Спосіб збільшення обсягів безперервної подачі стисненого газу у проміжний ступінь насоса та система для його реалізації

1. Спосіб збільшення обсягів безперервної подачі стисненого газу у проміжний ступінь насоса, що включає формування з газорідинного потоку нагнітального трубопроводу насоса окремого високонапірного газорідинного потоку, отримання з окремого високонапірного газорідинного потоку високонапірного потоку рідини та стисненого газу, який, в свою чергу, акумулюють, який відрізняється тим, що попередньо задають величину витрати подачі стисненого газу високого тиску в проміжний ступінь насоса, подають газ низького тиску в газорідинний акумулятор, дотискають високонапірним потоком рідини локалізований в газорідинному акумуляторі газ низького тиску до тиску в проміжному ступені насоса, подають дотиснений газ в проміжний ступінь насоса, контролюють величину витрати подачі стисненого газу високого тиску в проміжний ступінь насоса, порівнюють контрольовану величину з заданою та досягають їх відповідності шляхом регулювання величини витрати високонапірного потоку рідини, який подають в газорідинний акумулятор, а в процесі зарядки газорідинного акумулятора газом низького тиску забезпечують подачу зосередженої в ньому рідини у всмоктувальний трубопровід насоса при парале C2 2 (19) 1 3 86438 4 Відомий спосіб подачі газу у проміжний ступотік рідини, дотиснення газорідинним ежектором пінь насоса, який включає завдання величини газу низького тиску до тиску, що забезпечує його витрати подачі стисненого газу при низькому тиснадходження разом з високонапірним потоком ку у проміжний ступінь насоса, формування з рідини безпосередньо у проміжний ступінь насогазорідинного потоку нагнітального трубопроводу са, контролювання величини витрати газу низьконасоса окремого високонапірного газорідинного го тиску, який надходить в газорідинний ежектор, потоку, безперервну подачу газу низького тиску в під час подачі потоку газорідинної суміші, до газорідинний ежектор, через який проходить складу якого входять дотиснений газорідинним окремий високонапірний газорідинний потік, доежектором газ та високонапірний потік рідини, у тиснення газорідинним ежектором газу низького проміжний ступінь насоса, порівняння контрольотиску до тиску, що забезпечує його надходження ваної величини з заданою та досягнення їхньої разом з окремим високонапірним газорідинним відповідності шляхом регулювання величин випотоком безпосередньо у проміжний ступінь натрат як окремого високонапірного газорідинного соса, контролювання величини витрати газу нипотоку, так і подачі утвореного з нього високоназького тиску, який надходить в газорідинний ежепірного потоку рідини в газорідинний ежектор, ктор, під час подачі потоку газорідинної суміші, до [патент України №77214 С2, кл. F 04 F 1/10, F 04 складу якого входять дотиснений газорідинним F 1/20, Ε 21 F 17/00, 2006p.] ежектором газ та окремий високонапірний газоріНедоліками найбільш близького технологічдинний потік, у проміжний ступінь насоса, порівного рішення є низька величина витрати стисненяння контрольованої величини з заданою та ного газу, який подають у складі високонапірного досягнення їхньої відповідності шляхом регулюпотоку газорідинної суміші безпосередньо в провання величини витрати подачі окремого високоміжний ступінь насоса. напірного газорідинного потоку в газорідинний Найбільш близьким технічним рішенням є ежектор, [патент України №77452 С2, кл. F 04 F насосний пристрій для подачі газу у проміжний 1/00, 2006р.] ступінь насоса, який містить багатоступінчастий Недоліками відомого способу є низька велинасос з всмоктувальним і нагнітальним трубочина витрати стисненого газу, який подають у проводами, нагнітач стисненого газу, акумулятор, складі потоку газорідинної суміші безпосередньо зливний резервуар, додатковий трубопровід в проміжний ступінь насоса, та нестабільна робобайпас, що має керовану засувку та з'єднує ната газорідинного ежектора внаслідок проходженгнітальний трубопровід насоса з проміжним стуня через нього окремого високонапірного газоріпенем насоса, при цьому нагнітальний трубопродинного потоку. від насоса з'єднаний трубопроводом, що має Відомий насосний пристрій для подачі газу у зворотний клапан, з верхньою частиною акумуляпроміжний ступінь насоса, який містить багатотора, який встановлено у ставі трубопроводу ступінчастий насос з всмоктувальним і нагнітальбайпаса, котрий також містить зворотний клапан ним трубопроводами, нагнітач стисненого газу, та газорідинний ежектор, а нагнітач стисненого зливний резервуар, додатковий трубопровід повітря сполучений через обладнаний датчиком байпас, що має керовану засувку та з'єднує навизначення витрати стисненого газу, зворотним гнітальний трубопровід насоса з проміжним стуклапаном та керованою засувкою окремий трубопенем насоса, при цьому байпас містить зворотпровід з газорідинним ежектором, [патент України ний клапан та газорідинний ежектор, який, в свою №77214 С2, кл. F 04 F 1/10, F 04 F 1/20, Ε 21 F чергу, сполучений через обладнаний датчиком 17/00, 2006p.] визначення витрати стисненого газу, зворотним Недоліками найбільш близького технічного клапаном та керованою засувкою окремий труборішення є низька величина витрати стисненого провід з нагнітачем стисненого повітря, [патент газу, який подають у складі високонапірного поУкраїни №77452 С2, кл. F 04 F 1/00, 2006р.] току газорідинної суміші безпосередньо в проміНедоліками відомого насосного пристрою є жний ступінь насоса. низька величина витрати стисненого газу, який В основу винаходу поставлена задача удоподають у складі потоку газорідинної суміші безсконалення способу збільшення обсягів безперепосередньо в проміжний ступінь насоса, та нервної подачі стисненого газу у проміжний ступінь стабільна робота газорідинного ежектора внаслінасоса в якому, шляхом контролю величини видок проходження через нього високонапірного трати подачі стисненого газу високого тиску в газорідинного потоку. проміжний ступінь насоса, забезпечується можНайбільш близьким технологічним рішенням ливість значного збільшення обсягів безперервє спосіб подачі газу у проміжний ступінь насоса, ного надходження стисненого газу у проміжний який включає завдання величини витрати подачі ступінь насоса. стисненого газу при низькому тиску у проміжний Поставлена задача розв'язується таким чиступінь насоса, формування з газорідинного поном, що відомий спосіб збільшення обсягів безтоку нагнітального трубопроводу насоса окремоперервної подачі стисненого газу у проміжний го високонапірного газорідинного потоку, отриступінь насоса, що включає формування з газорімання з окремого високонапірного газорідинного динного потоку нагнітального трубопроводу напотоку високонапірного потоку рідини та стиснесоса окремого високонапірного газорідинного ного газу, який, в свою чергу, акумулюють і подапотоку, отримання з окремого високонапірного ють у нагнітальний трубопровід насоса, безперегазорідинного потоку високонапірного потоку рірвну подачу газу низького тиску в газорідинний дини та стисненого газу, який, в свою чергу, акуежектор, через який проходить високонапірний мулюють, який відповідно до винаходу відрізня 5 86438 6 ється тим, що попередньо задають величину визворотний клапан байпаса встановлений між зотрати подачі стисненого газу високого тиску в нами його сполучення з окремим трубопроводом проміжний ступінь насоса, подають газ низького та газорідинним акумулятором. тиску в газорідинний акумулятор, дотискають На фігурі зображена схема системи для збівисоконапірним потоком рідини локалізований в льшення обсягів безперервної подачі стисненого газорідинному акумуляторі газ низького тиску до газу у проміжний ступінь насоса. тиску в проміжному ступені насоса, подають доСистема для збільшення обсягів безперервтиснений газ в проміжний ступінь насоса, контроної подачі стисненого газу у проміжний ступінь люють величину витрати подачі стисненого газу насоса містить багатоступінчастий насос 1 з високого тиску в проміжний ступінь насоса, поріввсмоктувальним 2 і нагнітальним 3 трубопровонюють контрольовану величину з заданою та дами, нагнітач стисненого газу 4 з обладнаним досягають їх відповідності шляхом регулювання керованою засувкою 5 та зворотним клапаном 6 величини витрати високонапірного потоку рідини, нагнітальним трубопроводом 7, обладнаний кеякий подають в газорідинний акумулятор, а в рованими засувками 8, 9 та зворотним клапаном процесі зарядки газорідинного акумулятора газом 10 додатковий трубопровід - байпас 11, через низького тиску забезпечують подачу зосереджеякий нагнітальний трубопровід 3 сполучений з ної в ньому рідини у всмоктувальний трубопровід проміжним ступенем 12 насоса 1, встановлений в насоса при паралельній подачі з заданою велипоставі трубопроводу байпаса 11 акумулятор 13, чиною витрати акумульованого газу у проміжний обладнаний зворотним клапаном 14 та сполучеступінь насоса. ний з верхньою частиною акумулятора 13 окреВ основу винаходу поставлена задача удомий трубопровід 15, зливний резервуар 16 та сконалення системи для збільшення обсягів бездатчик визначення витрати стисненого газу 17, перервної подачі стисненого газу у проміжний при цьому розташована між акумулятором 13 та ступінь насоса в якій, шляхом введення інших проміжним ступенем 12 насоса 1 ділянка байпаса елементів та з'єднань у відому конструктивну 11 містить газорідинний акумулятор 18, всмоктусхему, забезпечується можливість значного збівальний трубопровід 2 обладнаний зворотним льшення обсягів безперервного надходження клапаном 19 та керованою засувкою 20, окремий стисненого газу у проміжний ступінь насоса при трубопровід 15 містить керовану засувку 21 та раціональній конфігурації технічних засобів. сполучений з розташованою між газорідинним Поставлена задача розв'язується таким чиакумулятором 18 та проміжним ступенем 12 наном, що відома система для збільшення обсягів соса 1 ділянкою байпаса 11, зливний трубопровід безперервної подачі стисненого газу у проміжний 22 обладнаний керованою засувкою 23, а також ступінь насоса, яка містить багатоступінчастий сполучений з нижньою частиною газорідинного насос з обладнаними відповідними зворотними акумулятора 18 та всмоктувальним трубопровоклапанами всмоктувальним та нагнітальним трудом 2, нагнітальний трубопровід 7 сполучений з бопроводами, нагнітач стисненого газу з обладгазорідинним акумулятором 18, датчик визначеннаним керованою засувкою та зворотним клапаня витрати стисненого газу 17 сполучений з розном нагнітальним трубопроводом, обладнаний ташованою між зонами сполучення з окремим керованими засувками та зворотним клапаном трубопроводом 15 та проміжним ступенем 12 додатковий трубопровід - байпас, через який нанасоса 1 ділянкою байпаса 11, акумулятор 13 гнітальний трубопровід насоса сполучений з містить сигналізатори верхнього 24 та нижнього проміжним його ступенем, встановлений в ставі 25 рівнів рідини, нагнітальний трубопровід 3 обтрубопроводу байпаса акумулятор, обладнаний ладнаний зворотним клапаном 26, газорідинний зворотним клапаном та сполучений з верхньою акумулятор 18 містить сигналізатори верхнього частиною акумулятора окремий трубопровід, 27 та нижнього 28 рівнів рідини, а зворотний клазливний резервуар та датчик визначення витрати пан 10 встановлений в поставі трубопроводу стисненого газу, яка відповідно до винаходу відбайпаса 11 між зонами його сполучення з окрерізняється тим, що розташована між акумулятомим трубопроводом 15 та газорідинним акумуляром та проміжним ступенем насоса ділянка байтором 18. Система додатково містить блок керупаса містить газорідинний акумулятор, вання 29. всмоктувальний трубопровід насоса обладнаний Спосіб за допомогою системи для збільшенкерованою засувкою, окремий трубопровід місня обсягів безперервної подачі стисненого газу у тить керовану засувку та сполучений з розташопроміжний ступінь насоса реалізується наступваною між газорідинним акумулятором та проміним чином. жним ступенем насоса ділянкою байпаса, Попередньо задають величину витрати подазливний трубопровід обладнаний керованою зачі стисненого газу високого тиску в проміжний сувкою, а також сполучений з нижньою частиною ступінь 12 насоса 1. Перед запуском системи для газорідинного акумулятора та всмоктувальним збільшення обсягів безперервної подачі стиснетрубопроводом насоса, нагнітальний трубопровід ного газу у проміжний ступінь насоса керовані нагнітача стисненого газу сполучений з газорізасувки 5, 9, 20, 21 та 23 повністю закриті. динним акумулятором, датчик визначення витраБлок керування 29 відкриває керовану засувти стисненого газу сполучений з розташованою ку 20 та виконує запуск багатоступінчастого наміж зонами сполучення з окремим трубопровососа 1, який починає відкачувати зосереджену в дом та проміжним ступенем насоса ділянкою зливному резервуарі 16 рідину через зворотний байпаса, акумулятор та газорідинний акумулятор клапан 19 та відкриту керовану засувку 20 по містять відповідні сигналізатори рівня рідини, а всмоктувальному трубопроводу 2 в нагнітальний 7 86438 8 трубопровід 3. Паралельно з запуском насоса 1 верхній частині акумулятора 13 стисненого газу блок керування 29 також виконує запуск нагнітача по окремому трубопроводу 15 та байпасу 11 честисненого газу 4 та відкриває керовану засувку рез частково відкриту керовану засувку 21 в про5, внаслідок чого газ низького тиску від нагнітача міжний ступінь 12 насоса 1, а також зарядження 4 по нагнітальному трубопроводу 7 через відкригазорідинного акумулятора 18 газом низького ту керовану засувку 5 та зворотний клапан 6 надтиску, який надходить в нього від нагнітача 4 по ходить у газорідинний акумулятор 18. За вичернагнітальному трубопроводу 7 через відкриту панням часу, необхідного для зарядки керовану засувку 5 та зворотний клапан 6, з одгазорідинного акумулятора 18 газом низького ночасним відведенням зосередженої в газорідинтиску, блок керування 29 відкриває керовану заному акумуляторі 18 рідини по зливному 22 та сувку 8, частково відкриває керовану засувку 9 і всмоктувальному 2 трубопроводам через відкриутворюваний з потоку нагнітального трубопровоту керовану засувку 23 в насос 1. Зворотний кладу 3 високонапірний потік рідини по байпасу 11 пан 10 перешкоджає потраплянню акумульованочерез акумулятор 13, відкриту 8 та частково відго в акумуляторі 13 стисненого газу в криту 9 керовані засувки надходить у газорідингазорідинний акумулятор 18, а закрита керована ний акумулятор 18. Таким чином високонапірний засувка 20 забезпечує швидку зарядку газорідинпотік рідини дотискає локалізований в газорідинного акумулятора 18 газом низького тиску. Велиному акумуляторі 18 газ низького тиску до тиску в чину витрати подачі акумульованого у верхній проміжному ступені 12 насоса 1, а зворотний клачастині акумулятора 13 стисненого газу в проміпан 6 перешкоджає надходженню рідини під вижний ступінь 12 насоса 1 блок керування 29 тасоким тиском в нагнітач 4. Дотиснений до тиску в кож контролює за допомогою датчика визначення проміжному ступені 12 насоса 1 газ починає надвитрати стисненого газу 17, порівнює контрольоходити в нього через зворотний клапан 10. При вану величину з заданою та досягає їх відповіднадходженні дотисненого до високого тиску газу ності шляхом регулювання величинами відкриття в проміжний ступінь 12 насоса 1 у нагнітальний керованих засувок 8 та 21. трубопровід 3 починає надходити потік газоріПри необхідності збільшення величини видинної суміші. Сформований з потоку газорідинтрати подачі акумульованого у верхній частині ної суміші нагнітального трубопроводу 3 окремий акумулятора 13 стисненого газу в проміжний стувисоконапірний газорідинний потік надходить по пінь 12 насоса 1 блок керування 29 збільшує вебайпасу 11 через відкриту керовану засувку 8 в личини відкриття керованих засувок 8 та 21. акумулятор 13. В акумуляторі 13 з окремого виПри необхідності зменшення величини високонапірного газорідинного потоку отримують трати подачі акумульованого у верхній частині високонапірний потік рідини, який продовжує акумулятора 13 стисненого газу в проміжний стунадходити далі по байпасу 11 через частково пінь 12 насоса 1 блок керування 29 збільшує вевідкриту керовану засувку 9 в газорідинний акуличини закриття керованих засувок 8 та 21. мулятор 18, та стиснений газ, який акумулюється При зниженні рівня рідини в газорідинному у верхній частині акумулятора 13. Паралельно з акумуляторі 18 нижче сигналізатора нижнього цим блок керування 29 за допомогою датчика рівня рідини 28 блок керування 29 повністю відвизначення витрати стисненого газу 17 контрокриває керовані засувки 8, 9, 20, повністю закрилює величину витрати подачі стисненого газу ває керовані засувки 21, 23 і високонапірний потік високого тиску в проміжний ступінь 12 насоса 1, рідини по байпасу 11 знову надходить в газоріпорівнює контрольовану величину з заданою та динний акумулятор 18, дотискаючи при цьому досягає їх відповідності шляхом регулювання локалізований в ньому газ низького тиску до тисвеличини витрати високонапірного потоку рідини, ку у проміжному ступені 12 насоса 1. який надходить в газорідинний акумулятор 18. Таким чином забезпечується можливість розПри необхідності збільшення величини виширення діапазону обсягів безперервної подачі трати подачі стисненого газу високого тиску в стисненого газу високого тиску в проміжний ступроміжний ступінь 12 насоса 1, блок керування 29 пінь 12 насоса 1. збільшує величину витрати високонапірного поВ процесі роботи системи для збільшення току рідини, який надходить в газорідинний акуобсягів безперервної подачі стисненого газу у мулятор 18, шляхом збільшення величини відпроміжний ступінь насоса при зниженні рівня рікриття керованої засувки 9 байпаса 11. дини в акумуляторі 13 нижче сигналізатора нижПри необхідності зменшення величини винього рівня рідини 25 блок керування 29 зменшує трати подачі стисненого газу високого тиску в величину повного відкриття керованої засувки 9 проміжний ступінь 12 насоса 1, блок керування 29 та збільшує величину повного відкриття керовазменшує величину витрати високонапірного потоної засувки 21, а при досягненні рідиною в акумуку рідини, який надходить в газорідинний акумуляторі 13 сигналізатора верхнього рівня рідини лятор 18, шляхом зменшення величини відкриття 24 блок керування 29 збільшує величину повного керованої засувки 9 байпаса 11. відкриття керованої засувки 9 та зменшує велиПри досягненні рідиною в газорідинному акучину повного відкриття керованої засувки 21. муляторі 18 сигналізатора верхнього рівня рідини Зупинку системи для збільшення обсягів без27 блок керування 29 повністю закриває керовані перервної подачі стисненого газу у проміжний засувки 9, 20, відкриває керовану засувку 23, часступінь насоса блок керування 29 виконує відразу тково відкриває керовану засувку 21 та зменшує після здійснення чергової зарядки газом низького величину відкриття керованої засувки 8. Внаслітиску газорідинного акумулятора 18. Безпосередок цього відбувається подача акумульованого у дньо при зупинці системи блок керування 29 ви 9 86438 10 конує зупинки насоса 1 та нагнітача стисненого проміжний ступінь насоса відбувається за навегазу 4, а також повністю закриває керовані засувденою вище технологією запуску системи, вики 5, 9, 20, 21 та 23. ключаючи процес попередньої зарядки газом Повторний запуск системи для збільшення низького тиску газорідинного акумулятора 18. обсягів безперервної подачі стисненого газу у Комп’ютерна верстка Л. Купенко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601