НАСОС ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ

Заявляемая полезная модель относится к насосам перистальтического действия, и может быть использована в нефтедобывающей промышленности при перекачке высоковязкой нефти и нефтяных эмульсий в системе сбора и транспортировки скважинной продукции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому техническому решению является насос (заявка WO 2002023043, МКИ F04B 43/12, F04B 43/02, опубл. 21.03.2002), содержащий корпусную деталь, перекрытую гибкой пластиной и, по меньшей мере, один прижимной элемент. Опорная поверхность корпусной детали выполнена с переменным по высоте профилем. Использование гибкой пластины обеспечивает эксплуатационную надежность насоса, а переменный по высоте профиль опорной поверхности позволяет сформировать порцию перекачиваемой жидкости.
Однако конструкции, предложенные в прототипе, не обеспечивают достаточной производительности насоса.
Задачей полезной модели является повышение производительности насоса для перекачки высоковязких жидкостей.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в насосе для перекачки высоковязких жидкостей, содержащем корпусную деталь, перекрытую, по меньшей мере, одной гибкой пластиной, и имеющем, по меньшей мере, два прижимных элемента, закрепленных последовательно под углом друг к другу на валу, размещенном по оси корпусной детали с возможностью вращения, опорная поверхность корпусной детали имеет переменный по высоте регулярный профиль, в корпусной детали выполнен, по меньшей мере, один канал для движения перекачиваемой жидкости. Прижимной элемент содержит один или группу роликов. Группы роликов каждого прижимного элемента размещены на валу попарно напротив друг друга.
Заявляемый насос схематически представлен на фиг.1 и 2.
На фиг.1 представлен продольный разрез насоса.
На фиг.2 представлен поперечный разрез (А-А) насоса.
Рабочий орган наноса содержит (фиг.1 и 2) корпусную деталь 1 с опорной поверхностью 2, имеющей переменный по высоте профиль. Опорная поверхность 2 перекрыта гибкими пластинами 3. При этом вершины профиля опорной поверхности 2 корпусной детали 1 смыкаются с поверхностью гибких пластин 3, образуя рабочие полости 4. Корпусная деталь 1 имеет каналы 5, соединяющие рабочие полости 4. Торцы корпуса закрыты крышками 6, в которых установлены опоры вала 7. В крышках 6 имеются входные отверстия 8 и выходные отверстия 9. На валу 7 жестко закреплены прижимные элементы, выполненные в виде кронштейнов 10 с роликами 11. Кронштейны 10 расположены на валу 7 последовательно под углом друг к другу, таким образом, что их вращение осуществляется в разных фазах.
Насос для перекачки высоковязких жидкостей работает следующим образом. Перекачиваемая жидкость через входные отверстия 8 поступает в рабочие полости 4, образованные между опорной поверхностью 2 корпусной детали 1 и гибкими пластинами 3. Прижимные ролики 11 (фиг.1 и 2), вращаясь на валу 7 с разной фазой, поочередно прижимают гибкие пластины 3 к опорной поверхности 2 корпусной детали 1. При этом в момент отсутствия давления ролика на пластину в рабочих полостях 4 формируются порции перекачиваемой жидкости. В момент прижима роликами 11 гибкой пластины 3 к опорной поверхности 2 рабочая полость 4 сокращается, а жидкость из нее проталкивается вперед через каналы 5 в следующую рабочую полость. Таким образом, перекачиваемая жидкость порциями перистальтически продвигается вдоль корпусной детали и выдавливается в выходные отверстия 9.
Последовательное применение нескольких прижимных элементов, размещенных на вращающемся валу под углом друг другу обеспечивает непрерывность процесса нагнетания перекачиваемой жидкости (фиг.1) и задает направление потоку.
Опорная поверхность корпусной детали может иметь регулярный профиль в виде чередующихся с равным шагом впадин, волнообразный или иметь любой другой разновысокий профиль.
Таким образом, переменный по высоте профиль опорной поверхности корпусной детали с использованием гибкой пластины позволяет создавать полости и формировать необходимые порции жидкости. При этом каналы, выполненные в корпусе, служат для беспрепятственного перемещения сформированных порций перекачиваемой жидкости между полостями, что ведет к повышению производительности насоса. Кроме того предложенное исполнение прижимных элементов обеспечивает одновременное воздействие каждого элемента в двух противоположных направлениях (прижимаются сразу две пластины, размещенные напротив друг друга в корпусной детали). Такое конструктивное решение также увеличивает производительность насоса за счет организации перекачивания высоковязкой жидкости сразу по нескольким каналам.
Движение прижимных элементов перпендикулярно направлению движения перекачиваемой жидкости обеспечивает компактность и прочность конструкции насоса, что позволяет эксплуатировать его в качестве внутрискважинного насоса при перекачке высоковязкой нефти и нефтяных эмульсий.
Предложенное техническое решение было изготовлено на опытных образцах, и отработано с положительными результатами.