparatus of claim 12, wherein the diaphragm has the shape of a corrugated bellows.

20. Installation according to item 12, characterized in that it is equipped with a pneumatic compensator.

21. Installation according to claim 12, characterized in that the pressure source is connected to the lower supra-piston cavity through a valve.

22. Installation according to claim 12, characterized in that the upper piston cavity is equipped with an air filter.

23. Installation for pumping fluids containing at least two pump chambers with diaphragms separating them into a diaphragm and sub-diaphragm cavity of variable volume, and with guide chambers, a pressure pipe, at least one valve, a pressure source and, at least one hydraulic cylinder with pistons installed in it with the formation of the piston and sub-piston cavities, while the upper piston cavity is connected to the sub-diaphragm cavity of the pump chambers, characterized in that the upper I the over-piston cavity of the hydraulic cylinder is filled with the drive fluid and connected to the sub-diaphragm cavity through the guide chamber, and the lower over-piston cavity is connected to the atmosphere, the upper and lower sub-piston cavities of the hydraulic cylinders are connected to the valve, the diaphragm is hermetically fixed in the pump chamber and placed in it with a gap rolling pin, in addition, the installation is equipped with position sensors of the piston and / or rolling pin.

24. Installation according to item 23, wherein the guide chamber is provided with a sleeve with channels for supplying a drive fluid,

25. Installation according to item 23, wherein the rolling pin is fixed in the center of the diaphragm from its outer side.

26. Installation according to item 23, wherein the rolling pin is arranged to move in the Central hole of the said sleeve.

27. The installation according to item 23, wherein the pump chamber is provided with a cover with a suction and discharge valves.

28. Installation according to item 27, wherein the diaphragm is secured between the cover and the pump chamber.

29. Installation according to item 23, wherein the volume of the diaphragm is greater than the volume of the supra-piston cavity.

30. Installation according to item 23, wherein the diaphragm has the shape of a bellows corrugated.

31. The apparatus according to claim 23, characterized in that it is equipped with a pneumatic compensator.

32. The installation according to item 23, wherein the pressure source is connected to the upper and lower piston cavities through the valve.

33. Installation according to item 23, wherein the lower nadpiston cavity is equipped with an air filter.