Диафрагменный насос
DIAPHRAGM PUMP

Изобретение относится к диафрагменным насосам и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности, в частности, при отборе жидкости из скважины, также может быть использовано и в других отраслях промышленности и сельского хозяйства.
Известен перистальтический насос, содержащий цилиндрический корпус, в объеме которого по периферии размещены эластичные шланги, связанные с входным и выходным коллектором, в срединной части упомянутого объема на приводном валу установлен нажимной элемент, рабочая поверхность которого, воздействующая на эластичные шланги, составляет винтовую линию. Нажимной элемент выполнен в виде совокупности эксцентриков, эластичные штанги размещены параллельно образующей цилиндрического корпуса, и каждый шланг пропущен в пространстве, ограниченном с двух сторон упорами, зафиксированными по отношению к окружности цилиндрического корпуса и разнесенными по его длине с размещением между эксцентриками (см. патент RU №2282056 МПК F04B 43/12).
Недостатками данного перистальтического насоса являются не возможность создания больших давлений, большие перегибы гибких шлангов, из-за чего их низкая долговечность.
Известен перистальтический насос, состоящий из соединенных между собой отдельных секций, где каждая секция содержит внутри корпуса эластичное тело. Внутри эластичного тела установлен кулачковый вал, контактирующий с поршнями, которые связаны с эластичным телом непосредственно, или через жидкость, или газ (см. патент RU №2645862, МПК F04B 43/12).
Основными недостатками такого перистальтического насоса являются сложность конструкции, сложность выполнения уплотнений при больших значениях давления, также ограничение давления в насосе прочностными характеристиками материала диафрагмы, испытывающей значительные перегибы и удлинения, что ограничивает такой насос по глубине установки насоса в скважине.
Была поставлена задача на упрощение конструкции диафрагменного насоса, возможности использования для создания больших давлений, повышение надежности и долговечности.
Указанная задача решается тем, что в диафрагменном насосе, состоящем из корпуса, внутри которого установлен кулачковый вал, контактирующий с поршнями, воздействующими на эластичное тело через жидкость, эластичное тело выполнено общим для всех поршней, в виде мембраны или в виде трубки, также установлен обратный клапан между подпоршневой полостью и надпоршневой полостью.
Выполнение эластичного тела общим для всех поршней в виде мембраны, или в виде трубки, с установкой обратного клапана между подпоршневой полостью и надпоршневой полостью, позволяет упростить конструкцию диафрагменного насоса, с возможностью использования для создания больших давлений, повысить надежность и долговечность.
На фиг.1 схематично изображен диафрагменный насос, продольный разрез, где эластичное тело, в виде мембраны;
На фиг.2 схематично изображен разрез А-А, повернуто, на фиг.1;
На фиг.3 схематично изображен диафрагменный насос, продольный разрез, где эластичное тело, в виде трубки.
Диафрагменный насос состоит из корпуса 1, внутри которого находится вал 2, на котором установлены экцентрики 3, с установленными на них подшипниками 4, контактирующими с поршнями 5. Надпоршневая полость 6 над поршнями 5 заполнена рабочей жидкостью. Надпоршневая полость 6 взаимодействует с полостью 7 через эластичное тело, в виде мембраны 8 или в виде трубки 9. В полости 7 находится перекачиваемая жидкость. Рабочая жидкость, находящаяся в подпоршневой полости 10, идентична рабочей жидкости, находящейся в надпоршневой полости 6. Также между подпоршневой полостью 10 и надпоршневой полостью 6 установлен обратный клапан 11. К полости 7 подсоединены обратные клапаны 12 и 13. Подпорневая полость 10 соединена с компенсатором (условно не изображен) для постоянного поддержания определенного давления в подпоршневой полости 10.
Диафрагменный насос работает следующим образом.
Приводимый во вращение электродвигателем (условно не показан) вал 2, воздействует одновременно на все поршни 5 через эксцентрики 3, и установленными на них подшипниками 4. Поршни 5 воздействуют на рабочую жидкость, находящуюся в надпоршневой полости 6, создавая давление, которое передается на эластичное тело в виде мембраны 8 или в виде трубки 9, и которое, в свою очередь, создает давление в полости 7, в котором находится перекачиваемая жидкость. Соединенные с полостью 7 обратные клапаны 12 и 13 создают односторонне направленное движение перекачиваемой жидкости под давлением.
При работе поршней 5, через зазор между стенкой корпуса 1 и поршнями 5, часть рабочей жидкости из надпоршневой полости 6 продавливается в подпоршневую полость 10. Ввиду постепенного снижения количества рабочей жидкости в надпоршневой полости 6, при обратном движении поршней 5, давление в надпоршневой полости 6 снижается до минимального значения, меньшего по значению, чем в подпоршневой полости 10, поэтому, из-за разницы давлений, открывается обратный клапан 11, и часть рабочей жидкости, перетекает, через обратный клапан 11 из подпоршневой полости 10 в надпоршневую полость 6, компенсируя утечки рабочей жидкости из надпоршневой полости 6 в подпоршневую полость 10 через поршни 5.
Возможность осуществления изобретения и обеспечения при этом технического результата, выражающегося в упрощении конструкции диафрагменного насоса, с возможностью использования для создания больших давлений, повышении надежности и долговечности, подтверждена приведенными чертежами и описанием диафрагменного насоса.