雙缸三泵頭自力式高壓泵的製作方法

2023-05-29 04:06:56 1

專利名稱：雙缸三泵頭自力式高壓泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及柱塞泵技術，增壓技術、氣動控制技術；密封技術和自動監測和自動控制技術，液壓技術等多種技術的綜合運用。
背景技術：
天然氣從氣井開採出來時壓力都很高，必頂逐級降低壓力並經過一系列處理和計量，直到壓力降到能供用戶使用為止。天然氣中所含的某些化合物，在經節流降壓(如通過針形節流閥、彎頭，計量孔板等)時就會與天然氣中的水分結合形成水化物而結冰，造成管道堵塞，使天然氣不能輸出或不能正常輸送，嚴重時還會造成事故。解決冰堵這個問題，目前一般採用電動泵注入乙二醇液進入管道，防止水化物生成，但電動泵是一通用設備，它用於天然氣這一特強行業，有它的不足性，天然氣一年四季晝夜不停地輸送，而電動泵不能長期運行，這就需要有多臺電動泵輪班工作，必須建泵房，必須架設輸配電設備，這樣必然造成一次性投資大大增加，且它需要專人輪流值班，需專人維護，造成運行成本增高。另一種就是將用水套爐加熱管道，熱源一般就地用天然氣作燃料，而一般井場、集氣站等的氣均為未脫硫天然氣，這樣水套爐要不了多長時間就會被腐蝕而損壞，一套小套爐價格也較貴，而且佔地面積大，所以也不划算。以上兩種方法均要耗能，又不經濟，又不能實現自動化。另外，天然氣管道內壁因常年與天然氣，水分接觸，產生的腐蝕比較嚴重，為延長管道的使用壽命，必須向管道內注入緩蝕劑(最好是噴成霧狀附於管道內壁)，另外向氣井內注緩蝕劑是用一壓力容器內盛緩蝕劑與井口相聯當打開閥門後，井內天然氣壓力串入高壓容器內，使兩者壓力平衡，壓力容器內的緩蝕劑則在重力作用下，一滴一滴地落入井內，此法效率低效果也不理想。在目前技術條件下，已有自力式注醇泵，但它是單缸單泵頭的，雖然它是自力式的，比用水套爐，電動泵進一步，但它的結構只能是單泵頭的醇液的排量小，當氣井或管道的氣量大時，它就滿足不了注醇量大的需要，用戶就必須多買幾臺，這樣用戶從經濟考慮，接受承度就會大打折扣。雖然增大柱塞直經理論上可以解決，但動力缸也必須增大，這使得活塞的密封柱塞的密封面都增加很多，控制器的通氣面積也要相應增大，換向閥尺寸也得增加很多，這給製造加工，安裝必然帶來困難，而工作時的可靠性、靈敏性也勢必下降。而且它沒有自動遠程監測的功能，沒有醇液超壓自動溢流裝置，沒有進氣壓力超壓自動關機的保護裝置。因而它對於實現自動化，實現自動對設備進行安全保護，實現無人管理，幾乎是無能為力的。
實用新型內容本實用新型的目的是克服以上不足，提供一種利用天然氣流經雙缸三泵頭的自力式注入泵，降低一部分壓力能來推動泵工作的雙缸三泵頭自力式注入泵。
本實用新型的目的是這樣來實現的本實用新型提出的雙缸三泵頭自力式高壓注入泵，它主要由控制器、動力缸和裝有吸入單向閥和三個串聯在一起的單向閥組成的排出閥構成的泵頭組成。一種雙缸三泵頭自力式高壓泵，它主要由動力缸、高壓泵頭、同步氣缸迴路、控制器、高壓液流超壓保護裝置、控制器進口超壓自動停機保護裝置和接於控制器上的氣路出口，整機運行自動顯示裝置和底座組成，其特徵在於高壓泵頭各設有一個吸入單向閥和三個串聯的排出單向閥，這樣就保證了泵的吸入阻力小，排出口能承受大的壓力不發生洩漏，不發生氣流返串回泵內影響泵的正常工作。動力缸內均安裝有磁性活塞，磁性活塞通過傳感器可實現在值班室內對雙缸三泵頭自力式高壓泵進行遠程監視，且磁性活塞上設有L形密封，與壓盤上的L形孔可實現自動密封，在平衡缸內，磁性活塞的後杆與控制器內機動閥的拖杆成彈性聯接，以保證磁性活塞能滿行程左右移動，提高泵的吸入效率，控制器內機動閥和氣動閥設有共同的進氣口，機動閥的兩個輸出口交叉反向地控制氣動閥左右運動，氣動閥左右運動又將輸出的氣流從兩個輸出口不斷地通過同步氣缸迴路進入氣缸的後腔和前腔使得缸內的磁性活塞作往復運動，推動與之剛性固聯的柱塞作往復運動；控制器的控制器體均採用內流道結構，減少了進口出口處匯管的焊接，節省了材料減少了工序，提高了質量；柱塞作往復運動將從進口單流閥進入的常壓乙二醇液加壓成高壓經3個串聯的排出單流閥排出進入匯液缸後一併輸入天然氣井或天然氣管道，在匯液缸上裝有高壓液流超壓保護裝置超壓後，排出的乙二醇液能自動回流入醇罐內，這樣不會損壞設備和管道，也不會汙染環境。
本實用新型還有如下技術特徵在每個泵頭的下方設有泵頭裝配，拆卸對中滑道42，滑道上方圓弧與泵頭頸部外徑圓弧相同，並可通過空心螺栓40調整高度與泵頭頸部剛好接觸。它使得安裝拆卸時能減輕工人體力勞動，且能很好地對中，保證柱塞的直線度。磁性活塞15的L形密封高出壓盤，控制器內氣動閥48兩端設有緩衝墊，這樣使得整機在工作中沒有直接的機械剛性接觸，保證整機工作平穩，使用壽命長。
雙缸三泵頭自力式高壓泵與現有技術相比，本實用新型具有如下優點它比現有的自力式注醇泵效率高3倍，而且設置有自動遠程監測，醇液(或緩蝕劑液)超壓自動溢流回醇罐(或緩蝕劑罐)，進氣壓力超壓自動停機保護裝置，實現了多功能自動安全保護和監視的作用。


圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的A-A視圖；圖3是圖1的B-B視圖；圖4醇液超壓自動保護裝置結構圖；圖5控制器超壓自動停機保護裝置結構圖；圖6泵頭裝配拆卸對中滑道結構圖；圖7控制器體結構圖；圖8是圖7的右視圖。
在附圖中1-動力缸 2-高壓泵頭 3-高壓泵頭 4-動力缸 5-高壓醇液自動保護裝置 6-磁傳感器 7-高壓泵頭 8-同步氣缸管路 9-控制器 10-超壓自動停機保護裝置 11-整機運行情況顯示裝置 12-底座 13-吸入單向閥 14-排出閥 15-磁性活塞 16-匯液缸 17-匯液缸出口 18-後杆19-控制器體 20-醇液超壓保護裝置 21-T型活塞閥座 22-T型活塞23-回位彈簧 24-小孔 25-針型閥座 26-針型閥 27-調節螺絲28-小孔 29-法蘭 30-密封套 31-閘板 32-氣缸 33-活塞 34-孔 35-小閥 36-調節小彈簧 37-蓋 38-孔 39-孔 40-空心螺栓 41-滑道支撐板 42-滑道 43-螺栓 44-控制器排氣口 45-缸 46-機動閥 47-機動閥輸出口後段 48-氣動閥 49-柱塞 50-工藝孔 51-機動閥輸出口前段 52-機動閥輸出口前段 53-控制器排氣通道 55-進氣口連接通道56-通往控制器排氣口氣道具體實施方式
參見圖1～圖8，雙缸頭自力式高壓注入泵，它主要由控制器9、動力缸1、4和裝有吸入單向閥13和三個串聯在一起的單向閥14組成的排出閥構成的泵頭2、3、7組成。泵頭2、3、7內有柱塞49，柱塞49與動力缸1、4內的磁性活塞15剛性固聯，磁性活塞15後端的後杆18與控制器9內機動閥46的拖杆彈性聯接，氣動閥48自由地置於控制器上方腔內，機動閥46的進氣口與氣動閥48的進氣口直接聯通，只接一個進氣口。機動閥46的兩個排氣口與氣動閥48的兩個排氣口也直接聯通，並接於通往出口的管道。進入的氣流同時通往機動閥46和氣動閥48的進氣口。進入機動閥46進口的氣流通過機動閥46的兩個輸出口51、52交叉反向地進入氣動閥48的兩個端腔，實現控制氣動閥48左右移動的功能，同時進入氣動閥48的氣流經氣動閥48的左右移動，不斷地從交替從氣動閥的兩個輸出口進入動力缸1、4內的前腔和後腔，推動磁性活塞15往復運動，由於磁性活塞15與泵頭柱塞49剛性固聯，所以柱塞49也作往復運動，將乙二醇液(或緩蝕劑液)源源不斷地壓入匯液缸16，再進入氣體管道或天然氣井口，在動力缸內磁性活塞15往復運動的過程中作了功(降了壓)的天然氣進入控制器9內的排氣口44經排氣通道53、54輸往後面的管道輸走。整個系統全部密封、密閉、不產生洩漏，不汙染環境，不需要另外能源，能實現全部自動安全保護和遠程監控。當泵頭2、3、7壓出的醇液(或緩蝕劑液)超壓時高壓液流超壓保護裝置5將多餘的醇液(或緩蝕劑液)自動地溢回常壓的醇罐(或緩蝕劑罐)，實現對泵頭及其管道自動保護。其實施的內容是該高壓液流超壓保護裝置5的進口與匯液缸16用接頭聯接，進入的醇液(或緩蝕劑液)充滿T形活塞22的上下空間，此時T形活塞22上下空間內的液體壓力相等，且與匯液缸16內的壓力相等。當匯液缸16內的液體壓力超壓時，高壓液超壓自動保護裝置5內的液體也同時超壓，並通過小孔24頂開針形閥26，離開閥座25再通過小孔28流回乙二醇罐(或緩蝕劑罐)。此時T形活塞22上方的壓力下降，T形活塞22上設有阻尼孔(用於緩慢進液時溝通上下方壓力)，由於阻尼孔很小，此時阻尼孔來不及溝通上下壓力，因而下方壓力此時大於上方壓力此壓差將T形活塞22迅速上抬，打開T形閥將超壓的醇液(或緩蝕劑液)溢流回醇缸(或緩蝕劑罐)內。泵頭2、3、7及匯液缸16及其後面的管道內的壓力相應降低，因而得到保護，醇液(或緩蝕劑液)壓力恢復正常後，T形活塞22在彈簧23作用下復位，將溢流口關閉，泵正常工作。當從控制器進口的氣流壓力升高時，氣體壓力超壓自動停機裝置10，自動切斷高壓氣源，將設備關機，自動地實現對雙缸三泵頭自力式泵的安全保護。氣體壓力超壓自動停機保護裝置10的結構(見圖5)，它通過法蘭29與控制器9的進氣口連接通道55相聯接，當氣源壓力波動，或控制器9的機動閥46發生卡阻時，進氣壓力都將升高，此時壓力將通過間隙進入控制器9內，並進入動力缸1，動力缸4內，這樣將造成控制器、動力缸的損壞。但有了氣體超壓自動停機保護裝置10，控制器9和動力缸1、4都可以得到保護。超壓時超壓氣體通過孔39進入小閥35的下方，並頂開小閥35，小閥35被頂開的同時關閉通往孔38的通路，超壓氣體通過小孔34進入氣缸32內活塞33的上腔。將活塞33向下推動，由於活塞33下方連有閘板31，因而閘板31也向下方移動，將進氣通道自動關閉，這樣控制器9及動力缸1、4及後面的部件得到了保護。當壓力恢復正常後，小閥35在調節小彈簧36作用下回位，切斷從小孔從小孔39來的氣體，同時打開通往孔38的通道，活塞33上方的氣體經孔34和小閥與蓋37間的環形間隙從孔38排出，活塞33在彈簧作用下上移，閘板31打開通往控制器9的通道。整機又開始正常工作，該自動停機保護裝置10的壓力設定是通過調整小彈簧36來實現的。磁性活塞15與磁傳感器6、整機運行情況顯示裝置11是靠裝在磁性15活塞內的20個磁鋼，通過磁性活塞15往復一次就吸引一次磁傳感器6、11內的幹簧管接通一次，這樣值班室內的燈光就閃爍一次，就可遠程地知道泵正常工作，如燈不閃爍或常亮表示泵有故障，工作人員可立即前往排除。
權利要求1.一種雙缸三泵頭自力式高壓泵，它主要由動力缸(1、4)、高壓泵頭(2、3、7)、同步氣缸迴路(8)、控制器(9)、高壓液流超壓保護裝置(5)、控制器(9)、進口超壓自動停機保護裝置(10)和接於控制器上的氣路出口腔(4)，整機運行自動顯示裝置(11)和底座(12)組成，其特徵在於高壓泵頭(2、3、7)各設有一個吸入單向閥(13)和(3)個串聯的排出單向閥(14)，泵頭(3、7)通過法蘭與動力缸(4)聯接，泵頭(2)通過法蘭與動力缸(1)聯接，動力缸(1、4)內均安裝有磁性活塞(15)且磁性活塞上設有L形密封，動力缸(1)通過密封的平衡缸(45)與控制器(9)聯接，在平衡缸(45)內，磁性活塞(15)的後杆(18)與控制器(9)內機動閥(46)的拖杆成彈性聯接，控制器(9)內機動閥(46)和氣動閥(48)設有共同的進氣口(55)，控制器(9)的控制器體(19)均採用內流道結構。
2.根據權利要求1所述的雙缸三泵頭自力式高壓泵，其特徵在於動力缸內的活塞是磁性活塞(15)，與傳感器(6、11)配合。
3.根據權利要求1所述的雙缸三泵頭自力式高壓泵，其特徵在於磁性活塞(15)上設有L形密封，與壓盤上L形孔完成自力密封。
4.根據權利要求1所述的雙缸三泵頭自力式高壓泵，其特徵在於泵的匯液缸(16)上設有高壓液流超壓保護裝置(5)。
5.根據權利要求1所述的雙缸三泵頭自力式高壓泵，其特徵在於在氣體進入控制器(9)處設有氣體超壓自動停機保護裝置。
專利摘要本實用新型提出的雙缸三泵頭自力式高壓泵，它主要由氣控部分，兩個動力氣缸和三個泵頭，泵工作自動顯示，醇液或緩蝕劑液超壓自動保護裝置，控制器超壓自動停機保護裝置等六部分組成。工作時控制器一級機動閥指揮二級氣動閥往復動作，二級氣動閥往復動作，輸出的氣流使動力缸內的磁性活塞往復動作，與磁性活塞剛性固聯的柱塞也在泵頭內往復動作將醇液或緩蝕劑液、臭，注入到高壓氣井或管道內。同時磁性活塞的往復又指揮控制器一級機動閥所組成的閉環式控制系統。該機具有進氣超壓自動停機保護裝置，泵頭出口醇液或緩蝕劑液超壓自動溢流降壓保護裝置，能全面保護整機安全自動運行，且通過磁性活塞，傳感器能在值班室遠程通過燈光閃爍顯示整機的工作情況。
文檔編號F04B49/03GK2656665SQ0320731
公開日2004年11月17日 申請日期2003年8月15日 優先權日2003年8月15日
發明者胡志鵬, 王國棟 申請人:胡志鵬