SU1097361A1 - Установка дл получени и нагнетани газожидкостной смеси - Google Patents

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕШЯ И НАГНЕТАНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ, содержаща  поршневой насос, включающий рабочий цилиндр со всасьшающим клапаном и размещенный в нем поршень, соединенную с выходом рабочего цилиндра переточным трубопроводом смесительную камеру с нагнетательными и впускными пружинными клапанами и соединенный с последними газоввод, соединенный с источником сжатого газа, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности и эффективности перемешивани  смеси и повышени  надежности устройства, впускные пружинные клапаны установлены в одной плоскости с нагнетательньши , а газоввод размещен над смеси8 тельной камерой. со СО о

Description

2. Установка по п.1, о тли ч а ющ а   с   пружины впускных клапанов расположены в полости газоввода .

1

Изобретение относитс  к насосостроению , в частности к насосным установ кам , Примен емым при бурении скважин с использованием в качестве очистного агента газожидкостной смеси.

Известны различные установки дл  перекачивани  промывочной жидкости с одновременным ее аэрированием .1 .

Однако в указанных установках газоввод соединен непосредственно с рабочими цш1индра1 и насоса Через насосные или автономные всасывающие клапаны, что снижает коэффициент наполнени  рабочих камер насоса и производительность установок в целом, а получаема  при этом газо-жидкостна  смесь имеет низкое газосодержание.

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  установка дл  получени  и нагнетани  газожидкостной смеси, содержаща  поршневой насос со всасывающим клапаном, нагнетательный клапан, смесительную камеру, включающую газоввод в стенке с впускным дл  газа клапаном , соединенную с рабочим цилиндром насоса переточньм каналом и расположенную ниже нагнетательного клапана , а также источник сжатого газа 23.

Недостаток данной установки заключаетс  в том, что газоввод и впускной дл  газа клапан установлены в проточной части дополнительной камеры и ниже нагнетательного клапана. При такой установке в конце такте нагнетани  в начале такта всасьшани  впускной клапан находитс  в жидкости. При этом через неплотности впускного дл  газа клапана, завис пще от обработки посадочного седпа и запорного органа клапана , а .также наличи  механических примесей в жидкости, происходит утечка жидкости из смесительной камеры в газоввод. Слой жидкости над впускным клапаном и жидкость, скапливаема  в газовводе, приводит к газодинамическим потер м при прохождении газа, что снижает коэффициент наполнени 

смесительной камеры, а следовательно производительность установки. Пружина впускного клапана подвержена коррозионному воздействию со стороны 5 жидкости. При обтекании впускного клапана и газоввода жидкостным поршнем происходит его турбулизаци , что приводит к уменьшению коэффициента наполнени , а также производительности

10 за счет наличи  газонасыщенного сло  в жидкостном поршне в, конце такта . нагнетани .

Кроме того, жидкость, имеюща  в своем составе ПАВ и наход ща с  над

15 впускным дл  газа клапаном, принимает при прохойадении через нее газа пенообразную структуру и вытесн етс  из смесительной камеры при нагнетании, что затрудн ет получение газожидкост20 ной смеси с высоким газосодержанием. Цель изобретени  - повьпиение производительности и эффективности перемешивани  смеси и повышение надежности устройства.

25 Поставленна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  получени  и нагнетани  газожидкостной смеси, содержащей поршневой насос, включающий рабочий цилиндр со всас/ шающим клапаном,

30 и размещенный в нем поршень, соединенную с выходом рабочего цилиндра переточным трубопроводом смесительную камеру с нагнетательными и впускными пружинными клапанами.и соединенный

35 с последними газоввод, соединенный с источником сжатого газа, впускные пружинные клапаны установлены в одной плоскости с нагнетательными клапанами , а газоввод размещен над

40-смесительной камерой.

При этом пружины впускных клапанов расположены в полости газоввода.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема предлагаемой установки; на

45 фиг. 2 - узел I на фиг. 1(впускной дл  газа клапан).

Установка содержит поршневой насос 1, имеющий рабочий цилиндр 2 с раз31 мещенным в нем поршнем 3, а также всасывающим клапаном 4, соедин ющим рабочий цилиндр 2 насоса 1 посредством приемного коллектора 5, с подпор ным насосом 6 .Установка имеет в своем . составе источник 7 сжатого газа, а также смесительную камеру 8, соедине ную с рабочим цилиндром насоса 2 пер точным трубопроводом 9. Объем смесительной камеры 8 по меньшей мере равен объему, описываемому поршнем 3, что позвол ет избежать перетока газа из смесительной камеры 8 в рабочий цилиндр 2. Над смесительной камерой 8 установлены нагнетательньй клапан 10 и плита 11 с размещенными на ней впуск ными дл  газа клапанами 12. Дл  исключени  возможности существовани  непроточных зон в верхней части смес тельной камеры 8 плита 11 может быть общей дл  нагнетательного 10 и впуск ных 12 клапанов (фиг. 1). Впускные дл  газа клапаны 12 расположены на плите 11 концентрично и равномерно, а пружины 13 и направл юпще 14 впуск ных клапанов расположены со стороны газоввода 15, расположенного над сме сительной камерой 8. Нагнетательный 10 и впускные 12 клапаны установлены на одном уровне, причем количество впускных клапанов 12 зависит от эквивалентной площади проходного сечени . На фиг. 1 также показаны нагн тательный коллектор 16 и жидкостный поршень 17. При наличии нескольких рабочих цилиндров установка может иметь общий газоввод.ко всем впускным клапанам. Установка работает следующим образом . При движении поршн  3 слева напра во в рабочем цилиндре 2 жидкостный поршень 17 опускаетс  в смесительной камере 8, вследствие чего снижаетс  давление в смесительной камере 8 и рабочем цилиндре 2. При этом сжатый газ от источника 7 поступает через впускные клапаны 12 в освобожденную от жидкости полость смесительной камеры 8. Одновременно из приемного коллектора 5 через всасывающий клапан . 4 в рабочий цилиндр 2 поступает в заданном количестве раствор ПАВ. 1 ри обратном ходе порщн  3 жидкость из рабочего цилиндра 2 вытесн етс  в смесительную камеру 8. При этом жидкостный поршень 17 движетс  вверх, газ в смесительной камере сжимаетс  о давлени  нагнетани  и через нагнетательный клапан 10 вместе с аэрированным верхним слоем жидкостного поршн  1 7 вытесн етс  в нагнетательньй коллектор 16 и дгшее к потребителю. В конце нагнетани  в смесительной камере 8 находитс  только жидкость. алее циклы повтор ютс . Газожидкостна  смесь в установке образуетс  в пограничном слое при истечении жидкости и газа через щель нагнетательного клапана 10 и дальнейшей транспортировке компонентов по нагнетательному тракту. Установка впускных и нагнетательных клапанов на одном уровне и над смесительной камерой исключает наличие жидкости над впускньми клапанами и в газовводе, что снижает потери давлени  при наполнении смесительной камеры, а тем самьм увеличивает коэффициент наполнени  и производительность установки. Кроме того, освобождаетс  проход жидкостному поршню, а также снижаетс  неконтролируемый унос жидкости. Обща  плита исключает возможность существовани  непроточных зон в верхней части смесительной камеры. Концентричность и равномерность впускных клапанов улучшает орга низацию потока газа при заполнении смесительной камеры. Расположение пружин и направл ющих впускных клапанов со стороны газоввода исключает коррозионное воздействие со стороны жидкости . Таким образом, применение изобретени  позвол ет повысить коэффициент наполнени  смесительной камеры, а следовательно, и производительность предлагаемой установки примерно в два раза по сравнению с прототипом и, кроме того, получить газожидкостную смесь с более высоким газосодержаннем , необходимым дл  бурени  глубоких скважин. Экономический эффект от внедрени  изобретени  составл ет 1,3 млн.руб. в год.

Claims (2)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ И НАГНЕТАНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ, содержащая поршневой насос, включающий рабочий цилиндр со всасывающим клапаном й размещенный в нем поршень, соединенную с выходом рабочего цилиндра переточным трубопроводом смесительную камеру с нагнетательными и впускными пружинными клапанами и соединенный с последними газоввод, соединенный с источником сжатого газа, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и эффективности перемешивания смеси и повышения надежности устройства, впускные пружинные клапаны установлены в одной плоскости с нагнетательньвии, а газоввод размещен над смесительной камерой. I φυ» ί

2. Установка по п.1, отличаю- клапанов расположены в полости газощ а я с я тем, что пружины впускных ввода.