RU20137U1

RU20137U1 - Установка для подъема воды из артезианской скважины

Info

Publication number: RU20137U1
Application number: RU2001104654/20U
Authority: RU
Inventors: Н.М. Мельников; М.А. Князев
Original assignee: Мельников Николай Михайлович; Князев Михаил Алексеевич
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2001-10-20

Abstract

1. Установка для подъема воды из артезианской скважины, включающая скважинный насос, кинематически соединенный с наземным приводом, насосно-компрессорные трубы и устьевое оборудование, отличающаяся тем, что в качестве скважинного насоса применяют длинноходовой плунжерный насос с плавающими сегментами, плунжер которого через утяжелитель, амортизатор, гибкую стальную ленту и шкив соединен с приводом, причем шкив соединен также при помощи гибкой стальной ленты с противовесом, установленным в вертикальном шурфе, закрепленным обсадной трубой.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шкив выполнен двухжелобным, в одном из которых размещена гибкая стальная лента, соединяющая шкив с плунжером насоса, а в другом - гибкая стальная лента, соединяющая шкив с противовесом, причем ленты намотаны на шкив в противоположных направлениях.3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве привода применяют реверсивный двигатель с понижающим редуктором и с центробежной муфтой на выходном валу.4. Установка по пп.1 и 3, отличающаяся тем, что она снабжена датчиком положения плунжера насоса, содержащим устройство считывания магнитных меток, нанесенных на гибкую стальную ленту, удаленных друг от друга на расстояние, равное величине хода плунжера, причем устройство считывания содержит геркон, контакты которого электрически соединены со схемой управления реверсивным двигателем.5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что диаметр шкива /D/ выбирают из условия D≥В+R+R, где В - минимально допустимое расстояние между скважиной и шурфом; R- радиус скважины; R- радиус обсадной трубы шурфа.

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДЪЕМА ВОДЫ ИЗ АРТЕЗИАНСКОЙ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к насосным установкам при водохранилищах и может быть использовано для подъема воды из артезианской скважины.

Известно установка для подъема воды из артезианской скважины, включающая центробежный насос и насосно-компрессорные трубы, соединенные с насосом. /Беззубов А.В., Щелкалин Ю.В. Насосы для добычи нефти: Справочник рабочего. - М.: Недра, 1986. - с.115-123/.

Недостатками этой установки являются небольшой межремонтный период и большие эксплуатационные затраты.

Известно также установка для подъема воды из артезианской скважины, включающая скважинный насос, кинематически соединенный с наземным приводом, насосно-компрессорные трубы и устьевое оборудование. /Хохловкин Д.М. Глубинные насосы для водопонижения и водоснабжения.М.: Недра, 1971. - с. 118/. Эта установка принята за прототип.

Недостатками этой установки также являются небольшой межремонтный период и большие эксп.пуатационные затраты, т.к. в качестве привода применяется станок-качалка.

о и 1 V О 8 5 i

М.кл. 6F03B13/06

Целью полезной модели является уменьшение эксплуатационных затрат и увеличение межремонтного периода насосной установки.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для подъема воды из артезианской скважины, включающей скважинный насос, кинематически соединенный с наземным приводом, насосно-компрессорные трубы и устьевое оборудование, в качестве скважинного насоса применяют длинноходовой плунжерный насос с плавающими сегментами, плунжер которого через утяжелитель, амортизатор, гибкую стальную ленту и шкив соединен с наземным приводом, причем шкив соединен также при помощи гибкой стальной ленты с противовесом, установленного в вертикальном шурфе, закрепленного обсадной трубой. Шкив выполнен двухжелобным, в одном из которых размещена гибкая стальная лента, соединяющая шкив с плунжером насоса, а в другом - гибкая стальная лента, соединяющая шкив с противовесом, причем ленты намотаны на шкив в противоположных направлениях. В качестве привода применен реверсивный двигатель с понижающим редуктором и центробежной муфтой на выходном валу. Установка снабжена датчиком положения плунжера насоса, содержащим устройство считывания магнитных меток, нанесенных на гибкую стальную ленту, удаленных друг от друга на расстояние, равное величине хода плунжера, причем устройство считывания содержит геркоп, контакты которого электрически соединены со схемой управления реверсивного двигателя.

Диаметр шкива /D/ выбирают из условия D В + RI + R2, где В - минимально донустимое расстояние между скважиной и шурфом; RI - радиус скважины; R2 - радиус обсадной трубы шурфа.

Сущность нолезной модели заключается в том, что для нодъема воды из артезианской скважины нрименяют длинноходовой нлунжерный насос с нлаваюш,ими унлотнительными сегментами, а наземный нривод насоса, в качестве которого нрименяют реверсивный двигатель с нонижаюш,им редуктором, соединяют через двухжелобной шкив, стальную ленту и амортизатор с нлунжером насоса, нричем шкив соединяют также с нротивовесом. Это нозволяет уменьшить затраты электроэнергии и увеличить межремонтный нериод насосной установки.

На чертежах приведены: фиг.1 - технологическая схема установки; фиг.2 - то же, вид сверху; фиг.З - вариант крепления конца стальной ленты к штанге; фиг.4 - вариант амортизатора штанги; фиг.5 - вариант устьевого герметизируюш,его устройства.

Установка содержит длинноходовой плунжерный насос с плавающими сегментами 1, плунжер 2 которого через утяжелитель 3, амортизатор 4, гибкую стальную ленту 5 и двухжелобной шкив 6 соединен с приводом 7. Привод 7 включает реверсивный двигатель 8 и понижающий редуктор 9, на выходном валу 10 которого установлен двухжелобной шкив 6, соединенный также при помощи гибкой стальной ленты 11с противовесом 12, установленного в обсадной трубе 13 шурфа 14. Ленты 5 и 11 намотаны на шкив 6 в

противоположных направлениях. Установка снабжена также датчиком положения 15, установленного на кронштейне 16, прикрепленного к площадке 17, на которой установлен привод 7. Датчик 15 содержит геркон для фиксации магнитных меток /на чертеже не показаны/, нанесенных на стальную ленту 11. Магнитные метки удалены друг от друга на расстояние равное величине хода плунжера 2 насоса 1.

Крепление конца ленты 5 осуществляется, например, при помощи конических вкладышей 18 /фиг.З/, устанавливаемых в монтажной втулке 19 с разрезом и затягиваемых гайкой 20.

На устье скважины устанавливается герметизирующее устройство 21, содержащее резиновые уплотнители 22, прижимаемые к стальной ленте 5 при помощи колодок 23, перемещаемых винтовыми штоками 24, завернутых в корпус устройства 21.

В обсадной трубе 13 устанавливается контактный выключатель 25 для аварийного отключения двигателя 8 при обрыве лент 5 и 11.

Цетробежная муфта, устанавливаемая на выходном валу режуктора 9, выполняет роль тормоза нри движении плунжера 2 вниз.

Для уменьшения пиковых нагрузок на элементы, соединяющие плунжер 2 насоса 1 со шкивом 6, между монтажной втулкой 19 и верхним концом утяжелителя 3 /дополнительные штанги/ устанавливается пружинный амортизатор 4. Возможный вариант амортизатора приведен на фиг.4.

Для крепления концов лент на шкиве 6 в желобах его выполняется прямоугольное отверстие, через которое пропускают конец ленты. К концу ленты прикрепляется держатель /на чертеже не показан/, выполненного в виде болтового фиксатора.

Насос 1 спускают в скважину 26 на насосно-компрессорных трубах /НКТ/ 27.

В качестве утяжелителя плунжера 2 насоса 1, который спускают в скважину после НКТ, используют штангу-утяжелитель 3. Она необходима для возвраш,ения плунжера в нижнее положение /для преодоления силы трения/.

Работает установка следуюш,им образом. После включения двигателя 8 стальная лента 5 отматывется от шкива 6, а стальная лента 11 наматывается на шкив. Нод воздействием утяжелителя 3 плунжер 2 насоса 1 опускается до нижней точки, цилиндр насоса через приемный клапан /на чертеже не показаны/ заполняется водой. При достижении плунжером нижней точки нижняя магнитная метка на ленте И совпадает с датчиком 15, который выдает сигнал на схему управление двигателя 8 для его реверсирования. После изменения направления вращения шкива 6 изменяется на обратное и движение плунжера 2 насоса 1 - он поднимается вверх, выталкивая порцию воды через насосно-компрессорные трубы 27 на поверхность. При достижении плунжером 2 верхнего положения, верхняя магнитная метка на ленте 11 совпадает с датчиком 15, который выдает сигнал на реверсирование двигателя 8. Следуюш,ие циклы подъема воды из скважины новторяются аналогично.

применение противовеса 12 уменьшает нагрузку на редуктор 9 и двигатель 8, балансируя работу установки.

Предложенная схема установки обеспечивает производительность 1000 1200 мЗ/сут, при этом ход поршня более 10 м, количество ходов поршня в минуту до 5.

Применение длинноходового скважинного насоса с плавающими сегментами обеспечивает требуемое уплотнение при невысоком качестве рабочей поверхности трубы, являющейся цилиндром насоса.

Таким образом, применение для подъема воды из артезианских скважин длинноходового плунжерного насоса с плавающими сегментами, соединенного через амортизатор, гибкую стальную ленту, двухжелобной шкив с наземным приводом, позволяет уменьшить эксплуатационные расходы и увеличить межремонтный период. Уменьшение эксплуатационных затрат связано с уменьшением потребляемой мощности двигателя в 2 - 3 раза, увеличением межремонтного периода работы и низкой стоимостью расходуемых материалов.

Claims

1. Установка для подъема воды из артезианской скважины, включающая скважинный насос, кинематически соединенный с наземным приводом, насосно-компрессорные трубы и устьевое оборудование, отличающаяся тем, что в качестве скважинного насоса применяют длинноходовой плунжерный насос с плавающими сегментами, плунжер которого через утяжелитель, амортизатор, гибкую стальную ленту и шкив соединен с приводом, причем шкив соединен также при помощи гибкой стальной ленты с противовесом, установленным в вертикальном шурфе, закрепленным обсадной трубой.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шкив выполнен двухжелобным, в одном из которых размещена гибкая стальная лента, соединяющая шкив с плунжером насоса, а в другом - гибкая стальная лента, соединяющая шкив с противовесом, причем ленты намотаны на шкив в противоположных направлениях.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве привода применяют реверсивный двигатель с понижающим редуктором и с центробежной муфтой на выходном валу.

4. Установка по пп.1 и 3, отличающаяся тем, что она снабжена датчиком положения плунжера насоса, содержащим устройство считывания магнитных меток, нанесенных на гибкую стальную ленту, удаленных друг от друга на расстояние, равное величине хода плунжера, причем устройство считывания содержит геркон, контакты которого электрически соединены со схемой управления реверсивным двигателем.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что диаметр шкива /D/ выбирают из условия D≥В+R₁+R₂, где В - минимально допустимое расстояние между скважиной и шурфом; R₁ - радиус скважины; R₂ - радиус обсадной трубы шурфа.