ОБЪЕМНЫЙ БЕСКЛАПАННЫЙ ДОЗАТОР

Полезная модель относится к добыче, сбору, подготовке и транспорту жидких продуктов и может быть использована в нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих, нефтетранспортных или иных предприятиях, где производятся работы по перекачке жидкостей.
В настоящее время на нефтепромыслах ОАО «Татнефть» остро стоит проблема надежной подачи реагентов на концевых ветвях системы сбора продукции скважин для деэмульсации добываемой жидкости, ингибировании процессов коррозии и для других технологических задач.
Известны установки для подачи реагента НДУ 1,6/16 с электроприводом, которые сегодня практически не используются в цехах добычи нефти и газа.
Недостатками данного устройства являются:
- во-первых, ненадежность клапанных узлов, которые часто забиваются при прокачивании реагентов, содержащих мелкий взвешенный мусор. При смешивании различных партий реагента, даже одной марки, встречаются случаи выпадения хлопьевидного осадка, который также приводит к забиванию клапанов;
- во-вторых, ненадежность конструкций узлов дозатора, и как следствие, их частые поломки.
Задачей полезной модели является повышение надежности прокачки реагентов вне зависимости от качества этого реагента, калибровка объема прокачиваемой жидкости.
Техническая задача решается с помощью объемного бесклапанного дозатора (далее сокращенно - ОБД) с приводом от балансира станка-качалки. С помощью него возможно перекачивание строго ограниченного объема реагента, что достигается конструкцией ОБД, состоящего из корпуса, качающегося якоря,
качающегося вкладыша, торцевой крышки, ограничительных болтов, 2-х впускных и 2-х выпускных отверстий, 2-х рычагов с помощью которых качается якорь и тросов для соединения с балансиром станка-качалки.
Объемный бесклапанный дозатор поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображен общий вид ОБД, на фигурах 2-9 объяснен принцип действия.
ОБД содержит корпус 1 (фиг.2), качающийся якорь 2 (фиг.2), качающийся вкладыш 3 (фиг.2), левый ограничительный болт 4 (фиг.2), правый ограничительный болт 5 (фиг.2), левое впускное отверстие 6 (фиг.2), правое впускное отверстие 7 (фиг.2), левое выпускное отверстие 8 (фиг.2), правое выпускное отверстие 9 (фиг.2), наружные рычаги 10 (фиг.1) привода качания якоря и тросы 11 (фиг.1) для соединения с балансиром станка-качалки (на чертежах не указан). Корпус 1 закрыт торцевой крышкой 12.
В корпусе 1, качающийся якорь 2 принудительно, от наружного рычага 10, производит качающееся движение вокруг своей оси. Амплитуда качания составляет 50° и ограничена двумя болтами левым 4 и правым 5. Качающийся вкладыш 3 имеет возможность свободного качания амплитудой 15°, также ограниченной этими же болтами 4 и 5. Через впускные отверстия левое 6 и правое 7 в корпус 1 дозатора поступает перекачиваемая жидкость. Через выпускные отверстия левое 8 и правое 9 из корпуса 1 дозатора выдавливается перекачиваемая жидкость. Снаружи корпуса 1 на валу качающегося якоря 2 установлены два наружных рычага 10, к концам которых крепятся тросы 11 для соединения с балансиром станка-качалки. Корпус 1 с торца закрыт крышкой 12. Циклические качания балансира приводят к циклическим качаниям якоря 2. Объем камер V1 и V2, создаваемых стенками качающегося якоря 2, качающегося вкладыша 3, корпуса 1 и торцевой крышки 12 изменяется за счет того, что амплитуда движения качающегося якоря 2 (50°) и качающегося вкладыша 3 (15°) разная.
Объемный бесклапанный дозатор работает следующим образом:
В начальный момент качающийся якорь 2 находится в крайней мертвой точке (КМТ). Движение его по часовой стрелке ограничено правым болтом 5.
Качающийся вкладыш 3 точно также находится в КМТ по часовой стрелке и ограничен левым болтом 4. Объем камеры V1 - минимален, V2 - максимален (фиг.2).
Качающийся якорь 2 начинает свое движение против часовой стрелки. Левое впускное 6 и левое выпускное 8 отверстия закрыты. За счет сохранения объема V2, качающийся вкладыш 3 также начинает свое движение против часовой стрелки. Правое выпускное отверстие 9 перекрывается вкладышем 3. Объем камеры V1 не изменяется (фиг.3).
Качающийся якорь 2 продолжает свое движение против часовой стрелки, качающийся вкладыш 3 - также продолжает свое движение против часовой стрелки синхронно с качающимся якорем 2. Левое впускное 6 и левое выпускное 8 отверстия закрыты. Объемы камер V1 и V2 не изменяется (фиг.4).
Качающийся вкладыш 3 упирается в правый ограничительный болт 5 и останавливается. Качающийся якорь 2 продолжает свое движение, увеличивая объем камеры V1 и создавая вакуум. Качающийся вкладыш 3 открывает левое выпускное отверстие 8. При этом объем камеры V2 уменьшается и происходит выдавливание перекачиваемой жидкости из корпуса 1 дозатора (фиг.5).
Качающийся якорь 2 упирается в левый ограничительный болт 4, при этом открывается правое впускное отверстие 7 и происходит поступление перекачиваемой жидкости в корпус 1 дозатора, за счет вакуума, в камеру V1. Объем камеры V1 максимален (фиг.6).
Качающийся якорь 2 начинает свое движение по часовой стрелке и перекрывает правое впускное отверстие 7. За счет неизменности объема камеры V1, вкладыш 3 также движется по часовой стрелке. Объем камеры V1 максимален. Левое выпускное отверстие 8 перекрывается вкладышем 3. Объем камеры V2 не меняется (фиг.7).
Качающийся вкладыш 3 упирается в левый ограничительный болт 4 и останавливается. При этом открывается правое выпускное отверстие 9. Качающийся якорь 2 продолжает свое движение, происходит уменьшение объема
камеры V1 и выдавливание жидкости в технологическую линию. Качающийся якорь 2 продолжает свое движение, увеличивая объем V1 и создавая вакуум (фиг.8).
Качающийся якорь 2 упирается в правый ограничительный болт 5. Объем камеры V1 - минимален. Объем камеры V2 максимален. Левое впускное отверстие 6 открывается и за счет вакуума перекачиваемая жидкость поступает в корпус 1 дозатора (фиг.9).
Далее весь цикл повторяется.
Предлагаемый объемный бесклапанный дозатор позволяет перекачивать жидкости строго определенного объема без применения клапанов, то есть надежность данного устройства многократно выше, чем у всех применявшихся до этого перекачивающих средств. Происходит калибрование, то есть перекачивание строго определенного объема жидкости, кроме того, повышается производительность за счет увеличения межремонтного периода. За счет уменьшения объема сальниковых устройств происходит уменьшение выброса перекачиваемого реагента в атмосферу, то есть улучшение экологической обстановки. За счет низкой металлоемкости затраты на производство объемного бесклапанного дозатора будут низки. В связи с тем, что при работе дозатора не применяется электричество, понижается уровень пожароопасности на скважинах и повышается уровень техники безопасности персонала.