Вибронасос гарипова

(5)5 Р ЕНТН ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПВЕДОМСТВО СССР,(ГОСПАТЕНТ СССР) АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕНТ 5000788/29 02.07.91 30.08.93, Бю М,Г,Гарипо Авторское с 00436, кл, Р ВИБРОНАС(21 (22 л, %32и О,М.Гариповидетельство СССР04 Г 7/00, 1981.ОС ГАРИМОВА Использовани жин. Сущно кционный пр ости корпуса убку и содерж ск ст по па Изобретенсофроения иразтичных обдля подъема жскв жин.Цель изобвоительности етения - повышенвибронасоса. изви ронасоса, Вибронасос с тат пр льным патруб ема (всасыван о пространств луатационной дпочтительно кс от мехаорпуса 1 ма гнитоключжень 5 с вог фи ническ соосно стр кц щий об е: для подъема жидкости иэ ть изобретения: магнитообразователь установлен в соосно нагнетательному ит стержень с концентраие относится к области насоможет быть испольэбвано в астях техники, в том числе дкости из эксплуатационных На чертеже дана схема предложенного держит корпус 1 с нагнеом 2 и отверстием 3 для я) жидкости из окружаю- , например из нефтяной скважины. Отверстие 3 ыполнить в виде щелельтра для очистки жидкостих примесей. В полости кпатрубку 2 установленонный преобразователь,мотку возбуждения 4 и сте.Я 2 1838672 АЗ тором и обмотку возбуждения, Обмотка подключена к генератору высокочастотных колебаний. На торцевой поверхности концентратора выполнена выемка с наклонными к его оси каналами, выходящими на боковые поверхности выемки и концентратора и сообщающими полость выемки с полостью корпуса. На боковой поверхности концентратора выполнены продольные глухие пазы, вершины к-рых сообщены с наклонными каналами. Высота сечения наклонного канала по вертикали равна глубине выемки. 2 з,п, ф-лы, 1,ил. концентратором 6. Обмотка возбуждения 4 связана кабелем с генератором 7 высокочастотных колебаний, который при спуске вибронасоса в скважину устанавливают на поверхности,Концентратор может быть любой формы (цилиндрический, ступенчатый, конический и т.п.). Для рассматриваемого примера вибронасоса взят концентратор, выполненный ступенчатым. В торце концентратора, расположенном под нагнетательным патрубком 2, выполнена цилиндрическая выемка (углубление) 8, а в теле концентратора выполненны наклонные к его оси каналы 9, сообщающие полость выемки с полостью корпуса вибронасоса, Каналы 9 выходят на боковую поверхность выемки 8 и боковую поверхность концентратора 6. на которой имеются продольные (вертикальные) глухие пазы 10, в верхнюю часть (вершину) которыхвыходят каналы. Максимальное проходноесечение канала 9 определяется тем, что высота его сечения по вертикали равна глубине выемки 8,Концентратор может быть выполнен не содним. а с несколькими торцевыми выемками, каждая из которых сообщается с полостью вибронасоса канала в концентраторе.Вибронасос работает следующим образом.При подаче высокочастотных электрических колебаний от генератора 7 на обмотку 4 стержень 5, выполненный иэмагнитострикционного материала, удлиняясь и укорачиваясь, передает эти колебанияконцентратору 6, торец которого создает усреза нагнетательного патрубка 2 попеременно зоны повышенного давления и глубокого разрежения. Импульс давлениявыталкивает жидкость в колонну труб, к которой при спуске в скважину вибронасосприсоединяют патрубком 2, а при разрежении. в зону между торцами нагнетательногопатрубка и концентратора из полости насоса всасывается перекачиваемая жидкость.Из-за высокой частоты колебаний жидкостьне успевает в полном объеме проникнутьчерез кольцевой зазор между патрубком 2 иторцом концентратора 6. Жидкость, поступающая в кольцевой зазор, заполняет лишькраевые участки зоны разрежения, не достигая ее центральной части. В центральную часть зоны жидкость поступает поканалам 9 и выемке 8,Наличие выемки 8 не снижает импульса,передаваемого концентратором жидкости,так как ее дно работает как торцевая повер-,хность, а наличие прорезей 10 способствуетпринудительной подаче жидкости в каналы9, входные отверстия которых при сокращении концентратора движутся относительножидкости и как бы захватывают ее.Пример расчета параметров вибронасоса.При рабочей резонансной частоте генератора магнитострикционного преобразователя из пермендюра (сплав марки 49 К 2 Ф)18 кГц длина преобразователя (стержня) составит е1 1= = 14,4 см,С 121где С - скорость продольных волн для пермендюра, равная 5,2 х 10 м/с.Резонансная длина ступенчатого.концентратора составит 1 2- 2 14,2 см (по 7,1 см на стуС 2пень),где С 2 - скорость продольных волн для сталимарки 40 Х, равная 5,1 х 10 м/с,С учетом того, что магнитострикционнаядеформация преобразователя равна10= 50 х 1011удлинение преобразователя составит О. = О х 50 х 10 = 72 х 10 5 см.Для ступенчатого концентратора с входным диаметром (диаметр большой степени) 01=4 см и выходным 02=2 см коэффициент усиления будет равен20(стержень преобразователя с концентрато.25 ром) составитО 1.в = ОО х К = 72 х 10 х 4 = 28,8 х10 см.о /Объем зоны разрежения над торцемконцентратора равенр О 3 х4 35 3,14 х 4 х 28,8 х 104= 9 х 10 зсмз40Поскольку одно колебание происходитв течение 1/1800 с, то время всасыванияжидкости равно 1/36 х 10 с. За это времяжидкость успевает заполнить весь объем и при отсутствии выемки в торце концентратора и каналов, сообщающих ее с полостью вибронасоса, как показывают расчеты по формуле Дюпюи он будет заполнен примерно на 35 (расчеты делались для воды при перепаде давлений, равном 1 атм).Наличие выемки и каналов способствует более полному заполнению зоны разрежения жидкости. В примере йлощадь выемки не должна превышать 65 О/, площади торца концентратора (диаметр выемки равен примерно 0,8 диаметра концентратора), а глубина ее не меньше величины удлинения всего виброэлемента.1838672 т4 7 ов Корректор М,Т оставитель М,Га хред М.Моргента дакт Тираж Подписноенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 3035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 2918 ВНИИПИ Госуда водственно-иэдательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101 При достижении полного заполненияподача насоса составит О=Чх 1-9 х 10 х 18 х 10 =162 см /с= 14 м /сут. з Реализация изобретения повышаетПроизводйтельность вибронасоса в 2,5 раЭа.Формула изобретения 1. Вибронасос, содержащий корпус сНагнетательным патрубком и магнитострикционный преобразователь, установленныйВ полости корпуса соосно нагнетательномупатрубку и включающий стержень с концентратором и обмотку возбуждения, подключаемую к генератору высокочастотных колебаний, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что на торцевой поверхности концентратора выполнена выемка с наклонными к его оси каналами, выходящими на боковые поверхности выемки и концентратора и сообщающими полость выемки с полостью кОрпуса.2. Вибронасос по и.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на боковой поверхности концен тратора выполненыпродольные глухие пазы, вершины которых сообщены с наклонными каналами,3. Вибронасос по пп,1 или 2, о т л и ч аю щ и,й с я тем, что высота сечения наклон ного канала по вертикали равна глубине выемки.