Электрогидравлический насос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в насосостроении. Сущность изобретения: электрогидравлический насос содержит цилиндрическую рабочую камеру с верхней и нижней крышками и всасывающим и нагнетательным клапанами и электроды, установленные в нижней части камеры и подключенные к источнику литания Насос снабжен электромагнитным клапаном для выпуска газов, установленным в верхней крышке камеры и включенным в цепь электродов посредством реле, при этом положительные электроды имеют в нижней части скосы 1 ип

(19) RØÖ (11) (5Ц F04 F1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4943?70/29 (22) 25.03.91 (46) 30.12.93 бюл. Йа 4?-48 (75) Фурсов С.П„Есаков 6.Н. Фурсов АС. (73) Фурсов Апександр Сергеевич (54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ НАСОС (57) Использование: в насосостроении. Сущность изобретения: электрогидравлический насос содержит цилиндрическую рабочую камеру с верхней и нижней крышками и всасывающим и нагнетательным клапанами и электроды, установленные в нижней части камеры и подключенные к источнику питания. Насос снабжен электромагнитным клапаном для выпуска газов, установленным в верхней крышке камеры и включенным в цепь электродов посредством реле, при этом положительные электроды имеют в нижней части скосы 1 ил.

2005220

Изобретение относится к насосостроению, касается электрогидравлических насосов, насосов замещения с низкой скоростью перекачки электропроводных жидкостей, в которых при электролизе выделя ется газы, образуя газовый поршень, Насос может быть использован в производстве и в лабораторных условиях, например, при перекачке морской воды и других растворов.

Известен скважинный диафрагменный насос (1) в котором в корпусе находится три камеры. В первой камере происходит электролиз раствора с выделением гремучего газа, который поступает во вторую камерукамеру сгорания. В результате воспламенения гремучего газа давление в камере повышается и передается через жидкость (электролит) в третью камеру — камеру насоса, в которой электролит отделен от перекачиваемой жидкости эластичной диафрагмой, Такое устройство сложно, содержит большое количество клапанов, эластичная диафрагма со временем стареет и требует замены. Все это снижает надежность устройства.

Известен насос замещения (2), имеющий более простую конструкцию. В нем в одном корпусе происходит электролиз раствора с выделением гремучего газа, который по трубопроводу подается во второй корпус с перегородкой, Этот корпус заполнен перекачиваемой жидкостью, Гремучий газ вытесняет перекачиваемую жидкость в выходной трубопровод, В этом насосе нет воспламенения гремучего газа, гремучий газ вытесняет перекачиваемую жидкость, Однако в этом устройстве гремучий газ не может вытеснить всю перекачиваемую жидкость из второго бака с перегородкой. Как только гремучий газ вытеснит перекачиваемую жидкость из первого отделения второго бака, отделенного перегородкой, гремучий газ будет пробулькивать через перекачиваемую жидкость, находящуюся во втором отделении второго бака, и выходить по выходному трубопроводу. Если рядом будет открытый огонь (папироса), то это может вызвать воспламенение гремучего газа с вытекающими отсюда последствиями. Если бы выходной трубопровод бел установлен внизу второго отделения второго бака, то гремучий газ вытеснил бы всю перекачиваемую жидкость второго бака, но в этом случае гремучий газ заполнил бы всю полость второго бака, что взрывоопасно, поскольку выпуск его в атмосферу отсутствует.

Известен также электролизный насос (3), в котором в одной полости внутри корпуса происходит электролиэ жидкости, выделившийся в верхней части гремучий газ периодически воспламеняется, что приводит к повышению давления и вытеснению из замкнутого объема перекачиваемой жидкости.

Этот насос отличается сравнительной сложностью, содержит блоки питания, контроля, управления процессом, сенсорным датчиком и т.д.

Электрогидравлический насос, использующий электрогидравлический эффект Л.

А. Юткина (4), содержит рабочую камеру, снабженную электроразрядными электродами, нагнетательным патрубком с обрат- .. ным клапаном, всасывающим патрубком с электромагнитным клапаном, блоком управления и высоковольтной силовой частью (повышающий трансформатор с повышенным рассеянием, напряжением выше 1.кВ).

При высоковольтном электрическом разряде в жидкости возникает газовый пузырь и в замкнутом объеме образуется волна давления — гидравлический удар, давление резко поднимается, что выталкивает часть перекачиваемой жидкости из рабочей камеры в нагнетательный патрубок.

Недостатками этого насоса являются использование высокого напряжения (выше

1 кВ), наличие силового повышающего

15

30 трансформатора на вторичное напряжение выше 1 кВ, наличие дефицитного высоковольтного кабеля от силового трансформатора, установленного на поверхности земли, к рабочей камере. установленной в скважине или колодце, тяжелые условия работы изоляции в рабочей камере между корпусом и разрядными электродами, которая подвергается ударным динамическим нагрузкам и температурному воздействию, все это удорожает устройство и его эксплуатацию и снижает надежность.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности... мируется в рабочем цилиндре путем непосредственного электролиза перекачиваемой электропроводной жидкости.

На чертеже изображен электрогидравлический насос, разрез по продольной оси.

Насос состоит из цилиндра 1, закрытого снизу крышкой 2, на которой находятся нагнетательный 3 и всасывающий 4 клапаны и система электродов 5. На верхней крышке цилиндра находится электромагнитный клапан 6.

Насос устанавливается под уровнем перекачиваемой злектропроводной жидкости, которая в результате электролиза выделяет газ.

Указанная цель достигается тем, что ис45 пользуется газовый поршень, который фор2005220

15 перекачиваемая жидкость из цилиндра 1 20 вытесняется газовым поршнем в напорный .

Предлагаемый насос работает следующим образом. Внутренняя полость цилиндра 1 заполнена жидкостью, клапаны 3, 4 и 6 закрыты. На систему электродов 5 подается постоянное (или выпрямленное) напряжение и происходит электролитическое разложение части жидкости на газы, которые занимают больший объем, чем разло>кившаяся жидкость. Например, объем газов. образующихся в процессе электролиза воды, примерно в 1868 раз больше объема разложившейся воды, что теоретически должно развивать давление около 1868 кг/см . Выделившиеся газы собираются в верхней части цилиндра и увеличивают в нем давление.

Как только давление в цилиндре 1 превысит давление столба жидкости в напорном трубопроводе, клапан 3 открывается и трубопровод. Постепенно полость цилиндра заполняется газами и достигает системы электродов 5, при дальнейшем процессе система электродов начинает выходить из электролита, при этом уменьшаются активная площадь электродов, находящихся в электролите, и величина тока через электроды, что приводит через реле тока к включению электромагнитного клапана 6, который открывается и выпускает выделившиеся газы, при этом открывается клапан 4 и происходит заполнение полости цилиндра 1 жидким электролитом, потом электромагнитный клапан 6 закрывается и процесс повторяется. Для более резкого уменьшения величины тока в конце цикла при выходе положительных электродов из электролита они имеют в нижней части скосы, За один цикл насос подает в напорный трубопровод объем жидкости внутри цилиндра, вытесненной газовым поршнем.

Электролит в цилиндре способен при разложении воды поднять давление примерно в 1868 раз, что обеспечивает напор

100 и более метров. Расход электроэнергии при подъеме 1,5 м воды примерно равен

5...6 кВт ч.

Возможно несколько режимов автоматизации работы насоса, 1. Использование реле тока. Электромагнитный клапан 6 управляется токовым

50 реле, включенным последовательно в цепь электродов электролиза. Пока электооды находятся в электролите, ток в цепи практически не изменяется, однако, когда уровень электролита понижается, площадь электродов, находящихся в электролите, начинает уменьшаться и становится минимальной в момент выхода электродов из электролита.

Когда ток становится минимальным, срабатывает токовое реле и включает электромагнитный клапан 6, который выпускает гремучий газ. Далее процесс повторяется.

2. Использование реле времени. Реле времени управляет работой электромагнйт-:: ного клапана 6 и выпускает из цилиндра 1 гремучий газ, как только газовый поршень подошел к электродам. Изменяя длительность промежутка времени между работой электромагнитного клапана 6, можно изменять производительность насоса при неизменностии тока электролиза.

3. Автоколебательный режим. Острый конец электрода нагревается в момент его выхода из электролита, при этом искра проскакивает между электролитом и электродом, особенно при использовании для питания бестрансформаторных и выпрямителей по (5) и (6j. В этом случае происходит воспламенение гремучего газа, давление в цилиндре 1 резко повышается и электролит, находящийся в цилиндре и трубопроводе, подается толчком по напорному трубопро-. воду. Потом давление в цилиндре 1 падает, клапан 3 закрывается, а клапан 4 открывается и происходит заполнение полости цилиндра электролитом. Далее процесс повторяется. В этом случае электромагнитный клапан 6 не нужен. (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N. 156942, кл. F 04 F 1/16, 1990.

2; Авторское свидетельство СССР

N - 1634840, кл. Г 04 F 1/16, 1991, 3. Патент CLUA М 3897173, кл. F 04 F

1/16, опублик. 1975, 4. Авторское свидетельство СССР

М 830011, кл. F 04 F 1/16, 1980.

5. Авторское свидетельство СССР

М 139361, кл. Н 02 М 7/06, 1960.

6, Авторское свидетельство СССР

М 440753, кл. Н 02 М 7/06, 1961, 2005220

Формула изобретения

Составитель С.Фурсов

Техред М.Моргентал Корректор M,Têà÷

Редактор Н.Цалихина

Заказ 3427

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ НАСОС, содержащий цилиндрическую рабочую камеру с верхней и нижней крышками и всасывающим и нагнетательным клапанами и электроды, установленные в нижней части камеры и подключенные к источнику питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, насос снабжен электромагнитным клапаном для выпуска газов. установленным в верхней крышке

5 камеры и включенным в цепь электродов посредством реле, при этом положительные электроды имеют о нижней части скосы.