Газоперекачивающая станция

7 У ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР У 1455055, кл. Р 15 В 1/02, 1987. (54) ГАЗОПЕРЕКАЧКВАЮЩАЯ СТАНЦИЯ (57) Изобретение м.б. использовано в системах управления противовыбро сового оборудования буровых установок. Цель изобретения - повышение КПД газоперекачивающей станции.Гидравлические полости блока пневмогид 4 роаккумуляторов (ПГА) 2,3 сообщеныс напорной и сливной магистралями.Пневматические полости сообщеныпневмолиниями со всасывающей и нагнетающей магистралями 4, 5 через обратные клапаны 15, 16, 17, 18, Отсекатели выполнены в виде ПГА с поплавковыми разделителями сред, имеющими затвор, взаимодействующий сседлом. Седло размещено в верхнейкрышке корпуса. Отсекатели установлены в пневматических полостях ПГА,выполненных без разделителей сред.Пневмобаллоны 23, 24 с регулируемымобъемом подключены к газовой полостиотсекателей. 3 ил, 1521932Изобретение относится к гидропневмоприводам и может быть использованс в системах. управления противовыбросового оборудования буроввгх ус 5 тайовок.Цель изобретения - поввппение КПД.На фиг.1 представлена конструктивная схема газоперекачивающей станции; на фиг,2 - конструкция отсекателя; на 10 фиг.З - вариант выполнения гаэоперекачивающей станции.Газоперекачивающая станция (фиг.11 состоит из насосной станции 1, двух и евмогидроаккумуляторов 2 и 3 без разделителей сред, всасывающей 4 и нагнетающей 5 магистралей. Насосная станция содержит гидронасос 6, трех- позиционный гидрораспределитель 7, вентили 8 и 9 соответственно для сое динения насоса с внешней гидросистемой и со сливом, а также контрольно- регулирующую и трубопроводную арматуру. Каждвя аккумулятор в нижней части снабжен гидравлическим клапаном 25 1 О, который "запирает" гаэ в аккумуляторе при полном выходе из него жидкости. Гидравлические полости аккумуляторов соединены с выходными полс 1 стями распределителя 7, а пневма-, тические - через вентили 11 и 12, пои авковые отсекатели 13 и 14, обратнве клапаны 15 - 18 соединены со всасывающей и нагнетающей магистралями,К пневматическим полостям аккуму 35 лторов через обратные клапаны 19 и 211 и вентили 21 и 22 подсоединены ткже пневмобаллоны 23 и 24 с регулируемыми объемами камер, каждый из которых выполнен в виде гидроцилиндрй, поршень которого может перемещаться в нем от винта с самотормозящейся, резьбой. Поплавковый отсекатель 25 и пневмобаллон 26 переменного объема содержатся также во всасвпвающей 45 магистрали 4. Кроме того, пневматические полости аккумуляторов соединены между собой через обратный клапан 27 и вентиль 28, а пневматическая пОлость аккумулятора 3 соединена с пневмомагистралью через вентиль 29.Для перекачки газа из пневмобаллоиа 30 в изделие, например, в пневмогидроаккумулятор 31, они подсоединяются соответственно к всасывающей и нагнетающей магистралям станции через вентили 32 и 33 (могут использоваться штатные вентили баллона и иэделия). Давление газа во всасывающей магистрали станции контролируется манометром 34.Поплавковый отсекатель (фиг.2)конструктивно выполнен в виде цилиндра 35, внутри которого помещен поплавок 36. В верхней части поплавка за"креплен затвор 37, а в верхней части цилиндра - седло 38. Седло и затвор образуют клапан, который в нижнем положении поплавка открыт, а вверхнем закрыт.Поплавок отсекателя может быть выполнен из легких высокопрочных мате-,риалов, например сферипластика, илиполым из металла. Для пропуска больших расходов воздуха поплавок на наружной поверхности имеет сквозныепродольные пазы,Для перекачки газа из пневмогидроаккумулятора 39 (фиг.3) его пневматическая полость подсоединяется квсасывающей магистрали, а гидравли"ческая через вентиль 8 - к насоснойстанции.Газоперекачивающая станция работает следующим образом.В исходном положении станции всеее вентили (фиг.1) закрыты, насосотключен, гидрораспределитель находится в нейтральном положении, а аккумуляторы 2 и 3 опорожнены от рабочей жидкости.При использовании станции для перекачки газа из пневмобаллона в изделие (фиг,1) поршни пневмобаллоно23 и 24 устанавливают на требуемыйобъем камер. Последний должен бытьтаким, чтобы совместно с объемомпневмомагистрали от обратного клапана 17 или 18 до соответствующегоотсекателя 13 или 14 потенциальнаяэнергия сжатого газа в баллоне и магистрали (определяется суммарнымобъемом и максимальным давлением визделии) обеспечивала полное вытеснение жидкости из пневмогидроаккумуляторов 2 и 3, При этом давление газа в аккумуляторах при полном вытеснении жидкости должно быть близким кнулю. Требуемый объем камер баллоновопределяется расчетом или опытнымпутем. После установки объема камер от," крввают вентили 11, 12, 29, 33 и 32. В результате этого газ из баллона 30 перетекает в пневмогидроаккумуляторы 2 и 3, изделие 31, пневмобаллоны 231932 6 5 152и 24 и пневмомагистраль до выравнивания давления во всех емкостях,Включают насос и переключают гидрораспределитель в левое рабочее по-,ложение, В результате этого рабочаяжидкость от насоса заполняет аккумулятор 2 и вытесняет из него газ черезобратный клапан 18 в изделие 31, Вытеснение газа в баллон 30 исключено .обратным клапаном 15. Вместе с иэделием сжатым газом через обратныйклапан 19 заполняется и пневмобаллон23. При этом давление газа в изделиии баллоне практически одинаковое.При полном заполнении аккумуляторарабочая жидкость поступает в цилиндрпоплавкового отсекателя 13 жидкости,вследствие чего поплавок 36 (фиг.2)всплывает и затвор 37 упирается вседло 38. Клапан закрывается и исключает попадание жидкости в пневмомагистраль.После полного заполнения аккумулятора 2 и закрытия клапана отсекателя,что легко проконтролировать по резкому подъему давления в насосной станции, например, по манометру, распределитель переключают в правое рабочее положениеПри этом гидравлические полости аккумуляторов 2 и 3 соединяются соответственно со сливнойи нагнетательной магистралями насосной станции. Под действием давлениягаза в пневмобаллоне 30 клапан отсекателя 13 открывается и газ вытесняетжидкость из аккумулятора 2 на сливнасосной станции. Утечка газа изпневмобаллона 23 исключена обратнымклапаном 9 и газ в баллоне остается под давлением, которое имело место в момент закрытия клапана отсекателя,Одновременно рабочая жидкость отнасосной станции поступает в аккумулятор 3 и вытесняет из него газ через отсекатель 14 и обратный клапан17 в изделие 31. Через обратный кла,пан 20 сжатым газом заполняется ипневмобаллон 24, Вытеснение газа изаккумулятора происходит до тех пор,пока жидкость полностью не заполняет аккумулятор и не закрывает клапан отсекателя 14.Затем распределитель переключаютв левое рабочее положение, в резуль"тате чего аккумулятор 3 опорожняется от жидкости, а из аккумулятора 2гаэ вытесняется в изделие, и так до полного опорожнения пневмобаллона 30,что контролируется манометром 34.Очевидно, что при нулевом давленииво всасывающей магистрали оба аккумулятора 2 и 3 частично или полностьюзаполнены жидкостью, а пневмобаллоны23 и 24 находятся под давлением, равным давлению в изделии в конце егозарядки,Удаление жидкости иэ аккумуляторов 2 и 3 осуществляется давлениемсжатого газа в пневмобаллонах 23 и24, Для этого открывают вентили 21и 24, которые соединяют баллоны с аккумуляторами, и поочередно посредством распределителя соединяют каждыйаккумулятор со сливной магистральюнасосной станции.Для перекачки газа из пневмогидроаккумулятора 39 в изделие 31, последний подсоединяют к станции (фиг.3),Рассмотрим наиболее сложный случай перекачки газа из аккумулятора без разделителя сред. Предварительно поршень пневмобаллона 26 устанавливаютна требуемый объем камеры. Этот объем должен быть таким, чтобы потенциальная энергия сжатого газа в баллоне (при максимальном давлении в иэделии) обеспечивала полное вытеснение жидкости из аккумулятора. Приэтом давление газа в аккумуляторе приполном вытеснении жидкости должнобыть близким к нулю,Вентили 11, 12, 28, 29 и 9 закрывают, а.вентили 8, 32 и 33 открывают.В результате этого пневматические полости аккумулятора 39 и изделия 31соединяются одна с другой, Включаютв работу насосную станцию, и жидкостьот насоса через вентиль 8 поступаетв аккумулятор и вытесняет из него гаэв изделие. Одновременно с изделиемсжатым газом заряжается и пневобаллон26. После полного заполнения аккумулятора жидкость поступает в отсекатель 25, клапан которого закрывается.Далее насос отключают и открываютвентиль 9. Под действием сжатого газа в пневмобаллоне 26 жидкость иэаккумулятора вытесняется на слив насосной станции. Перекачка газа нзпневмогидроаккумулятора с разделителем сред осуществляется аналогично. В этом случае отсекатель 25 вработу не вступает.,Предлагаемая гаэоперекачивающаястанция позволяе 1 при необходимости 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55пер качивать гаэ иэ пневмобаллона вод из своих аккумуляторов 3 или изпне могидроаккумулятора - в одинили оба аккумулятора 2 и 3,Для перекачки газа из пневмобаллона 0 в аккумулятор 3 вентили 29 и 33 акрывают, а вентили 11, 12, 28 и 31 ткрывают (фиг.1). Вследствие это го аз из баллона 29 перетекает в акк муляторы 2 и 3 до выравнивания дав ения во всех емкостях. Включают нас с и переключают гидрораспредели ель в левое рабочее положение. Рабочая жидкость от насоса заполняет ак умулятор 2 и вытесняет из него га через обратный клапан 27 и вент ь 28 в аккумулятор 3. При полном за олнении аккумулятора и срабатыва ни клапана отсекателя 13 распредели ель переключают в нейтральноеполо ение, Вследствие этого гидравличе кая полость аккумулятора соединяет я со сливом, и аккумулятор под 25 де ствием сжатого газа в пневмобал" ло е 29 опорожняется от жидкости. Пе етечки газа из аккумулятора 3 в ак умулятор 2 исключаются вентилем 29, 3 0 После полного опо т открывают вентиль д итель переключают чае положение, и так кчки газа из пневмо рджнение аккумулятор при нулевом давлении мфмагистрали осущест ожнения жидкос, а распре- в левое рабо" до полной переаллона 30. Опо 2 от жидкости в заборной пневляется от сжатого воздуха пневмобаллона 23 при открытии вентиля 21.Перекачку газа иэ пневмогндроаккумулятора 39 в аккумуляторы 2 и 3 производят путем вытеснения газа рабочей жидкостью насосной станции. Направление потока газа в аккумуляторы 2 или 3 осуществляется соответствующими вентилями 11 или 12 (фиг.3).Перекачку сжатого газа из аккумуляторов 2 и 3 в изделие производят путем 1вытеснения его жидкостью насоснойстанции при соответствующих рабочих ,положениях распределителя. ч рмула изобретенияГазоперекачивающая станция, содержащая блок пневмогидроаккумуляторов, гидравлические полости которыхсообщены с напорной и сливной магистралями, а пневматические полостисообщены пневмолиниями со всасывающей и нагнетающей магистралями черезобратные клапаны, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД, она снабжена отсекателями,выполненными в виде дополнительных,пневмогидроаккумуляторов с поплавковыми разделителями сред, имеющимизатвор, взаимодействующий с седлом,размещенным в верхней крышке корпусаустановленными в пневматических полостях пневмогидроаккумуляторов, выполненных без разделителей сред, иво всасывающей магистрали, и пневмобаллонами с регулируемым объемом,подключенными к газовой полости отсекателей,1521932 рректор Т Палий ктор И.Касарда Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 1 О Заказ 6928/ВНИИПИ Госуд оставитель И.Васильеваехред М.Ходанич Тираж 605 Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45