[实用新型]柱塞泵系统以及压裂设备

说明书

一种柱塞泵系统以及压裂设备。柱塞泵系统包括第一柱塞泵和流体压力补偿结构。流体压力补偿结构被配置为对第一柱塞泵的输出端输出的流体的压力脉动进行补偿。流体压力补偿结构包括至少一个直线电机和由至少一个直线电机驱动的第二柱塞泵，第二柱塞泵的输出端与第一柱塞泵的输出端连通。本实用新型实施例提供的柱塞泵系统中增加了具有直线电机和第二柱塞泵的流体压力补偿结构，直线电机的体积小，便于与第二柱塞泵集成以实现紧凑设计，且直线电机便于调节和控制以实现对第一柱塞泵输出的流体的压力脉动进行补偿。

技术领域

本实用新型至少一个实施例涉及一种柱塞泵系统以及压裂设备。

背景技术

目前，在多缸柱塞泵中，驱动柱塞的曲轴的周期性运动产生了流量脉动，该流量脉动使得多缸柱塞泵排出的高压脉动流体出现了压力脉动。压力脉动表现为持续的振动，降低了管路和部件的使用寿命，进而损坏与多缸柱塞泵出液端连接的设备和系统。此外，高压脉动流体出现的压力脉动还会伴有较大的噪声，较大的噪声容易造成环境污染。

实用新型内容

本实用新型的至少一实施例提供一种柱塞泵系统以及压裂设备。本实用新型实施例提供的柱塞泵系统中增加了具有直线电机和第二柱塞泵的流体压力补偿结构，直线电机的体积小，便于与第二柱塞泵集成以实现紧凑设计，且直线电机便于调节和控制以实现对第一柱塞泵输出的流体的压力脉动进行补偿。

本实用新型的至少一实施例提供一种柱塞泵系统，包括第一柱塞泵和流体压力补偿结构。流体压力补偿结构被配置为对所述第一柱塞泵的输出端输出的流体的压力脉动进行补偿。所述流体压力补偿结构包括至少一个直线电机和由所述至少一个直线电机驱动的第二柱塞泵，所述第二柱塞泵的输出端与所述第一柱塞泵的所述输出端连通。

例如，根据本实用新型实施例，每个直线电机驱动的所述第二柱塞泵的数量为两个，所述直线电机的动子的两端分别连接并驱动两个第二柱塞泵，所述直线电机和所述两个第二柱塞泵沿一直线方向排列，且所述直线电机被配置为在所述两个第二柱塞泵之间往复直线运动。

例如，根据本实用新型实施例，所述至少一个直线电机包括多个直线电机，所述多个直线电机中的至少一个直线电机驱动的所述第二柱塞泵的数量为一个。

例如，根据本实用新型实施例，所述第一柱塞泵包括多缸柱塞泵。

例如，根据本实用新型实施例，所述第二柱塞泵包括单缸柱塞泵。

例如，根据本实用新型实施例，柱塞泵系统还包括控制器与所述直线电机电连接。所述控制器被配置为根据所述第一柱塞泵的转速调节所述直线电机的速度，以使所述第二柱塞泵的输出端输出的流体的压力脉动的周期与所述第一柱塞泵的输出端输出的流体的压力脉动的周期相等，且两者的相位相反；和/或，所述控制器被配置为根据所述第一柱塞泵输出的流体的压力调节所述直线电机的推力，以使所述第二柱塞泵的输出端输出的流体的压力脉动的压力幅值与所述第一柱塞泵的输出端输出的流体的压力脉动的压力幅值相等，且两者的相位相反。

例如，根据本实用新型实施例，柱塞泵系统还包括转速采集部和/或压力采集部。转速采集部与所述第一柱塞泵连接且被配置为采集所述第一柱塞泵的转速。压力采集部与所述第一柱塞泵连接，且被配置为采集所述第一柱塞泵输出的流体的压力脉动信号。

例如，根据本实用新型实施例，所述控制器与所述转速采集部电连接，所述控制器包括线性转换部和速度调节部，所述线性转换部被配置为根据所述第一柱塞泵的转速进行线性转换计算得到所述流体压力补偿结构输出的流体的脉动周期；所述速度调节部被配置为根据所述流体的脉动周期计算所述直线电机的预设速度，所述控制器根据所述预设转速调节所述直线电机的速度。

例如，根据本实用新型实施例，所述压力采集部与所述控制器电连接，所述控制器被配置为根据所述压力采集部采集的所述压力脉动信号控制所述直线电机的所述推力。

例如，根据本实用新型实施例，所述第二柱塞泵的输入端与所述第一柱塞泵的输入端连通。