[实用新型]气动变容式深井泵

说明书

本实用新型是以压缩空气或压力蒸汽为动力，直接压送液体的变容式深井泵。它的变容过程是以压缩空气或压力蒸汽占去压液缸上部空间，使缸内容液空间产生变化来实现的。它只要得到地面送来的压缩空气或压力蒸汽，即能单独在井下将地下的水或原油提到地面。同时，空压机可以内燃机、风力等各种动力为推动力，适应缺少电力的广大地区。对于没有井压或不能加水成压力井的油井，使用蒸汽为动力同时可对原油升温，能更好地发挥它的优越性。

由于真空负吸高度的限制，任何深井泵都无法迥避将泵体置于井下。但目前的泵，因为泵体尺寸大及泵和动力设备要连成一体，置于深井是困难的。现有的深井泵由于采用电机作动力，而电机在井下工作，绝缘、密封、散热等问题，给技术带来不少困难。目前在石油开采方面的一种深井泵，由于扬程要求达一两千米，要将几百节泵逐级连接。技术难度很大。

本实用新型目的在于，寻求一种可以更好缩少泵体尺寸和使动力设备与泵体远离的办法，解决目前深井泵所遇到的问题。

本实用新型的目的是通过如下设备及其工作原理来实现的。设备的结构如附图：由配气阀（1）；配气阀芯（2）；弹簧（3）；左压液缸（4）；右压液缸（5）；上液道（6）；左浮板（7）；右浮板（8）；左上液单向阀（9）；右上液单向阀（10）左进液单向阀（11）；右进液单向阀（12）；左通气管（13）右通气管（14）；左进气阀（15）；右进气阀（16）；左排气阀（17）；右排气阀（18）组成弹簧（3）是使阀芯（2）能保持在阀腔左端或右端，这两个稳定位置及调节阀芯移动所需气压而设的。由于泵的进液，是借助液源压力实现的，所以泵必须安装在液源液面下一定深度以取得足够的进液压力。本实用新型的目的是这样实现的：当泵安装完毕，接好输液及输气管道后，由于液源压力，液体将推开进液单向阀进入压液缸内，由于现在上液道尚未有液体，进入压液缸的液体也可以推开上液单向阀进入上液道，只是在压力平衡的状况下液体才不移动。当地面的压缩空气或压力蒸汽输到时，由于配气阀确定的状态，使一缸进气另一缸排气。附图状况正是右缸（5）进气、左缸（4）排气，配气阀尚未反转的情形。以这种状态为起始，很快就由于浮板（8）到达右缸（5）底，封闭了右缸（5）底的出口通道，缸内压力迅速升高，气压通过右通气管（14）施于阀芯（2）右端面，使阀芯（2）向左移动。由于弹簧（3）的作用阀芯（2）迅速到达左端稳定位置。这时状态反转为右缸（5）排气、左缸（4）进气。已进入左缸（4）的液体，因压缩空气或压力蒸汽进入左压液缸（4），而被迫通过左排液单向阀（9）进入上液道（6）；在这同时，右缸（5）由于排气，缸内压力下降，液源压力使液体经右进液单向阀（12）进入右缸（5）。当左缸（4）的液体被全部压到上液道（6）后，浮板（7）封住缸底出口，左缸（4）内压力上升，气压通过左通气管（13）施于阀芯（2）左端面，使阀芯回复到右端稳定位置。这就是一个工作循环。由于单向阀的作用和缸的容液空间变化，液体被一次次地提升。其扬程取决于压缩空气或压力蒸汽的供气压力，每提供1Kg／cm²气压可获得10M扬程。为了保证扬程，设计时应计入流体沿程损失压力和留有一定裕量。设计时还要适当调整进、排液和充、放气通道的有效截面，以达到缸的排液时间和进液时间同步。这是提高泵的效率的必要措施。

本实用新型是单纯以压缩空气或压力蒸汽为动力的泵，避免了用电带来的问题。本泵与其它泵相比有结构简单，效率高、控制简易、体积小、易制造、能适应恶劣的工作环境，易获得高扬程等优点。

现举一种扬程为40米；流量为4.5L／S的泵为例。列出泵的主要数据：气压为5kg／cm²；气量为0.27m³／min（压缩后气体体积）；配气阀芯直径32mm；阀芯受压端面直径15；进气管径5mm；排气管径7mm；缸径65；缸高600mm；进液管径30mm；排液管径15mm；浮板62×65。