6 Эксплуатация скважин малораспространенными насосными установками

6.1 Возвратно-поступательные насосы

Возвратно-поступательные насосы в зависимости от конструктивного исполнения подразделяются на поршневые, плунжерные и диафрагменные, а в зависимости от конструкции приводной части – на прямодействующие (приводная часть состоит из силового пневмо-, газо-, парогидроприводного цилиндра с поршнем, совершающим возвратно-поступательное движение) и вальные насосы, наиболее распространенные из которых кривошипные (приводная часть состоит из кривошипно-шатунного механизма). Принцип их действия состоит в том, что подача жидкой среды в нагнетательный трубопровод осуществляется периодически путем попеременного заполнения и вытеснения из рабочей полости насоса. Принципиальная схема насоса приведена на рисунке 12.

Поршневой насос наиболее простой конструкции состоит из цилиндра (рабочей камеры), в которой перемещается поршень, всасывающего клапана, предназначенного для соединения цилиндра с емкостью, заполненной жидкостью, в течение процесса всасывания, нагнетательного клапана, предназначенного для соединения полости цилиндра с трубопроводом, находящимся под давлением, в течение процесса вытеснения. Всасывающий и нагнетательный клапаны сконструированы таким образом, что в любой момент времени исключается подача давления от нагнетательного трубопровода во всасывающий трубопровод и в емкость с жидкостью.

Процесс заполнения - вытеснения жидкой среды в поршневом насосе осуществляется следующим образом: при перемещении поршня (1) из крайнего левого положения увеличивается объем рабочей камеры и в цилиндре (2) создается разряжение. В результате возникающего перепада давления открывается всасывающий клапан (3), вследствие чего рабочая камера цилиндра заполняется жидкой средой (4). Этот процесс продолжается до достижения поршнем крайнего правового положения. Нагнетательный клапан (вследствие перепада давления) между нагнетательным трубопроводом и рабочей камерой цилиндра остается закрытым. При перемене направления движения поршня во время хода поршня влево в рабочей камере цилиндра нарастает давление, в результате всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан открывается и жидкость вытесняется в нагнетательный трубопровод (5).

Ц икл перемещения поршня из одного крайнего положения в другое и обратно называют двойным ходом.

Конструктивно поршневые и плунжерные насосы могут быть выполнены как насосы одностороннего действия, в которых за один двойной ход поршня происходит по одному циклу заполнения и вытеснения жидкой среды, или как насосы двухстороннего действия, в которых за один двойной ход поршня происходит по два цикла заполнения вытеснения жидкой среды.

В наосах двухстороннего действия, укомплектованных двумя всасывающими и двумя нагнетательными клапанами, в течение одного хода поршня из крайнего левого положения заполняется жидкой средой часть рабочей камеры цилиндра, расположенной слева от поршня, и вытесняется эта среда в отводящий трубопровод из части рабочей камеры цилиндра, расположенной справа от поршня. При перемене направления движения поршня вытесняется жидкость из левой части камеры цилиндра.

В зависимости от числа рабочих органов поршневые и плунжерные насосы подразделены на одно-, двух-, трех- и многопоршневые (многоплунжерные). По расположению поршней и плунжеров различают насосы вертикальные и горизонтальные.