RU64683U1

RU64683U1 - HYDRAULIC PUMP PUMP

Info

Publication number: RU64683U1
Application number: RU2006140632/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Викторович Артемьев; Валентин Павлович Иващенко; Олег Юрьевич Кривоносов; Александр Павлович Мальцев; Юрий Иванович Мальцев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СИНЕРГИЯ-ЛИДЕР"
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2007-07-10

Abstract

Относится к технике дозирования жидких сред дозировочными устройствами плунжерного типа, предназначенными для дозирования малых объемов химически активных жидкостей. Насос-дозатор содержит нагнетатель, выполненный в виде плунжерного насоса (ПН)1, кинематически связанного с ним привода (П) 2, камеры (KB) 3 всасывания, камеры (КН) 4 нагнетания. ПН1 содержит корпус (К) 5, в котором размещен плунжер (ПЛ) 6, при этом его рабочая камера сообщена с KB3 и КН4. Между К5 и ПЛ6 ПН1 располагается эластичный элемент (ЭЭ) 7 и прижим (ПР) 8. При этом степень герметичности упомянутой рабочей камеры ПН 1 определяется усилием поджатия ЭЭ с помощью ПР8. П2 представляет собой гидравлический насос со штоком (Ш) 9 и электрическим приводом. Ш9 П2 кинематически связан с ПН1, а именно, с ПЛ6, посредством системы: двуплечий рычаг (Р)10 -подпружиненный упор (У) 11. Р10 закреплен на стойке 13 и совершает колебательные движения. Одно плечо Р10 связано шарнирно с Ш9 П2. На другом плече Р10 на оси закреплен подвижный ролик (РЛ) 16, который при работе насоса-дозатора находится во взаимодействии с У11. Для исключения искривления и износа ПЛ6, У11 размещен в стакане (С) 17, при этом продольные оси У11 и ПЛ6 находятся на одной прямой. С17 и К5 ПН1 жестко закреплены на стойке 13. П2 крепится к стойке 13 шарнирно. Позволяет повысить эксплуатационную надежность, удобство управления процессом дозирования и снизить материальные затраты. 1 н.п. ф-лы; 1 ил.It relates to the technique of dispensing liquid media with metering devices of the plunger type, designed for dispensing small volumes of chemically active liquids. The metering pump contains a supercharger made in the form of a plunger pump (PN) 1, a kinematically connected drive (P) 2, a suction chamber (KB) 3, a discharge chamber (KH) 4. PN1 contains a housing (K) 5, in which a plunger (PL) 6 is placed, while its working chamber is in communication with KB3 and KN4. Between K5 and PL6 PN1 there is an elastic element (EE) 7 and a clamp (PR) 8. Moreover, the degree of tightness of the said working chamber PN 1 is determined by the force of pressing the EE using PR8. P2 is a hydraulic pump with a rod (Ш) 9 and an electric drive. Ш9 П2 is kinematically connected with PN1, namely, with PL6, through the system: a two-arm lever (P) 10-spring-loaded stop (Y) 11. P10 is mounted on a stand 13 and performs oscillatory movements. One shoulder P10 is pivotally connected with Ш9 П2. On the other arm P10, a movable roller (RL) 16 is fixed on the axis, which, when the metering pump is in operation, interacts with U11. To exclude curvature and wear, PL6, U11 is placed in a glass (C) 17, while the longitudinal axes of U11 and PL6 are on the same straight line. C17 and K5 PN1 are rigidly mounted on the rack 13. P2 is attached to the rack 13 pivotally. It allows to increase operational reliability, ease of controlling the dosing process and reduce material costs. 1 n.p. f-ly; 1 ill.

Description

Полезная модель относится к технике дозирования жидких сред дозировочными устройствами плунжерного типа, предназначенными для дозирования малых объемов химически активных жидкостей, и может быть применена, преимущественно, в нефтегазодобывающей промышленности в составе устьевых блоков подачи химического реагента, например, поверхностно-активных веществ, ингибиторов соле- и парафиноотложений, ингибиторов коррозии, деэмульгаторов и т.п.The invention relates to a technique for dispensing liquid media with plunger-type dispensing devices designed to dispense small volumes of chemically active liquids, and can be used mainly in the oil and gas industry as a part of wellhead supply units for a chemical reagent, for example, surfactants, salt inhibitors and paraffin deposits, corrosion inhibitors, demulsifiers, etc.

Известен насос-дозатор гидравлический плунжерного типа, устанавливаемый на арматуре скважины (Патент РФ №2142553, кл. Е 21 В 37/04, от 1995 г.). Регулирование подачи реагента в скважину осуществляется изменением диаметра плунжера насоса и путем настройки регулируемого упора.Known metering pump hydraulic plunger type installed on the well reinforcement (RF Patent No. 2142553, class E 21 B 37/04, from 1995). The supply of reagent to the well is controlled by changing the diameter of the pump plunger and by adjusting the adjustable stop.

Недостатком указанного известного насоса является сложность регулирования подачи реагента в скважину, поскольку для каждой новой обработки скважины для настройки требуется разбирать насос.The disadvantage of this known pump is the difficulty of regulating the flow of reagent into the well, since for each new treatment of the well, the pump needs to be disassembled for adjustment.

Наиболее близкими к предлагаемой полезной модели являются насосы-дозаторы гидравлические плунжерного типа для объемного напорного дозирования различных жидкостей, в том числе, и химически активных, состоящие из нагнетателя в виде плунжерного насоса и связанного с ним привода (Паспорт Н52.001.00.000 ПС «Агрегаты электронасосные дозировочные типа ДП (Э)» (изготовитель ООО «Дозировочные системы и насосы» г.Пермь). Регулирование подачи химического реагента в этих известных насосах-дозаторах производится путем изменения длины хода плунжера. Кроме этого подача может Closest to the proposed utility model are hydraulic metering pumps of plunger type for volumetric pressure dosing of various liquids, including chemically active ones, consisting of a supercharger in the form of a plunger pump and an associated drive (Passport Н52.001.00.000 Substation “Units electric pump dosing type DP (E) "(manufacturer of Perm Dosing Systems and Pumps LLC). The chemical supply in these well-known metering pumps is controlled by changing the stroke length of the plunger. Cro ie that supply can

регулироваться автоматически дистанционно путем изменения числа ходов плунжера при помощи частотного преобразователя за счет бесступенчатого изменения частоты вращения вала двигателя привода.automatically adjusted remotely by changing the number of strokes of the plunger using a frequency converter due to a stepless change in the frequency of rotation of the drive motor shaft.

Однако указанные известные насосы-дозаторы имеют следующие недостатки:However, these known metering pumps have the following disadvantages:

- в их состав включен сложный механизм для преобразования вращательного движения вала электродвигателя привода в возвратно-поступательное движение плунжера и механизм для изменения длины хода плунжера;- they include a complex mechanism for converting the rotational movement of the shaft of the drive motor into reciprocating motion of the plunger and a mechanism for changing the stroke length of the plunger;

- регулирование подачи реагента путем изменения длины хода плунжера, можно производить только при остановленном двигателе;- regulation of the supply of the reagent by changing the stroke length of the plunger, can only be done with the engine stopped;

- для регулирования подачи, за счет изменения частоты вращения вала двигателя привода, необходимо дополнительно использовать сложный и дорогой электронный частотный преобразователь. Причем при таком регулировании меняется скорость движения плунжера, а следовательно, меняются условия работы клапанной системы (камер всасывания и нагнетания), что приводит к сложной зависимости подачи от частоты.- to control the flow, due to changes in the rotational speed of the drive motor shaft, it is necessary to additionally use a complex and expensive electronic frequency converter. Moreover, with such regulation, the speed of the plunger changes, and consequently, the operating conditions of the valve system (suction and discharge chambers) change, which leads to a complex dependence of the feed on the frequency.

Техническая задача, на которую направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании простого компактного насоса-дозатора для объемного дозирования химически активных жидкостей с регулированием подачи путем изменения частоты качания плунжера, при постоянной скорости перемещения и постоянной длине хода плунжера, а, следовательно, при постоянном объеме нагнетания за одно качание плунжера.The technical problem to which the proposed utility model is directed is to create a simple compact metering pump for volumetric dosing of chemically active liquids with flow control by changing the ram frequency of the plunger, at a constant speed of movement and a constant stroke length of the plunger, and, therefore, at a constant volume discharge in one swing of the plunger.

Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении эксплуатационной надежности, в обеспечении удобства управления процессом дозирования и в снижении материальных затрат.The technical result achieved by the proposed utility model is to increase operational reliability, to ensure the convenience of controlling the dosing process and to reduce material costs.

Указанная техническая задача решается предлагаемым насосом-дозатором гидравлическим, включающим нагнетатель в виде плунжерного насоса и кинематически связанного с ним привода, при этом новым является то, что нагнетатель дополнительно содержит камеры всасывания и нагнетания, плунжерный насос содержит корпус, в котором размещен плунжер, а между ними установлены эластичный элемент и прижим, причем последний размещен с возможностью взаимодействия с эластичным элементом для изменения герметичности рабочей камеры насоса, привод выполнен в виде электрогидравлического устройства, преобразующего электрическую энергию в механическую, с возвратно-поступательным движением исполнительного органа, при этом кинематическая связь плунжерного насоса с приводом осуществлена через систему двуплечий рычаг - подпружиненный упор, закрепленные на стойке, причем исполнительный орган привода шарнирно связан с одним плечом упомянутого рычага, конец второго плеча которого посредством закрепленного на нем ролика находится во взаимодействии с размещенным в стакане подпружиненным упором, а двуплечий рычаг размещен на стойке с возможностью поворота, при этом корпус плунжерного насоса и стакан, в котором размещен подпружиненный упор, жестко закреплены на стойке таким образом, что их продольные оси расположены на одной прямой.The specified technical problem is solved by the proposed hydraulic metering pump, comprising a supercharger in the form of a plunger pump and a kinematically connected drive, the new one being that the supercharger additionally contains suction and discharge chambers, the plunger pump contains a housing in which the plunger is located, and between they have installed an elastic element and a clamp, the latter being arranged to interact with the elastic element to change the tightness of the working chamber of the pump, the drive is made in the form of an electro-hydraulic device that converts electrical energy into mechanical energy with the reciprocating movement of the actuator, the kinematic connection of the plunger pump with the drive is carried out through a two-arm lever system - a spring-loaded stop mounted on a rack, and the actuator is pivotally connected to one shoulder of the aforementioned a lever, the end of the second shoulder of which, by means of a roller mounted on it, is in interaction with a spring-loaded spring And the two-armed lever arranged on a rack to be rotatable, wherein the housing a plunger pump and a glass in which a spring loaded abutment disposed rigidly secured to the rack in such a manner that their longitudinal axes are located on one straight line.

Достигаемый технический результат обеспечивается за счет следующего.The technical result achieved is ensured by the following.

Благодаря введению в конструкцию насоса-дозатора привода, выполненного в виде электрогидравлического устройства, преобразующего электрическую энергию в механическую, с возвратно-поступательным движением исполнительного органа, и предложенной кинематической связи его с плунжерным насосом, регулирование подачи химического реагента осуществляется не в плунжерном насосе, а Thanks to the introduction of a drive in the design of a metering pump, made in the form of an electro-hydraulic device that converts electrical energy into mechanical energy with reciprocating movement of the actuator, and its proposed kinematic connection with a plunger pump, the chemical supply is not regulated in the plunger pump, but

изменением режимов в приводе. Это позволило регулирование подачи реагента осуществлять изменением частоты перемещения плунжера плунжерного насоса при постоянном объеме нагнетания химического реагента за один ход плунжера, чем обеспечивается дозирование требуемого объема реагента для данных условий дозирования.changing modes in the drive. This allowed the reagent supply to be controlled by changing the frequency of movement of the plunger of the plunger pump with a constant volume of injection of the chemical reagent in one stroke of the plunger, which ensures dosing of the required volume of reagent for these dosing conditions.

Кроме того, выполнение особой кинематической связи между плунжерным насосом и приводом позволяет изменять количество качаний плунжерного насоса и тем самым упростить регулирование подачи реагента.In addition, the implementation of a special kinematic connection between the plunger pump and the drive allows you to change the number of swings of the plunger pump and thereby simplify the regulation of the supply of reagent.

Снабжение плунжерного насоса эластичным элементом и прижимом, размещенными между корпусом и плунжером, с установлением прижима с возможностью взаимодействия с эластичным элементом, позволяет изменять герметичность рабочей камеры насоса, что влияет на работоспособность насоса в целом и на его надежность при дозировании.The supply of the plunger pump with an elastic element and a clamp placed between the housing and the plunger, with the clamp being installed with the possibility of interaction with the elastic element, allows changing the tightness of the pump chamber, which affects the efficiency of the pump as a whole and its reliability during dispensing.

Выполнение привода насоса-дозатора и нагнетателя в виде самостоятельных узлов позволяет проводить обслуживание, регулировку и ремонт этих узлов независимо друг от друга, а значит - обеспечивает удобство управления процессом дозирования и приводит к снижению материальных затрат.The implementation of the drive of the metering pump and the supercharger in the form of independent units allows maintenance, adjustment and repair of these units independently of each other, which means that it provides the convenience of controlling the dosing process and reduces material costs.

Сущность предлагаемой полезной модели характеризуется чертежом, на котором изображен общий вид заявляемого насоса-дозатора.The essence of the proposed utility model is characterized by a drawing, which shows a General view of the inventive metering pump.

Насос-дозатор содержит нагнетатель, выполненный в виде плунжерного насоса 1, кинематически связанного с ним привода 2, камеры 3 всасывания, камеры 4 нагнетания. Плунжерный (объемный) насос 1, содержит корпус 5, в котором размещен плунжер 6, при этом его рабочая камера сообщена с камерой 3 всасывания и камерой 4 нагнетания. Между корпусом 5 и плунжером 6 насоса 1 располагается эластичный элемент 7 и прижим 8. При этом степень герметичности упомянутой рабочей камеры The metering pump contains a supercharger made in the form of a plunger pump 1, a kinematically associated drive 2, a suction chamber 3, a discharge chamber 4. The plunger (volumetric) pump 1 contains a housing 5 in which the plunger 6 is placed, while its working chamber is in communication with the suction chamber 3 and the discharge chamber 4. Between the housing 5 and the plunger 6 of the pump 1 is an elastic element 7 and a clamp 8. The degree of tightness of the said working chamber

насоса 1 определяется усилием поджатия эластичного элемента 7 с помощью прижима 8.pump 1 is determined by the preload force of the elastic element 7 using the clamp 8.

Привод 2 представляет собой гидравлический насос с исполнительным органом-штоком 9 и электрическим приводом (на чертеже не показан). Шток 9 привода 2 кинематически связан с плунжерным насосом 1, а именно, с плунжером 6, посредством системы: двуплечий рычаг 10 - упор 11, подпружиненный пружиной 12.Drive 2 is a hydraulic pump with an actuator-rod 9 and an electric drive (not shown in the drawing). The rod 9 of the actuator 2 is kinematically connected with the plunger pump 1, namely, with the plunger 6, through the system: two-arm lever 10 - emphasis 11, spring-loaded spring 12.

Двуплечий рычаг 10 закреплен на стойке 13 и совершает колебательные движения на оси качания 14. Одно плечо рычага 10 связано шарнирно (ось 15) со штоком 9 привода 2. На другом плече рычага 10 на оси закреплен подвижный ролик 16, который при работе насоса-дозатора находится во взаимодействии с подпружиненным упором 11. Для исключения искривления и износа плунжера 6, упор 11 размещен в стакане 17, при этом продольные оси упора 11 и плунжера 6 находятся на одной прямой. Стакан 17 и корпус 5 плунжерного насоса 1 жестко закреплены на стойке 13. Привод 2 крепится к стойке 13 шарнирно на оси 18 с возможностью поворота относительно указанной оси.The two-arm lever 10 is mounted on the stand 13 and makes oscillating movements on the swing axis 14. One shoulder of the lever 10 is pivotally connected (axis 15) to the rod 9 of the actuator 2. On the other shoulder of the lever 10, a movable roller 16 is fixed on the axis, which during operation of the metering pump is in interaction with the spring-loaded stop 11. To exclude the curvature and wear of the plunger 6, the stop 11 is placed in the glass 17, while the longitudinal axis of the stop 11 and the plunger 6 are on the same straight line. The glass 17 and the housing 5 of the plunger pump 1 are rigidly mounted on the rack 13. The drive 2 is attached to the rack 13 pivotally on the axis 18 with the possibility of rotation relative to the specified axis.

Предлагаемый насос-дозатор работает следующим образом.The proposed metering pump operates as follows.

Подсоединяют указанный насос-дозатор к емкости для химического реагента (через камеру 3 всасывания) и к линии нагнетания (через камеру 4 нагнетания). Определяют объем закачки реагента за одно качание плунжерного насоса. Производят настройку блока управления привода 2 на требуемую частоту перемещения исполнительного органа-штока 9. Возвратно-поступательное перемещение штока 9 приводит в колебательное движение рычаг 10, при этом подвижный ролик 16 будет периодически находиться во взаимодействии с подпружиненным упором 11, приводя его в возвратно-поступательное перемещение в стакане 17. Упор 11 приводит в возвратно-поступательное перемещение плунжер 6 насоса 1 с требуемой для данных условий дозирования подачей химического реагента. Плунжер 6 при одном (обратном) ходе Connect the specified metering pump to the tank for a chemical reagent (through the suction chamber 3) and to the discharge line (through the discharge chamber 4). Reagent injection volume is determined for one swing of the plunger pump. The control unit of the actuator 2 is adjusted to the required frequency of movement of the actuator-rod 9. The reciprocating movement of the rod 9 oscillates the lever 10, while the movable roller 16 will periodically be in interaction with the spring stop 11, leading it to the reciprocating movement in the glass 17. The emphasis 11 leads to the reciprocating movement of the plunger 6 of the pump 1 with the chemical supply required for the given dosing conditions. Plunger 6 with one (reverse) stroke

осуществляет заполнение гидравлической части насоса 1 через камеру 3 всасывания из емкости с химическим реагентом, а при другом (прямом) ходе плунжера 6 данный объем химического реагента из гидравлической части через камеру 4 нагнетания подается в линию нагнетания в зону обработки.it fills the hydraulic part of the pump 1 through the suction chamber 3 from the tank with a chemical reagent, and with another (direct) stroke of the plunger 6, this volume of chemical reagent from the hydraulic part through the pressure chamber 4 is fed into the discharge line to the treatment zone.

Таким образом, регулирование подачи реагента предлагаемым насосом-дозатором осуществляется просто, надежно, без переналадки самих блоков нагнетателя и привода, при этом эффективность проведения закачки химического реагента повышается. Значительно упрощается конструкция по сравнению с известными. Обеспечивается универсальность и многократность использования в скважинах с разными технологическими режимами, простота замены вышедшего из строя любого блока насоса.Thus, the regulation of the supply of the reagent by the proposed metering pump is simple, reliable, without the readjustment of the supercharger and drive units themselves, while the efficiency of the chemical reagent injection is increased. Significantly simplified design in comparison with the known. Provides versatility and multiple use in wells with different technological modes, ease of replacement of a failed pump unit.

Claims

A hydraulic metering pump comprising a supercharger in the form of a plunger pump and a drive kinematically connected with it, characterized in that the supercharger further comprises suction and discharge chambers, the plunger pump comprises a housing in which the plunger is placed, and an elastic element and a clamp are installed between them, the latter is placed with the possibility of interaction with an elastic element to change the tightness of the working chamber of the pump, the drive is made in the form of an electro-hydraulic device that converts electric mechanical energy, with the reciprocating movement of the actuator, while the kinematic connection of the plunger pump with the drive is carried out through a two-arm lever-spring-loaded stop system, mounted on a rack, and the actuator actuator is pivotally connected to one arm of the said arm, the end of the second arm of which by means of a roller fixed on it, it interacts with a spring-loaded stop placed in the glass, and the two-arm lever is placed on the rack with the possibility of rotation, This plunger pump casing and the glass, which accommodates a spring-loaded abutment rigidly secured to the rack in such a manner that their longitudinal axes are located on one straight line.