RU32835U1

RU32835U1 - Diaphragm pump

Info

Publication number: RU32835U1
Application number: RU2003103548/20U
Authority: RU
Inventors: бых Б.И. Р; Б.И. Рябых
Original assignee: Рябых Борис Иванович
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2003-09-27

Description

внутренние полости от полостей, образованных каждой диафрагмой и корпусом. Самая нижняя из полостей является насосной и снабжена всасывающим и нагнетательным клапанами. Диафрагмы установлены последовательно между гидропульсатором и насосной полостью, а внутренняя полость сердечника каждой последующей диафрагмы подключена соединительным каналом к полости, расположенной между предшествующей диафрагмой и корпусом. Полость верхней диафрагмы подключена к гидропульсатору трубопроводом. Насос установлен в обсадной колонне на пакере. Полости сердечников, соединительные каналы и трубопровод заполнены приводной жидкостью.internal cavities from cavities formed by each diaphragm and body. The lowest cavity is a pump and is equipped with suction and discharge valves. The diaphragms are installed in series between the pulsator and the pump cavity, and the inner cavity of the core of each subsequent diaphragm is connected by a connecting channel to the cavity located between the previous diaphragm and the housing. The cavity of the upper diaphragm is connected to the hydraulic pulsator by a pipeline. The pump is installed in the casing on the packer. Cavity cavities, connecting channels and piping are filled with drive fluid.

Известен диафрагменный гидроприводный насос Авторское свидетельство СССР № 435372, МКИ F 04 В 43/06, опубл, 03.06.75. Диафрагменный гидроприводный насос., содержащий гидропульсатор и погружную часть. Погружная часть содержит корпус, в центральной части которого помещена перфорированная труба. Внутренняя полость корпуса разделена эластичной трубчатой диафрагмой на продуктовую и гидроприводную камеры. Заглушенный по концам эластичный шланг навит по спирали на перфорированную трубу и образует на её поверхности рёбра, с которыми взаимодействует диафрагма. В нижнем конце погружной части установлен всасывающий клапан, а в верхней - нагнетательный. Гидроприводная камера погружной части трубопроводом связана с гидропульсатором, установленным на поверхности. Перекачиваемая жидкость поступает на поверхность по напорному трубопроводу, который подключен к полости нагнетательного клапана.Known diaphragm hydraulic pump Author's certificate of the USSR No. 435372, MKI F 04 B 43/06, publ. 03.06.75. Diaphragm hydraulic drive pump., Containing a hydro-pulsator and a submersible part. The submersible part comprises a housing, in the central part of which a perforated pipe is placed. The internal cavity of the housing is divided by an elastic tubular diaphragm into a grocery and hydraulic drive chambers. The elastic hose, which is muffled at the ends, is spirally wound onto the perforated pipe and forms ribs on its surface with which the diaphragm interacts. A suction valve is installed at the lower end of the immersion part, and a discharge valve at the upper end. The hydraulic drive chamber of the submersible part is connected by a pipeline to a hydraulic pulsator mounted on the surface. The pumped liquid enters the surface through a pressure pipe that is connected to the cavity of the discharge valve.

Недостатки данных насосов состоят в следующем:The disadvantages of these pumps are as follows:

1. Использование обсадной трубы в качестве напорной Авторское свидетельство СССР № 987172 МКИ F 04 В 43/10, F 04 В 47/04, опубл. 17.01.83. Глубинная гидроприводная насосная установка; Авторское свидетельство СССР №1. The use of casing as pressure pipe USSR Author's Certificate No. 987172 MKI F 04 B 43/10, F 04 B 47/04, publ. 01/17/83. Deep hydraulic pumping unit; USSR Copyright Certificate No.

652346, МКИ F 04 В 43/10, F 04 В 47/02, опубл. 15.03.79. Гвдроприводный диафрагменный насос. Это требует применения соответствующего диаметра пакеров, герметичности обсадной трубы. Применение пакеров усложняет монтаж и демонтаж насоса в скважине, а также снижает надежность работы насоса вследствие нарушения герметичности пакеров по причине их засорения или перетирания.652346, MKI F 04 V 43/10, F 04 V 47/02, publ. 03/15/79. Hydraulic diaphragm pump. This requires the use of the appropriate diameter packers, tightness of the casing. The use of packers complicates the installation and dismantling of the pump in the well, and also reduces the reliability of the pump due to a violation of the tightness of the packers due to clogging or grinding.

2. Применение двух трубопроводов: гидроприводного и напорного Авторское свидетельство СССР № 652346, МКИ F 04 В 43/10, F 04 В 47/02, опубл. 15.03.79. Гидроприводный диафрагменный насос; Авторское свидетельство СССР № 435372, МКИ F 04 В 43/06, опубл, 03.06.75. Диафрагменный гвдроприводный насос; Информационный бюллетень Диафрагменный насос ДН-50М. Алма-Ата, изд. Кайнар, 1971., что снижает надёжность насоса, т.к. необходимо обеспечить герметичность стыков, требуются меры по предотвращению перетирания трубопроводов, вдвое увеличивается потребная длина трубопроводов по сравнению с глубиной скважины, а также затрудняется монтаж и демонтаж насоса.2. The use of two pipelines: hydraulic and pressure The author's certificate of the USSR No. 652346, MKI F 04 B 43/10, F 04 B 47/02, publ. 03/15/79. Hydraulic diaphragm pump; USSR author's certificate No. 435372, MKI F 04 B 43/06, publ. 03.06.75. Diaphragm hydraulic drive pump; Fact sheet Diaphragm pump DN-50M. Alma-Ata, ed. Kaynar, 1971., which reduces the reliability of the pump, because it is necessary to ensure tight joints, measures are required to prevent grinding of pipelines, the required length of pipelines is doubled compared to the depth of the well, and installation and dismantling of the pump is also difficult.

Наиболее близким техническим рещением, выбранным в качестве прототипа, является диафрагменный гидроприводный насос Патент РФ № 2099600 МКИ F 04 В 43/10, F 04 В 47/02, опубл. 20.12.97. Гидроприводный диафрагменный насос, содержащий гидропульсатор и погружную часть. Погружная часть имеет по меньшей мере две эластичные трубчатые диафрагмы, охватывающие с натягом перфорированные трубчатые сердечники с ребрами и отделяющие их внутренние полости от полостей, образованных каждой диафрагмой и корпусом, и по меньщей мере одна из полостей является насосной и снабжена всасывающим и нагнетательным клапанами. Погружная часть разделена на нагнетательную, промежуточную и всасывающую полости, последовательно соединенных между собой и окружающей средой посредством обратных клапанов, причем между нагнетательной иThe closest technical solution, selected as a prototype, is a diaphragm hydraulic pump. Patent of the Russian Federation No. 2099600 MKI F 04 B 43/10, F 04 B 47/02, publ. 12/20/97. Hydraulic diaphragm pump containing a hydraulic pulsator and a submersible part. The submersible part has at least two elastic tubular diaphragms, tightly covering the perforated tubular cores with ribs and separating their internal cavities from the cavities formed by each diaphragm and the housing, and at least one of the cavities is a pump and is equipped with suction and discharge valves. The submersible part is divided into discharge, intermediate and suction cavities, connected in series with each other and the environment by means of check valves, and between the discharge and

всасывающей полостью, а также между промежуточной полостью и окружающей средой установлены эластичные диафрагмы с возможностью передачи давления между указанными полостями, а гидропульсатор выполнен с возможностью периодической разгерметизации нагнетательной полости.elastic diaphragms are installed with the suction cavity, as well as between the intermediate cavity and the environment, with the possibility of transferring pressure between these cavities, and the hydro-pulsator is configured to periodically depressurize the injection cavity.

Недостатком этого насоса является наличие заглушенного конца оребренной перфорированной трубы, образующей всасывающую полость, что снижает производительность и надежность эксплуатации насоса. Снижение надежности эксплуатации насоса происходит вследствие того, что при опускании погружной части насоса в скважину в перекачиваемую жидкость полости погружной части начинают заполняться этой жидкостью, при этом заглушенный конец оребренной перфорированной трубы препятствует выходу воздуха из всасывающей полости. Насос не перекачивает жидкость совсем или с малой производительностью до тех пор, пока воздух из всасывающей полости не выйдет через неплотности посадки диафрагмы в соединительный трубопровод. Это происходит потому, что образующаяся воздушная пробка сжимается, и илгаульс давления не передается на нижнюю диафрагму. По этой причине насос долго запускается в работу при первом погружении, а также может прекратить подачу в случае, если жидкость в скважине при выкачивании понижается настолько, что погружная часть насоса начинает засасывать воздзгх. При восстановлении уровня жидкости в скважине в погружной части насоса вновь образуется воздушная пробка.The disadvantage of this pump is the presence of the muffled end of the finned perforated pipe forming the suction cavity, which reduces the performance and reliability of the pump. The reliability of the pump is reduced due to the fact that when lowering the submersible part of the pump into the well into the pumped liquid, the cavities of the submersible part begin to fill up with this liquid, while the muffled end of the finned perforated pipe prevents air from escaping from the suction cavity. The pump does not pump liquid at all or with low capacity until air leaves the suction cavity through leaks in the diaphragm in the connecting pipe. This is because the resulting air plug is compressed and the pressure ilgauls is not transmitted to the lower diaphragm. For this reason, the pump starts up for a long time at the first immersion, and can also stop flowing if the liquid in the well during pumping decreases so that the submersible part of the pump begins to suck in. When the liquid level is restored in the well, an air plug is again formed in the submersible part of the pump.

Др)пгая причина снижения производительности кроется в неиспользовании динамики потока всасываемой жидкости. В фазе всасывания, когда диафрагмы распрямляются, поток жидкости устремляется во всасывающую полость и тормозится заглушенным концом перфорированной трубы.Other) the reason for the decrease in productivity lies in the non-use of the dynamics of the flow of suction fluid. In the suction phase, when the diaphragms are straightened, the fluid flow rushes into the suction cavity and is inhibited by the plugged end of the perforated pipe.

Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является повышение производительности и надёжности эксплуатации насоса.The task to which the claimed utility model is directed is to increase the productivity and reliability of the pump.

Указанная задача решается тем, что в гидроприводном диафрагменном насосе, содержащем гидропульсатор и погружную часть, погружная часть разделена на нагнетательную, промежуточную и всасывающ)гю полости, последовательно соединенных между собой и окружающей средой посредством обратных клапанов, причем между нагнетательной и всасывающей полостью, а также между промежуточной полостью и окружающей средой установлены эластичные диафрагмы с возможностью передачи давления между указанными полостями, а гидропульсатор выполнен с возможностью периодической разгерметизации нагнетательной полости, в отличие от прототипа, заглушенный конец оребренной перфорированной трубы снабжен обратным клапаном.This problem is solved by the fact that in a hydraulic actuated diaphragm pump containing a hydraulic pulsator and a submersible part, the submersible part is divided into discharge, intermediate and suction cavities, connected in series with each other and the environment by means of check valves, between the discharge and suction cavities, as well as elastic diaphragms are installed between the intermediate cavity and the environment with the possibility of transferring pressure between these cavities, and the hydro-pulsator is configured to In periodic depressurization of the injection cavity, in contrast to the prototype, the plugged end of the finned perforated pipe is equipped with a check valve.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого гидроприводного диафрагменного насоса, на фиг. 2 - схема погружной части насоса, продольный разрез.In FIG. 1 presents a schematic diagram of the proposed hydraulic diaphragm pump, FIG. 2 is a diagram of a submersible part of the pump, longitudinal section.

Насос состоит из цилиндрического корпуса гидропульсатора 1, в котором помещен поршень 2, и погружной части 3. Корпус гидропульсатора соединен с погружной частью трубопроводом 4. К боковой стенке корпуса гидропульсатора прикреплен выкидной патрубок 5.The pump consists of a cylindrical housing of the pulsator 1, in which the piston 2 is placed, and a submersible part 3. The case of the pulsator is connected to the immersion part by a pipe 4. A discharge pipe 5 is attached to the side wall of the case of the pulsator.

Погружная часть насоса имеет цилиндрический корпус 6, в котором коаксиально и по всей длине корпуса размещена оребренная перфорированная труба 7, нижним концом герметично соединенная с цилиндрическим корпусом 6, причем труба перфорирована во впадинах между ребрами. На оребренную перфорированную трубу надеты эластичные трубчатые диафрагмы верхняя 8 и нижняя 9. Образованное кольцевое пространство между корпусом и оребренной перфорированной трубой разделено поперек на нагнетательную 10 и промежуточную 11 полости, которыеThe submersible part of the pump has a cylindrical body 6, in which a finned perforated pipe 7 is placed coaxially and along the entire length of the body, the lower end is hermetically connected to the cylindrical body 6, and the pipe is perforated in the hollows between the ribs. Elastic tubular diaphragms upper 8 and lower 9 are put on the finned perforated tube. The formed annular space between the body and the finned perforated tube is transversely divided into the injection 10 and intermediate 11 cavities, which

сообщены между собой через перепускной клапан 12. Внутри оребренной перфорированной трубы 7 установлены обратный клапан 13 и всасывающий клапан 14, при этом между клапанами и внутренней поверхностью верхней эластичной трубчатой диафрагмы 8 образована всасывающая полость 15, а внутренняя полость нижней эластичной трубчатой диафрагмы 9 через перфорацию и нижний открытый конец оребренной перфорированной трубы 7 соединена с окружающим пространством. Всасывающая полость 15 соединена с нагнетательной полостью 10 через обратный клапан 13 и с промежуточной полостью 11 через нагнетательный клапан 16.communicated with each other through the bypass valve 12. Inside the finned perforated pipe 7, a non-return valve 13 and a suction valve 14 are installed, while a suction cavity 15 is formed between the valves and the inner surface of the upper elastic tubular diaphragm 8, and the inner cavity of the lower elastic tubular diaphragm 9 through perforation and the lower open end of the finned perforated pipe 7 is connected to the surrounding space. The suction cavity 15 is connected to the discharge cavity 10 through the check valve 13 and to the intermediate cavity 11 through the discharge valve 16.

Насос работает следующим образом. При опускании погружной части насоса в жидкость внутренние полости диафрагм заполняются, вытесняя воздух через всасывающий клапан 14 и обратный клапан 13. Далее насос полностью заливается этой же жидкостью. При движении поршня 2 вниз перекрывается выкидной патрубок 5 и создается давление жидкости в нагнетательной полости 10. Перепускной клапан 12, обратный клапан 13 и всасывающий клапан 14 при этом закрыты. Давление жидкости вынуждает верхнюю эластичную трубчатую диафрагму 8 прогнуться и вытеснить жидкость через перфорацию оребренной трубы 7 и нагнетательный клапан 16 в промежуточн5 ю полость 11. Давление жидкости в этой полости прогибает нижнюю эластичную трубчатую диафрагму 9, которая своей внутренней поверхностью вытесняет жидкость за пределы насоса. Далее поршень 2 движется вверх и открывает выкидной патрубок 5, вследствие чего происходит уменьшение давления и разгерметизация нагнетательной полости 10. После уменьшения давления нижняя эластичная трубчатая диафрагма 9 распрямляется, вытесняя жидкость из промежуточной полости 11 в нагнетательную полость 10 через перепускной клапан 12. Из нагнетательной полости 10 через трубопровод 4 и выкидной патрубок 5 жидкость поступает к потребителю. Верхняя эластичная трубчатая диафрагма 8 также 6The pump operates as follows. When lowering the submersible part of the pump into the liquid, the internal cavities of the diaphragms are filled, displacing the air through the suction valve 14 and the check valve 13. Next, the pump is completely filled with the same liquid. When the piston 2 moves down, the discharge pipe 5 is closed and a liquid pressure is created in the injection cavity 10. The bypass valve 12, the non-return valve 13 and the suction valve 14 are closed. The fluid pressure forces the upper elastic tubular diaphragm 8 to bend and displace the fluid through the perforation of the finned tube 7 and the discharge valve 16 into the intermediate cavity 11. The fluid pressure in this cavity bends the lower elastic tubular diaphragm 9, which displaces the liquid outside the pump with its inner surface. Next, the piston 2 moves up and opens the discharge pipe 5, as a result of which the pressure decreases and the pressure of the injection cavity 10 is depressurized. After the pressure decreases, the lower elastic tubular diaphragm 9 is straightened, displacing the liquid from the intermediate cavity 11 into the pressure cavity 10 through the bypass valve 12. From the discharge cavity 10 through the pipeline 4 and the discharge pipe 5, the liquid enters the consumer. Upper elastic tube diaphragm 8 also 6

распрямляется, вытесняя жидкость в трубопровод 4. Вследствие увеличения объема внутренней полости верхней эластичной трубчатой диафрагмы 8, во всасывающей полости 15 создается разрежение, всасывающий клапан 14 открывается и новая порция жидкости засасывается в полость 15. Новая порция жидкости движется вверх, к обратному клапану 13. Вследствие инерционного соударения жидкости и клапана, обратный клапан 13 открывается. Так как в этот момент жидкость, вытесняемая верхней эластичной трубчатой диафрагмой 8 и нижней эластичной трубчатой диафрагмой 9, по трубопроводу 4 движется вверх, дополнительная порция жидкости поступает в трубопровод 4, увеличивая тем самым производительность насоса. Далее цикл повторяется.it straightens out, displacing the liquid into the pipeline 4. Due to the increase in the volume of the inner cavity of the upper elastic tubular diaphragm 8, a vacuum is created in the suction cavity 15, the suction valve 14 opens and a new portion of the liquid is sucked into the cavity 15. A new portion of the liquid moves upward to the check valve 13. Due to the inertial collision of the liquid and the valve, the check valve 13 opens. Since at this moment the liquid displaced by the upper elastic tubular diaphragm 8 and the lower elastic tubular diaphragm 9 moves upward through the pipe 4, an additional portion of the liquid enters the pipe 4, thereby increasing the pump capacity. Next, the cycle repeats.

Claims

A diaphragm pump containing a hydro-pulsator and a submersible part, which is divided into the discharge, intermediate and suction cavities, connected in series with each other and the environment by means of check valves, and elastic diaphragms are installed between the discharge and suction cavities, as well as between the intermediate cavity and the environment pressure transfer between the indicated cavities, and the hydro-pulsator is configured to periodically depressurize the injection cavity, characterized in that the plugged end of the finned perforated pipe is provided with a check valve.