[发明专利]吸入泵

说明书

本申请公开了一种液体吸入泵，所述泵包括：驱动管，所述驱动管用于接收用于所述泵的液体驱动流；液体导管，所述液体导管具有用以提供泵送液体的第一和第二液体输送臂以及在所述臂之间的连接阀装置；第一和第二泵入口，所述第一和第二泵入口通向所述第一和第二臂，所述第一和第二泵入口具有相应的第一和第二单向入口阀；所述阀装置，所述阀装置具有联接到所述驱动管的阀入口和联接到所述第一和第二臂的阀出口，以交替地关闭所述阀入口与所述第一和第二臂中的相应臂之间的液体连接；和顺应性元件，所述顺应性元件联接到所述驱动管；其中，所述吸入泵被配置成使得在操作中，由于所述阀装置的交替切换，所述驱动流的压力/流量振荡；并且其中，所述顺应性元件的顺应性使得所述吸入泵的几何形状结合所述顺应性限定了用于所述泵的共振条件，并且所述振荡处于所述泵的共振频率。

发明领域

本发明涉及一种可以被称为吸入柱塞的类型的液体吸入泵，并且涉及操作这样的泵的方法。这样的泵的示例性应用包含从井、钻孔等泵送水。

背景技术

吸入柱塞类型可以分为两大类，单作用和双作用，如下：

单作用：具有单个驱动管和输送管、在驱动管与输送管之间的脉冲阀、直接位于脉冲阀下游的单个进入止回阀那些吸入柱塞类型。大多数示例包括连接到驱动管的底部的蓄能器，以将动能存储在驱动管中并限制由于产生未被利用的排放冲击波而对设备造成的损坏。

US799428、DE804288和US4948341中描述了示例。它们倾向于在关闭位置中容易停转，从而需要在启动时可以进行重新尝试之前释放驱动压力。AU708806解决了这个难题，但是在包括蓄能器的所有单作用液压吸入柱塞泵中，蓄能器中的最小压力发生在脉冲阀已经打开的时候，并且因此不能用作重新打开的装置。

双作用：具有单个驱动管但具有两个输送管的那些吸入柱塞类型，每个输送管连接到进入止回阀，其中脉冲阀是分流阀，使得当在操作中时，两个输送管中的一个在任何时候都关闭，但是另一个不关闭。

FR435032、US3123009、US4121895中描述了示例。在WO2010/130002中描述了更近的示例，但是这个泵难以设置并且相对低效。

更一般地，现有的双作用吸入柱塞具有在阀从一个输送管切换到另一个输送管的能力和脉冲/分流阀周围的流动摩擦损失之间进行权衡的缺点。切换在低流速下发生，但是流量相对阻塞，或者切换仅在高流速下发生。

发明人已经对潜在的流体动力学进行了实际和理论研究，并且已经确定了可以做出的令人惊讶和实质性的改进。

发明内容

因此，根据本发明的第一方面，提供了一种液体吸入泵，该泵包括：驱动管，所述驱动管用于接收用于所述泵的液体驱动流；液体导管，所述液体导管具有用以提供泵送液体的第一和第二液体输送臂以及在所述臂之间的连接阀装置；第一和第二泵入口，所述第一和第二泵入口通向所述第一和第二臂，所述第一和第二泵入口具有相应的第一和第二单向入口阀；所述阀装置，所述阀装置具有联接到所述驱动管的阀入口和联接到所述第一和第二臂的阀出口，以交替地关闭在所述阀入口与所述第一和第二臂中的相应臂之间的液体连接；和顺应性元件，所述顺应性元件联接到所述驱动管；其中，所述吸入泵被配置成使得在操作中，由于所述阀装置的交替切换，所述驱动流的压力/流速振荡；并且其中，所述顺应性元件的顺应性使得所述吸入泵的几何形状结合所述顺应性限定了所述泵的共振条件，并且所述振荡处于所述泵的共振频率。