ДОЗИРУЮЩИЙ БЛОК

Полезная модель относится к технике дозирования жидких сред дозировочными устройствами, преимущественно, плунжерного или мембранного типа, предназначенными для дозирования химически активных жидкостей, и может быть применена, преимущественно, в нефтегазодобывающей промышленности в составе оборудования для подачи химического реагента, например, поверхностно-активных веществ, ингибиторов соле - и парафиноотложений, ингибиторов коррозии, деэмульгаторов и т.п.
Наиболее близкими к предлагаемой полезной модели является дозирующий блок (Патент РФ №64683, кл. Е21В 37/04, от 2006 г.), включающий нагнетатель, содержащий камеру всасывания, камеру нагнетания и плунжерный насос с рабочим органом - плунжером, рабочая камера которого сообщена с указанными камерами, и связанный с нагнетателем механизм, обеспечивающий возвратно-поступательное перемещение рабочего органа указанного объемного насоса за счет наличия в механизме исполнительного органа, выполненного с возможностью возвратно-поступательного перемещения и кинематически связанного с плунжером через систему двуплечий рычаг-подпружиненный упор, закрепленные на стойке, причем указанный исполнительный орган 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 Стакан, в свою очередь, выполнен с возможностью взаимодействия с плунжером.
Однако известный блок характеризуется несколько усложненной конструкцией, что снижает надежность его работы. Кроме того, он может быть установлен в промысловых условиях лишь вертикально, что снижает его технологические возможности.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении надежности работы, в упрощении конструкции, в уменьшении габаритов и в расширении возможностей пространственного размещения блока в зависимости от технологических промысловых требований за счет возможности установки как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.
Указанный технический результат решается предлагаемым дозирующим блоком, включающим нагнетатель, содержащий камеру всасывания, камеру нагнетания и объемный возвратно-поступательный насос с рабочим органом, рабочая камера которого сообщена с указанными камерами, и связанный с нагнетателем механизм, обеспечивающий возвратно-поступательное перемещение рабочего органа указанного объемного насоса, при этом новым является то, что в качестве объемного возвратно-поступательного насоса он содержит плунжерный или мембранный насос, установленный в корпусе, в качестве механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное перемещение рабочего органа указанного насоса, блок содержит узел, выполненный с возможностью преобразования подаваемой при работе энергии в механическую, и подпружиненный шток с поршнем, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения под действием указанной механической энергии, причем подпружиненный шток соединен непосредственно с рабочим органом объемного возвратно-поступательного насоса, при этом механизм, обеспечивающий возвратно-поступательное перемещение рабочего органа объемного насоса, размещен в корпусе.
Узел, выполненный с возможностью преобразования подаваемой при работе энергии в механическую, выполнен в виде крыльчатки или в виде масляного или шестеренчатого насоса.
В качестве рабочего органа плунжерный насос содержит плунжер со штоком.
В качестве рабочего органа мембранный насос содержит мембрану с механизмом ее перемещения.
Между корпусом и рабочим органом объемного возвратно-поступательного насоса дополнительно установлены с возможностью взаимодействия эластичный элемент и прижим для изменения герметичности рабочей камеры указанного насоса.
Корпус механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное перемещение рабочего органа объемного насоса, и корпус последнего выполнены единым.
Достигаемый технический результат обеспечивается за счет следующего.
Возможность использования в предлагаемом устройстве плунжерного или мембранного насоса расширяет его технологические и технические возможности за счет различных характеристик. На эту же цель работает и то, что в качестве узла, преобразующего электрическую энергию в механическую, можно использовать варианты: крыльчатку или масляный или шестеренчатый насос.
Благодаря тому, что в качестве механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное перемещение рабочего органа объемного возвратно-поступательного насоса, блок содержит узел, выполненный с возможностью преобразования подаваемой при работе энергии в механическую, и подпружиненный шток с поршнем, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения под действием указанной механической энергии, заключенного в своем отдельном корпусе, обеспечивается расширение возможностей пространственного размещения предлагаемого блока, в зависимости от технических и технологических требований промысловых условий за счет возможности установки как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.
Благодаря тому, что подпружиненный шток соединен непосредственно с рабочим органом объемного возвратно-поступательного насоса, обеспечивается упрощение конструкции, что делает дозирующий блок более надежным в работе.
Вместе с этим предлагаемая конструктивная схема дозирующего блока сохраняет все положительные свойства, присущие прототипу, а именно: введение в конструкцию механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное перемещение рабочего органа указанного насоса, предлагаемой конструкции, позволяет производить регулирование подачи химического реагента не в объемном возвратно-поступательном насосе, а путем изменения режимов в указанном механизме. Это позволило регулирование подачи реагента осуществлять изменением частоты перемещения рабочего органа объемного насоса при постоянном объеме нагнетания химического реагента за один ход рабочего органа, чем обеспечивается дозирование требуемого объема реагента для данных условий дозирования.
Снабжение объемного насоса эластичным элементом и прижимом, размещенными между корпусом и рабочим органом, 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 надежную работу при дозировании.
Выполнение корпуса механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное перемещение рабочего органа объемного насоса, единым с корпусом указанного объемного насоса, позволяет уменьшить габариты блока и снизить трудоемкость при изготовлении.
Сущность предлагаемой полезной модели характеризуется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид заявляемого дозирующего блока с плунжерным насосом; на фиг.2 - общий вид заявляемого дозирующего блока с мембранным насосом.
Предлагаемый дозирующий блок содержит нагнетатель и связанный с ним механизм, выполненный в виде гидравлического устройства. Указанный механизм заключен в корпус 1 и состоит из узла 2 (например, крыльчатка или плунжерный насос), выполненного с возможностью преобразования подаваемой при работе энергии в механическую и из подпружиненного пружиной 3 штока 4 с поршнем 5, выполненным с возможностью возвратно-поступательного перемещения под действием указанной механической энергии. Указанный подпружиненный шток 4 приводится в возвратно-поступательное движение посредством напора жидкости, которая при работе подается узлом 2.
Нагнетатель содержит камеру 6 нагнетания и камеру 7 всасывания, а также - объемный возвратно-поступательный насос 8, в качестве которого можно использовать плунжерный насос (фиг.1) или мембранный насос (фиг.2). Плунжерный насос содержит корпус 9, в котором размещен плунжер 10, при этом его рабочая камера сообщена с камерой 7 всасывания и камерой 6 нагнетания. Между корпусом 9 и плунжером 10 насоса может располагаться эластичный элемент 11 и прижим 12. При этом степень герметичности упомянутой рабочей камеры насоса определяется усилием поджатия эластичного элемента 11 с помощью прижима 12.
Подпружиненный шток 4 механизма соединен непосредственно с рабочим органом - плунжером 10 плунжерного насоса.
При использовании в нагнетателе мембранного насоса имеются следующие особенности в конструкции (фиг.2). В качестве рабочего органа он содержит мембрану 13, которая приводится в движение механизмом 14, представляющим собой плунжер Механизм 14 мембранного насоса соединен непосредственно с подпружиненным штоком 4 механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное перемещение рабочего органа указанного насоса.
Предлагаемый дозирующий блок работает следующим образом.
Устанавливают указанный блок пространственно в зависимости от требуемых промысловых условий. Корпус 1 механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное перемещение рабочего органа объемного насоса, при эксплуатации рекомендуется жестко закрепить на опоре. Подсоединяют указанный блок к двигателю (на чертеже не показан) для поступления энергии при работе на узел 2 и к емкости для химического реагента (через камеру 7 всасывания) и к линии нагнетания (через камеру 6 нагнетания). Определяют объем закачки реагента за одно качание объемного насоса (плунжерного или мембранного). Производят настройку блока управления механизма на требуемую частоту перемещения подпружиненного штока 4. Шток 4 приводит в возвратно-поступательное перемещение плунжер 10 (если установлен плунжерный насос) или мембрану 13 (если установлен мембранный насос) с требуемой для данных условий дозирования подачей химического реагента. Рабочий орган объемного насоса - плунжер 10 или мембрана 13, при одном (обратном) ходе осуществляет заполнение гидравлической части объемного насоса через камеру 7 всасывания из емкости с химическим реагентом, а при другом (прямом) ходе рабочего органа - плунжера 10 или мембраны 13, данный объем химического реагента из гидравлической части через камеру 6 нагнетания подается в линию нагнетания в зону обработки.
Таким образом, регулирование подачи реагента предлагаемым дозирующим блоком в составе дозирующего насоса осуществляется просто и надежно. Значительно упрощается конструкция по сравнению с известными, благодаря чему повышается надежность работы. Обеспечивается универсальность и многократность использования при различных технологических промысловых режимах, простота замены вышедшего из строя элемента. Кроме того, расширяются технологические возможности появления вариантов его установки как в горизонтальном, так и в вертикальном положении в зависимости от требуемых промысловых условий.