[發明專利]高效環保壓送頁巖氣節能裝置

在審

• 申請號: 201610082872.6
• 申請日: 2016-02-06
• 公開（公告）號: CN105587581A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 任海云
• 申請（專利權）人: 任云海
• 主分類號: F04B35/04
• 分類號: F04B35/04;F04B39/00;F04B39/10;F04B39/12;F04B49/06
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1.一種高效環保壓送頁巖氣節能裝置，其特征在于：所述的高效環保壓送頁巖氣節能裝置包括防護殼、電磁線圈、氣泵殼、進氣孔、密封錐、限制帽、鐵芯彈簧、應磁活塞、固定塞、內錐孔、通氣孔、出氣閥、進氣管、磁場控制器；

在防護殼內安裝有電磁線圈，電磁線圈固定在氣泵殼外面的下面部分，防護殼固定在氣泵殼的下面部分的外面保護電磁線圈；在防護殼的外面的下面一面固定有腳架，腳架的下端低于氣泵殼下端而保護進氣管不被壓迫；

連接電磁線圈的電路與磁場控制器連接，磁場控制器的電路與絕緣電線連接，磁場控制器安裝在防護殼內；

在氣泵殼內安裝有限制帽、鐵芯彈簧、應磁活塞、密封錐、固定塞，應磁活塞安裝在氣泵殼的內腔的上面部分，鐵芯彈簧安裝在氣泵殼的內腔的下面部分，鐵芯彈簧的下端壓在氣泵殼內的下端、上端頂壓在應磁活塞的下端部，應磁活塞在氣泵殼的內腔內能夠上下滑動；在應磁活塞內的塞孔的下面的內錐孔內安裝有密封錐，密封錐在內錐孔內能夠上下移動，在塞孔內安裝有固定塞來限制密封錐在內錐孔內向上移動時的移動距離，固定塞在塞孔中的固定采用過盈配合固定或螺紋配合固定或采用卡簧卡在塞孔中的卡簧槽內固定固定塞的兩端；密封球的球面或密封錐的外錐面與內錐孔的內錐面配合而密封時能夠關閉應磁活塞上的進頁巖氣的通道，密封球的球面或密封錐的外錐面與內錐孔的內錐面分開時能夠打開應磁活塞上的進頁巖氣的通道；在氣泵殼內的下端的密封頸內的內錐孔內安裝有密封錐，限制帽通過螺紋或卡簧固定在密封頸的外面；密封錐與密封頸內的內錐孔配合而能夠密封或打開進入氣泵殼內的進頁巖氣的通道；應磁活塞上行時，應磁活塞下面部分的氣泵殼的內腔部分是進氣腔；應磁活塞下行時，應磁活塞上面部分的氣泵殼的內腔部分是擠壓腔；在氣泵殼的下端的進氣孔處固定有進氣管，進氣管的內孔與進氣孔相通；在氣泵殼的上端安裝有出氣閥，出氣閥的下面部分固定在氣泵殼的上面一端的中心孔內；出氣閥的上端露出氣泵殼的上端面的部分通過軟管或硬管與輸送頁巖氣的管道連接；

所述的防護殼是環形的空心腔體，空心腔體上有線孔，空心腔體內安裝有磁場控制器、電磁線圈和氣泵殼及氣泵殼內安裝的部件，線孔是讓絕緣電線穿過的孔；空心腔體的環形腔體的內端固定在氣泵殼上；

為了便于防護殼的加工和便于把配件裝入防護殼內，所述的防護殼是分段后的組合體，在防護殼的環形部位分成兩個部分后再組合在一起；

所述的氣泵殼的內腔是圓柱形腔體，圓柱形的腔體的圓柱面是光滑的曲面；在內腔的中心線上的上端有中心孔穿過氣泵殼、下端有進氣孔與內錐孔疊加穿破密封頸的上下端和密封頸下面的氣泵殼；在氣泵殼內的下端的中部有向上凸出的密封頸，密封頸的內部的上面部分是內錐孔、下面部分是進氣孔，在內錐孔內沒有安裝密封錐時內錐孔與進氣孔相通；

所述的出氣閥包括空心閥體和密封錐，空心閥體是空心管，內錐孔在空心管的內腔的中部或中下部，空心管內的內錐孔的上面部分的內徑大、下面部分的內徑小；空心閥體的下端有回氣密封端，回氣密封端的下端面在空心閥體的下端、上端面是內錐孔，內錐孔的大端與出氣閥的上端相通、小端與出氣閥的下端相通，在內錐孔的內錐面上安裝有密封錐；在從空心閥體下端的內孔進入有壓力的頁巖氣時能夠打開內錐面與密封錐的密封而形成通道；

為了便于氣泵殼的加工和便于把配件裝入氣泵殼內，所述的氣泵殼是分段后的組合體；在氣泵殼內的圓柱形腔體部分的上端處分成二段，分段處的上面部分是泵蓋、下面部分是氣泵殼的主體，中心孔在泵蓋上，進氣孔在氣泵殼的主體下端的中部，泵蓋與氣泵殼的主體組合成為一個組合整體；或者，在氣泵殼內的圓柱形腔體部分的下端處分成二段，分段處的下面部分是泵蓋、上面部分是氣泵殼的主體，進氣孔在泵蓋的中部，中心孔在氣泵殼的主體的上端的中部，泵蓋與氣泵殼的主體組合成為一個組合整體；

所述的應磁活塞是圓柱形的鐵芯，圓柱形的鐵芯的外圓面是光滑的外圓面，在光滑的外圓面上有凹陷的環槽，環槽內嵌有密封環；所述的外圓面與氣泵殼的內腔配合能夠密封氣泵殼的內腔，并能夠在氣泵殼的內腔內滑動；所述的圓柱形的鐵芯的柱體中心部位有貫穿孔，貫穿孔與擠壓腔和進氣腔相通；所述的貫穿孔的上面部分貫穿鐵芯的上端面、下面部分貫穿鐵芯下端面，貫穿孔的下面部分是通氣孔，貫穿孔的上面部分是塞孔，在通氣孔與塞孔之間的中間部分是內錐孔；在通氣孔的上面是內錐孔，內錐孔的上面是塞孔；所述的通氣孔是讓頁巖氣通過的過孔，與進氣腔和塞孔相通；所述的塞孔是安裝和固定固定塞的孔，與通氣孔和擠壓腔相通；

所述的固定塞是限制安裝在應磁活塞內的內錐孔內的密封錐向上移動的距離的、中間有通氣孔的堵頭，所述的堵頭是中間有通孔的柱體或環形圈或卡簧圈；固定塞是中間有通孔的柱體時，在塞孔中的固定采用過盈配合固定或螺紋配合固定或采用卡簧卡在塞孔中的卡簧槽內固定柱體的兩端；固定塞是環形圈時，在塞孔中的固定采用過盈配合固定或采用卡簧卡在塞孔中的卡簧槽內固定環形圈的兩端；固定塞是卡簧圈時，直接將卡簧卡在塞孔中；

所述的內錐孔是有錐度的圓孔，圓孔的面是內錐面；內錐孔的小端在下、大端在上，分別在出氣閥的空心閥體內、應磁活塞的貫穿孔內和氣泵殼內的下端的密封頸內；內錐面與密封錐的外錐面配合，在密封錐自身的重力的作用下能夠密封內錐面，在密封錐的上面有吸力時通過吸力能夠打開內錐面與密封錐密封的通道；密封錐上面的氣壓越大，密封錐與內錐面的貼合密封效果越好；

所述的密封錐是圓錐體或錐柱體，圓錐體或錐柱體的環形表面是有錐度的外錐面；密封錐的外錐面與內錐面密封時靠自身的重力下壓而密封內錐面；

所述的限制帽是帽罩，帽罩的帽頂部份有讓氣通過的過氣孔，帽罩的帽圈部分固定在密封頸上能夠限制密封頸內的內錐面上安裝的密封錐上移的距離；

所述的磁場控制器是控制電磁線圈產生電磁場的控制器，控制著電磁場產生的時間和產生電磁場的時間長短、及每次產生電磁場后到第二次再產生電磁場的間隔時間；

所述的進氣管是連接氣泵殼的進氣孔和連接頁巖氣井內輸出頁巖氣的管道的空心管；

所述的進氣孔是頁巖氣進入氣泵殼的內腔的經過氣孔，在密封頸的中心部位的下面部分，在密封頸內的進氣孔的上端的上面有內錐孔，在密封頸內的內錐孔內沒有安裝密封錐時，內錐孔與進氣孔和進氣腔相通；

在進氣腔內儲備頁巖氣，在擠壓腔內擠壓頁巖氣而產生氣壓；在擠壓腔內進頁巖氣時，進氣腔與擠壓腔相通；在擠壓腔內壓出頁巖氣時，進氣腔通過密封錐與應磁活塞內的內錐孔密封而斷開進入擠壓腔的進頁巖氣的通道；

所述的高效環保壓送頁巖氣節能裝置在頁巖氣井中抽取頁巖氣的過程中，控制進頁巖氣通道和出頁巖氣通道的單向止逆閥中沒有回位彈簧；在進氣腔進頁巖氣時，應磁活塞上行產生的吸力打開密封錐與氣泵殼下端內的密封頸內的內錐孔的密封而打開進頁巖氣的通道，安裝在應磁活塞內的內錐孔上的密封錐在自身的重力的作用下自動下降回位而關閉進入擠壓腔內的進頁巖氣的通道來進行密封；在擠壓腔進頁巖氣時，安裝在出氣閥的內錐孔上的密封錐利用自身的重力使密封錐自動下降回位而關閉出氣閥上的排出的通道來進行密封，應磁活塞下行而使進氣腔內產生壓力推動密封錐上行繼而打開進入擠壓腔內的進頁巖氣的通道；在擠壓腔排出頁巖氣時，在出氣壓力的作用下推動出氣閥的內錐孔上的密封錐上行而打開出氣閥的出氣的通道，安裝在應磁活塞內的內錐孔上的密封錐利用自身的重力使密封錐自動下降回位而關閉應磁活塞上的進頁巖氣的通道來進行密封；

使用時，將高效環保壓送頁巖氣節能裝置的腳架支撐并固定在地面上，進氣管與頁巖氣井中的出氣管連接；接通與絕緣電線連接的電路開關與磁場控制器連接的電路，磁場控制器接通電磁線圈的通電電路產生電磁場；電磁場產生的吸引力拉動應磁活塞克服鐵芯彈簧的壓力向下移動，應磁活塞開始下行時，安裝在氣泵殼內下端的密封頸內的內錐孔上的密封錐在自身的重力的作用下關閉進入進氣腔的進頁巖氣的通道，出氣閥內的密封錐在自身的重力的作用下下行回位而密封出氣閥的內錐面，切斷了擠壓腔的出氣通道；應磁活塞在下行時，應磁活塞推動進入進氣腔內的頁巖氣而使頁巖氣產生內部壓力，有壓力的頁巖氣從應磁活塞內的通氣孔進入到應磁活塞的內錐孔處向上沖開與內錐孔密封的密封錐移位后繼續上行，經過固定塞內的通氣孔后進入擠壓腔內；

應磁活塞下行移動到壓縮鐵芯彈簧的壓縮極限位時，磁場控制器斷開電磁線圈的通電電路，電磁場消失，應磁活塞在鐵芯彈簧的推動下上行；應磁活塞開始上行時，安裝在應磁活塞內的內錐孔上的密封錐在自身的重力的作用下下行回位而關閉了頁巖氣進入擠壓腔的進頁巖氣的通道；在應磁活塞上行時，應磁活塞的上行而使擠壓腔內的頁巖氣產生了壓力，有壓力的頁巖氣從出氣閥下端的密封端的內孔進入到出氣閥內的內錐孔處推動密封錐上行而打開出氣閥的密封通道，使擠壓腔內的頁巖氣經過出氣閥后進入到輸送頁巖氣的管道中；應磁活塞在上行時，應磁活塞還使進氣腔內產生了真空吸力，真空吸力吸動安裝在密封頸內的內錐孔的密封錐與內錐孔分開，頁巖氣從進氣管經過進氣孔進入到內錐孔處，再經過限制帽上的過氣孔進入氣泵殼內的應磁活塞下面的進氣腔內；

應磁活塞在鐵芯彈簧的推動下上行到位時，氣泵殼下端內的密封頸內的內錐孔上的密封錐在自身的重力的作用下關閉進入進氣腔的進頁巖氣的通道，出氣閥內的密封錐在自身的重力的作用下下行回位而密封出氣閥的內錐面，切斷了擠壓腔的出氣通道而使頁巖氣不返回進氣腔；此時，磁場控制器又接通電磁線圈的通電電路再次產生電磁場而使應磁活塞下行；如此循環的接通和切斷電路，使電磁線圈產生電磁場拉動應磁活塞上行和讓鐵芯彈簧推動應磁活塞下行，不斷地把頁巖氣井中的頁巖氣抽出而輸送到輸送頁巖氣的管道中。