[發(fā)明專利]一種用于泵送超低溫液氮的柱塞泵

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110204006.7
• 申請(qǐng)日: 2011-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102889191A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林輝;潘加?xùn)|;張君峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 煙臺(tái)杰瑞石油裝備技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F04B15/08
• 分類號(hào): F04B15/08
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于泵送超低溫液氮的柱塞泵，屬于油田施工的液氮泵設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著壓裂工藝在油田應(yīng)用上的不斷成熟，高壓氮?dú)獾倪\(yùn)用越來(lái)越多，如何產(chǎn)生高壓的氮?dú)獬蔀橐粋€(gè)難題。普通的空分制氮設(shè)備直接產(chǎn)生的壓縮氮?dú)庵荒墚a(chǎn)生最高35MPa的排出壓力,難以滿足油田壓裂的要求。液氮柱塞泵將低壓液氮加壓成高壓液氮，再利用熱交換將高壓液氮轉(zhuǎn)換成高壓氮?dú)獾姆绞脚懦觯@種方法可以成功獲得100MPa以上氮?dú)馀懦鰤毫Γ耆珴M足壓裂作業(yè)的壓力要求，因此，液氮柱塞泵在油田拌注壓裂、拌注酸化、氮?dú)鈿馀e、油田試壓等場(chǎng)合應(yīng)用廣泛。但是，由于液氮是一種超低溫的液體，沸點(diǎn)在-196攝氏度，對(duì)溫度非常敏感，所以普通結(jié)構(gòu)的液氮柱塞泵工作時(shí)容易將動(dòng)力端摩擦產(chǎn)生的熱量傳遞到泵送的液氮中從而導(dǎo)致液氮汽化，從而導(dǎo)致柱塞泵無(wú)法正常工作。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中液氮泵在泵送液氮過(guò)程中，液氮容易吸熱汽化的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于泵送超低溫液氮的柱塞泵。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種用于泵送超低溫液氮的柱塞泵，其包括動(dòng)力端和冷端，所述冷端包括冷端殼體，所述冷端殼體一端安裝有柱塞，另一端設(shè)置有吸入口和排出口，在所述冷端殼體的吸入口和排出口處設(shè)置有閥座，所述柱塞一端與所述動(dòng)力端連接，另一端與冷端殼體、閥座相互配合形成內(nèi)腔，所述閥座上設(shè)置有用于連通所述內(nèi)腔和所述吸入口的第一通道、以及用于連通所述內(nèi)腔和所述排出口的第二通道，在所述第一通道與內(nèi)腔之間設(shè)置有用于控制液氮吸入內(nèi)腔的低壓閥，在所述第二通道內(nèi)設(shè)置用于控制液氮排出內(nèi)腔的高壓閥，所述柱塞在所述動(dòng)力端帶動(dòng)下在所述內(nèi)腔中作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述低壓閥或所述高壓閥開(kāi)閉，當(dāng)?shù)蛪洪y打開(kāi)時(shí)，使液氮從吸入口進(jìn)入內(nèi)腔，當(dāng)高壓閥打開(kāi)時(shí)，液氮從排出口排出內(nèi)腔，在所述冷端殼體上設(shè)置有與所述內(nèi)腔相通的溢流口。

進(jìn)一步的，所述動(dòng)力端包括動(dòng)力端殼體、安裝在所述動(dòng)力端殼體內(nèi)部且與動(dòng)力系統(tǒng)連接的曲軸、與所述曲軸傳動(dòng)連接的連桿、以及通過(guò)所述連桿與所述曲軸傳動(dòng)連接的十字頭拉桿，所述十字頭拉桿與所述冷端的柱塞連接。

進(jìn)一步的，所述十字頭拉桿和所述柱塞通過(guò)卡瓦連接在一起。

進(jìn)一步的，所述動(dòng)力端殼體上設(shè)置有呼吸口。

進(jìn)一步的，所述動(dòng)力端殼體與所述冷端殼體通過(guò)過(guò)渡殼體連接在一起。

進(jìn)一步的，所述冷端殼體與所述過(guò)渡殼體采用螺紋連接方式連接在一起。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明用于泵送超低溫液氮的柱塞泵解決現(xiàn)有技術(shù)中液氮泵在泵送液氮過(guò)程中，液氮容易吸熱汽化的問(wèn)題，采用特殊的方式將動(dòng)力端和冷端連接起來(lái)，大大減少了動(dòng)力端的熱量傳遞到液氮之中，同時(shí)，液氮泵采用了一種經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的冷端用于低壓液氮的吸入和高壓液氮的排出工作，可運(yùn)用于油壓壓裂配套設(shè)備液氮車中。?

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明用于泵送超低溫液氮的柱塞泵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1和圖2所示，一種用于泵送超低溫液氮的柱塞泵，主要由冷端2和動(dòng)力端兩部分組成。動(dòng)力端主要用來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞過(guò)來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。冷端2為液氮泵的核心部件，其內(nèi)部進(jìn)行了專業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要作用是實(shí)現(xiàn)液氮的低壓吸入和高壓排出。

動(dòng)力端包括動(dòng)力端殼體11、安裝在動(dòng)力端殼體11內(nèi)部的曲軸12、與曲軸12傳動(dòng)連接的連桿13、以及通過(guò)連桿13與曲軸12傳動(dòng)連接的十字頭拉桿14，在動(dòng)力端殼體11上設(shè)置有呼吸口10，曲軸12上連接輸入法蘭15，并通過(guò)輸入法蘭15與動(dòng)力系統(tǒng)連接，動(dòng)力端殼體11內(nèi)腔壁上設(shè)置有與十字頭連桿14連接的滑軌16。