Пневматический насос замещения

Пневматический насос замещения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (II) (51)5 F 04 F 1/00, 1/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГоспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ » насоса

1 (21) 4862296/29 (22) 23.08.90 (46) 15.12.92. Бюл. М 46 (71) Научна-производственное объединение

"Люминофор" (72) В.А.Лельчук (56) Авторское свидетельство СССР

N 718629, кл. F 04 F 1/02, 1978. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ НАСОС ЗАМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится к конструкции пневматических насосов замещения, предназначенных для перекачивания жидкостей и пульп, и может быть использовано в химической, гидрометаллургической промышленности, строительстве, сельском хозяйстве.

Известен пневматический насос замещения, содержащий рабочую камеру, приемный клапан, патрубок подачи сжатого газа, нагнетательный трубопровод и затвор, и ри соединенный к на гнетател ь ному трубопроводу и опущенный в открытый сверху стакан.

Насос прост по конструкции, надежен в эксплуатации и имеет приемлемый КПД при перекачивании жидкости на небольшие расстояния. При перекачке жидкости на большие расстояния насос работает неэффективно в связи с тем, что при возрастании протяженности нагнетательного трубопровода возрастает его объем, который становится больше объема рабочей ка2 (57) Использование; в гидромашиностроении для перекачивания жидкостей и пульп.

Сущность изобретения; насос содержит ра.бочую камеру с приемным и нагнетательным клапанами, газораспределитель, .включающий две глухие и приточную каме"ры. Насос снабжен управляющим трубопроводом с дросселем, а камеры установлены последовательно и отделены друг от друга мембранами разной площади. Причем глухие камеры сообщены с рабочей камерой посредством трубопровода. 1 ил.. меры и, так как нормальная работа возможна только при вытеснении всеи жидкости иэ нагнетательного трубопровода (заполнение рабочей камеры жидкостью возможно только при соединении этой камеры с атмосферой через нагнетательный трубопровод), то такт нагнетания удлиняется и падает производительность. Кроме того, воздушный поршень, образующийся в нагнетательном трубопроводе при вытеснении жидкости, частично пропускает жидкость у стенок трубопровода в обратном направлении и при большой длине нагнетательного трубопровода жидкость частично возвращается из него в рабочую камеру, что приводит к падению как производительности,так и КПД насоса..

Известен пневматический насос замещения, содержащий рабочую камеру с приемным и нагнетательными клапанами и накопительную емкость, связанную с впускным и выпускным мембранными воэдухораспределителями, имеющими проточные и

1781464 глухие камеры, первые из которых соединены между собой каналом, а последние снабжены сигнальными сосудами и гидравлическими реле времени, мембрана выпускного воздухораспределителя снабжена жестким центром и штоком с клапаном, а его проточная камера соединена с рабочей камерой и сигнальным сосудом выпускного воздухораспределителя.

Насос также не имеет движущихся частей в пределах рабочей камеры, так как переключение рабочей камеры с заполнения на нагнетание жидкости происходит путем формирования ймпульсов сжатого газа, со15 здаваемых взаимодействием указанных выше элементов, находящихся вне рабочей камеры. В насосе отработанный газ сбрасывается в атмосферу не через нагнетательный трубопровод, а через выпускной

20 воздухораспределитель, что делает возможным его работу при большой протяженности нагнетательного трубопрбвОдэ.

Однако насос сложен по конструкцйи из-за наличия накопительной емкости, 2

25 мембранных узлов, гидравлических реле времени, требующих точности при изготов лении, сигнальных сосудов, редуктора давленйя, и в наладке, так как требуется синхронизировать работу укаэанных эле30 ментов, что без использования специальных стендов сделать невозможно, Подача импульсов сжатого газа в рабочую камеру не имеет связи с уровнем жидкости в рабочей камере, поэтому при настройке частоты

35 подачи импульсов, невозможно обеспечить подачу импульса сжатого газа одновременно с окончанием заполнения жидкостью рабочей камеры и, -кроме того,"время заполнения и опорожнения рабочей камеры

40 зависит как от напора при заполнении на. соса,так и от изменения сопротивления нагнетательного трубопровода, и если этот напор и сопротив ление-меняются,— меняется, соответственно, скорость заполнения как частота импульсов сжатого газа при этом не меняется, то сжатый газ в рабочую камеру поступает, когда эта камера не заполнена жидкостью, при этом "вредное пространство" в рабочей камере велико, энергия сжатого газа до совершения полезной работы — нагнетания жидкости — бесполезяо расходуется на сжатие воздуха в этом

"вредном пространстве", что приводит к по50

55 вышенному расходу сжатого газа и снижению КПД насоса.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение экономичности путем снижения расхода сжатого газа, рабочей камеры или ее опорожнения, Так 45

Поставленная цель достигается тем, что насос снабжен управляющим трубопроводом с дросселем, глухие и проточная камеры расположены последовательно и отделены друг от друга мембранами, причем мембрана, расположенная между тупиковый и промежуточной глухими камерами, имеет площадь, больше площади мембраны, расположенной между промежуточной глухой и проточной камерами, в отверстии диафрагмы размещен шток, соединенный с мембранами с возможностью при их прогибе перекрытия своим запорным органом упо"мянутого отверстия, при этом глухие камеры сообщены с рабочей камерой посредством управляющего трубопровода,а на нем перед тупиковой глухой камерой установлен дроссель. Применение совокупности приведенных выше признаков позволяет в предложенном техническом решении существенно упростить конструкцию пнев" м о ра с пр е деления, а нарастание давления сжатого газа происходит при полном заполнении рабочей камеры жидкостью, что сводит отрицательное влияние "вредного пространства" к минимуму.

На черте>ке представлен схематически пневматический насос замещения; разрез.

Насос содержит рабочую камеру 1 с приемным 2 и нагнетательным 3 клапанами, патрубок подачи сжатого газа и патрубок 5, на котором смонтирован газорасйределитель 6, состоящий из расположенных последовательно проточной 7, промежуточной глухой 8 и тупиковой глухой 9 камер, образованных корпусом газораспределителя 6, кольцевой диафрагмы 10 с отверстием 11, мембранами.12 и 13, и запорного органа 14, расположенного под отверстием 11 и жестко связанного штоком 15 с мембранами 12 и 13. Площадь мембраны 13 больше площади мембраны 12. Камеры 8 и 9 присоединены к рабочей камере 1 управляющим трубопровода 16, на котором передтупиковой глухой камерой 9 установлен регулируемый дроссель 17. Камера 7 сообщена патрубком 18 с атмосферой и диаметр отверстия 11 и патрубка 18 много больше диаметра патрубка 4.

Насос работает следующим образом.

Сжатый газ поступает в рабочую камеру

1 насоса через пэтрубок 4 и свободно выходит в атмосферу через отверстие 11 в диафрагме 10 и патрубок 18; Так как площадь сечения пэтрубка 18 и отверстия 11 много больше площади сечения патрубка 4, давление в рабочей камере 1, глухих камерах 8 и

9 близко к атмосферному, приемный клапан 2, нагнетательный клапан 3 и запорный орган 14 находятся в нижнем положении, 5

1781464 рабочая камера 1 сообщена с атмосферой и через клапан 2 происходит заполнение камеры 1 жидкостью. Когда жидкость достигнет нижнего среза патрубка 5, она перекроет выход газа через этот патрубок и давление в рабочей камере 1 и связанной с ней управляющим трубопроводом 16 глухой камере 8 скачкообразно повышается, Давление в тупиковой камере 9, при этом, остается близким к атмосферному, так как перед камерой 9 установлен дроссель 17. Вследствие повышения давления в камере 8 и, так как площадь мембраны 13 больше площади мембраны 12, в мембранном узле возникает сила, направленная в сторону мембраны 13, шток 15 перемещается вверх и запорный орган 14 перекрывает отверстие 11..Давление в камере 1 повышается до рабочего, клапан 2 закрывается, клапан 3 открывается и жидкость подается потребителю. В это же время сжатый воздух проникает через регулируемый дроссель 17 в камеру 9, давление в этой камере постепенно повышается, йа мембрану 13 начинает действовать сила,направленная книзу, и в некоторый момент времени, устанавливаемый регулировкой дросселя 17, когда заданный объем жидкости из рабочей камеры 1 вытеснен, сумма сил, действующих на мембраны 12 и 13 сверху, станет больше суммы сил, действующих на запорный орган 14 и мембрану 13 сйизу; мембранный узел переместится вниз, запорный орган 14 откроет отверстие

11 и рабочая камера 1 соединится с атмосферой, при этой давление в ней и в камере

8 сравняется с атмосферным, а в камере 9 еще некоторое время будет избыточным, но за время заполнения рабочей камеры 1 жидкостью также сравняется с атмосферным.

При давлении, близком к атмосферному,клапан 3 закрывается, приемный клапан 2 открывается, и жидкость заполняет рабочую камеру 1, Цикл повторяется.

Использование данного пневматического насоса замещения позволяет произ5 водить перекачку агрессивных жидкостей и пульп на большие расстояния, Использование одного насоса, например в промышленности химических реактивов, где стоимость перекачиваемых сред высока, позволяет

10 получить большой экономический эффект.

Формула изобретения

Пневматический насос замещения, содержащий рабочую камеру с приемным и

15 нагнетательным клапанами. и патрубком подвода сжатого газа, газораспределитель, включающий две глухие и проточную камеры с мембранами, причем проточная камера . сообщена с атмосферой и через дренажный

20 патрубок — с рабочей камерой и снабжена

-запорным органом с штоком и диафрагмой, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения экономичности путем снижения расхода сжато25 го газа, насос снабжен управляющим трубопроводом с дросселем, глухие и проточная камеры расположены последовательно и отделены одна от другой мембранами, причем мембрана, располо30 женная между тупиковой и промежуточной глухими камерами, имеет площадь больше площади мембраны, расположенной между . . промежуточной глухой и проточной камерами, в отверстии диафрагмы размещен шток, 35 соединенный с мембранами с возможностью при их. прогибе перекрытия своим запорным органом упомянутого отверстия, при этом глухие камеры сообщены с рабочей камерой посредством управляющего

40 трубопровода, а на нем перед тупиковой глухой камерой установлен дроссель.

1781464

Составитель В.Лельчук

Техред М.Моргентал Корректор П, Гере ши

Редактор А.Бер

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, yn,Гагарина, 101 .

Заказ 4264 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5