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. Schwerölförderpumpe Die Förderung von Erdöl ist mit den in der Praxis
bekannten Fördersystemen nur bis zu einer gewissen Viskositätsgrenze möglich. Es
gibt auch in Deutschland eine nicht unerhebliche- Zahl ftindiger Schwerölbohrungen,
deren Gewinnung aber bis heute noch nicht rationell möglich ist. Man versucht z.
B. mit Hilfe von Weichmachern die Vnskosität so weit herabs,zusetzen,, daß eine
Förderung mit normalen Pumpen durchgeführt werden kann. Leider ist die Verwendung
dieser Stoffe ihres Preises wegen unrentabel. Hier steht die Fördertechnik vor einer
neuen Aufgabe. Durch die Lösung dieser Aufgabe würde die Jahresförderung um .schätzungsweise
0,7 Millionen Tonnen erhöht werden können, wenn man nur mit Zoo Sonden rechnet,
aus denen mit bekannten Vorrichtungen nicht gefördert werden kann.
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Die normale Förderart mit Pumpen setzt voraus, daB das Fördergut in
die Pumpkammer einströmt. Je geringer die Neigung zum Fließen. ist, um so schlechter
ist also der Füllungsgrad der Pumpe, gleiche Zuflußbedingungen vorausgesetzt. Diese
Fließgeschwindigkeit 'kann nun bei einigen Schwerölarten so weit herabgemindert
sein, daB sie nur sehr langsam oder überhaupt nicht in die Pumpenkammer eindringen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten
Schwerölförderpumpen zu
beseitigen und eine Pumpe für ein kontinuierliches
Förderverfahren für Schweröle hoher Viskosität zu schaffen. Erfindungsgemäß wird
ein auf der Außenfläche eines Hohlzylinders .gleitender Hohlkolben über eine zentral
im Hohlzylinder geführte Kolbenstange betätigt. Die Kraftübertragung von der Kolbenstange
und dem Hohlkolben wird. bei dessen Bewegungsumkehr in der oberen und unteren Endstellung
erst nach Betätigung einer als Ventil wirkenden Klappe wirksam. Der Hohlkolben tritt
in an sich bekannter Weise mit seinem schneidenförmig gestalteben Ende in das ruhende
Fördergut ein.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung eines
auch in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigt Fig. i den Schnitt
durch eine vereinfachte Ausführungsform der Förderölpumpe, Fig. 2 den Schnitt durch
eine bevorzugte Ausführungsform der Förderölpumpe.
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Bei der Pumpe :gemäß Fig. i strömt das Fördergut nicht in den Pumpenraum
ein, sondern ein röhrenförmiger, am unteren Ende mit einer Schneide versehener Hohlkolben
i dringt, -auf der äußeren Fläche eines Hohlzylinders 2 gleitend, in das Fördergut
ein, wobei die Bewegung dieses Kolbens durch ein Gestänge'5 erfolgt. Beim Eindringen
füllt sich, ohne daß das Fördergut sich zu bewegen braucht, dieser zylindrische
Raum des Hohlkolbens. Dieser trägt am unteren Ende eine im Inneren angebrachte,
als Ventil wirkende Klappe d., die bei der Aufwärtsbewegung des Gestänges 5 durch
Zug schließt und das in dem Kolben befindliche Gut von dem übrigen trennt. Diese
Masse wird nun beim Hochgehen des Kolbens durch Ventile 3 in die Föreerleitung.
gedrückt. Bei der Bewegung der Kolbens in entgegengesetzter Richtung wird die Klappe
4 wieder geöffnet, und der Kolben dringt erneut in das Fördergut ein, wobei durch
besondere, unten erläuterte und in Abb.2 erkennbare Hilfsmaßnahmen der entstandene
Hohlraum im Fördergut geschlossen wird, so daß ein kontinuierliches -Arbeiten der
Pumpe erreicht werden kann. Dabei ist diese Konstruktion an den normalen Tiefpumpenantrieb
angepaßt, so da.ß sämtliche vorhandenen genormten Materialien wie Steigrohre, Gestänge
usw. verwendet werden können. Auch die in Fig. 2 dargestellte Pumpe ist mit einem
röhrenförmigen Kolben i ausgestattet, der an deren unterem Ende eine Schneide, die
das Eindringen in das Fördergut erleichtern soll, trägt. An seinem oberen Ende trägt
der Hohlkolben i einen Kragen 8, der etwas kleiner ist als der Durchmesser der Futterrohre
der Erdölsonde. Dieser Kragen hat folgende Aufgabe: Wie oben erwähnt, könnte bei
diesem Fördervorgang bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens, also beim Druckhub, unter
der gewissermaßen als Boden des Hohlkolbens aufzufassenden Klappe 4 ein Hohlraum
im Fördergut entstehen, der, da dieses, nur sehr schwer fließt, den P.umpvo.rgang
erschweren könnte. Nun schiebt aber dieser Kragen 8 bei der Bewegungsrichtung nach
unten die Fördermasse vor sich her und übt noch einen zusätzlichen Druck auf die
unter, ihm liegenden Massen aus, die auch vom Hohlkolben i erfaßt werden. Beim Aufwärtshub
hebt er, durch die große Kohäsionskraft des Fördergutes bedingt, die Ölsäule an
und hilft den entstandenen Hohlraum wieder aufzufüllen.
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Der Hohlkolben i gleitet auf der Außenseite des Zylinders 2. Der untere
Teil des Zylinders, der Totraum der Pumpenkammer, ist mit. ringförmigen, widerhakenartig
ausgeführten Vorsprüngen 13 versehen. Diese. verhindern, daß die Totraumfüllung
bei der Abwärtsbewegung des Hohlkolbens in diesen zurückgleitet und so das Nachdringen
des neu erfaßten Fördergutes erschwert. Über diesem Totraum der Pumpe, dessen Ausmaß
in bezug auf die Länge durch die Größe der Verbindungsstange 6 gegeben ist, befindet
sich das Druckventil 12, das die Fördgrleitung beim Füllvorgang der Pumpenkammer
verschließt. Dieses Ventil 12 ist über einem sich nach oben verjüngenden Ringschlitz
7 angeordnet und hat die Form eines Halbringes. Die flache Seite ist zur besseren
Dichtung mit elastischem Kunststoff überzogen. Das Ventil i2 ist massiv ausgeführt
und dichtet durch sein Eigengewicht. Der Maximalhub dieses Ventils ist durch einen
Anschlag 14 bestimmt. Der obere Teil des Hohlzylinders 2 trägt außen mehrere radial
gerichtete Rippen 16, die im Durchmesser nur wenig kürzer sind als der Futterrohrdurchmesser
der Sonde. Dadurch wird eine Zentrierung der Pumpe ermöglicht, die mit Rücksicht
auf die ungehinderte Bewegung des Kolbens erforderlich ist. Im Zylinderkopf 17 ist
zur Befestigung der Pumpe an die normale das Normgewinde für Ölleitungen eingeschnitten.
Die Bewegung des Hohlkolbens i erfolgt. über das Pumpgestänge 5. Dieses Gestänge
führt vom über Tage aufgestellten Pumpenbock durch die Steigrohre in den Pumpenzylinder
hinein. Hier erfolgt eine Führung und Dichtung mit Hilfe einer langen Buchse
15, die zentral im Ventilblock i i eingesetzt ist. Unterhalb der Ventilanordnung
ist das Gestänge 5 über eine Verbindungsstange 6 mit einem Ansatz der als Ventil
wirkenden Klappe 4 verbunden, die ihrerseits mittels der Achse i8 beweglich im unteren
Teil des Hohlkolbens i angebracht ist. Gleichzeitig mit der Kolbenbewegung wird
diese Klappe 4, die etwa dem Füll- oder Saugventil bei normalen Pumpen entspricht,
in an sich bekannter Weise zwangläufig gesteuert, und zwar folgendermaßen: In jeder
Endstellung des Kolbens wird, bevor die Bewegung des Hohlkolbens i in der anderen
Richtung beginnt, die Klappe 4 betätigt. Erst nach dem öffnen bzw. Schließen kann
die Kraft des Pumpengestänges_ auf den Hohlkolben i wirken. Die Klappe 4 ffnet bei
der Bewegung des Hohlkolbens i in das Fördergut hinein und schließt bei der Bewegung
des Kolbens. in entgegengesetzter Richtung. Der Rand der Klappe 4 ist zwecks besserer
A' :dichtung von einem elastischen Kunststoffring i9 umgeben. Die Führungsbuchse
15 kann noch zusätzlich mit hier nicht gezeichneten Spezialdichtungen
ausgerüstet
werden, die am oberen und unteren Teil der Buchse eingelassen sind.
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Bei dieser Pumpenkonstruktion lastet nicht wie bei der normal gebräuchlichen
-Ausführung die in der Förderleitung befindliche Ölsäule . auf dem Kolben, so daß
das Gestänge in jeder Pumprichtung gespannt bleibt. Diese Spannung des Gestänges
beim Füllvorgang der Pumpe wird im vorliegenden Fall durch eine im oberen Teil des
Zylinders untergebrachte Feder 9 erreicht, die mit dem Federteller io zusammen die
Rückbewegung des Hohlkolbens i gewährleistet. Die Konstruktion ist so gehalten,
daß keine unnötigen Verengungen in der Pumpe vorhanden sind, die den Förderdruck
durch zusätzliche Reibung unnötig erhöhen würden.