Насосная установка
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскмк
Соцналмстическнк
Республик i»992833 (6l ) Дополнительное к авт, с вид-ву(22) Заявлено 11. 08. 81 (21) 3339713/25-06 с присоединением заявки J4(23 ) Приоритет
Опубликовано 3B. 01 . 83 ° бюллетень М 4
Дата опубликования описания 30 0" 83 (5I)M. Кл.
F 04 0 13/12
F 04 F 5/44
Гесударстаааиыл камитет
СССР аа делам изебретеиий и еткрмтий (53) УДК 621 671 (088.8) (72) Автор изобретения
Э. И. Антонов.) Г
Всесоюзный научно-исследовательск механики им. И. M. Федорова (71) Заявитель (54) НАСОСНАЯ УСТАНОВКА
Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в шахтной и горнодобывающей промышленности при перекачивании жидкости с высоким содержанием твердых частиц.
Известна насосная 1 установка, содержащая водоотливной насос, вертикальный шламосборник и струйный насос, включающий приемную гидролинию, отводящий трубопровод и конФузор, с центральным соплом, подключенным посредством подводящего трубопровода к источнику активной среды j1).
Недостатками данной установки яв- ляются низкий КПД и повышенные энер- гозатоаты.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является насосная установка, содержащая водоотливной насос, вертикальный шламонакопитель
2 и струйный многоступенчатый насос для:откачивания пульпы, включающий приемную гидролинию, отводящий пульпопровод, подключенный к нагнетательной линии водоотливного насоса, и последовательно установленные ступени, каждая из которых имеет конфузор с центральным соплом, подключенным .посредством подводящего трубопровода к источнику активной среды 2
Недостатками известной установки являются относительно невысокий КПД обусловленный повышенным расходом
15 рабочей жидкости на транспортировку пульпы, и низкая надежность, вызванная срывами работы струйного насоса при резком возрастании содержания твердых частиц в пульпе или при заиливачи приемной гидролинии.
Цель изобретения - повышение надежности работы и КПД установки.
99283
Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена разделителем; имеющим центральное осевое отверстие и симметричную относительно его оси выемку на нижней торцовой поверхности, и установленным в шламонакопителе с образованием верхней и сообщенной с ней посредством сужающегося книзу соединительного канала нижней камер, последняя из которых сообщена с приемной гидролинией струйного насоса, последний снабжен трубопроводом отвода осветленной жидкости, имеющим выходной сужающийся насадок, установленный на вхо- Б де приемной гидролинии, а на входе каждой ступени струйного насоса, кроме первой, установлен сепаратор пуль пы, и область слива по крайне мере одного из сепараторов подключена к 2о трубопроводу отвода осветленной жидкости.
Кроме. того, разделитель имеет коническую боковую поверхность образующую со стенкой шламонакопителя 25 кольцевой зазор, служащий соединительным каналом, а в осевом отверстии разделителя .расположен конфузор первой ступени.
В нижней камере шламонакопителя Зр может быть установлено профилированное тело со сквозным центральным каналом, сужающийся насадок трубопровода отвода осветленной жидкости раз мещен в нем с образованием гидрозлеватора, а поверхность .профилированного тела образует с обращенными к ней нижней торцовой поверхностью раз» делителя и со стенкой шламонакопителя соответственно кольцевое сопло с направленным вниз выходным участком и сужающийся книзу кольцевой зазор, сообщенный с соединительным каналом.!
Кроме того, разделитель имеет бо- ю ковую поверхность, примыкающую к стенке шламонакопителя, а в нижней части последнего выполнено отверстие и в нем размещен конфуэор первой ступени струйного насоса, а на подводящем sp трубопроводе этой ступени коаксиально установлен сужающийся насадок, размещенный под нижней торцовой поверхностью разделителя, причем центральное осевое отверстие последнего служит соединительным каналом.
На фиг. 1 схематично изббражена насосная установка, первый вариант;
3 4 на фиг. 2 — то же, второй вариант; на фиг. 3 - третий вариант.
Насосная установка содержит водо отливной насос 1, вертикальный шламонакопитель 2 и струйный многоступенчатый насос 3 для откачивания пульпы, включающий приемную гидролинию 4, отводящий пульпопровод 5, подключенный к нагнетательной линии 6 водоотливного насоса 1, и последовательно установленные ступени 7 и 8. Первая ступень 7 содержит конфузор 9 с центральным соплом 10, подключенным посредством подводящего трубопровода 11 к источнику 12 активной среды, Вторая ступень 8 содержит конфузор 13 с центральным соплом 14, подключенным к источнику 12 активной среды посредством подводящего трубопровода 15.
Установка снабжена разделителем 16, имеющим центральное осевое отверстие
17 и симметричную относительно его оси выемку 18 на нижней торцовой поверхности 19 и установленным в шламонакопителе 2 с образованием верхней камеры 20 и сообщенной с ней посредством сужающегося книзу соединительного канала нижней камеры 21, которая сообщена с приемной гидролинией
4 струйного насоса 3. Струйный насос
3 снабжен трубопроводом 22 отвода осветленной жидкости, имеющим выходной сужающийся насадок 23, установленный на входе приемной гидролинии 4,,а на входе ступени 8 струй. ного насоса 3 установлен сепаратор
24 пульпы, и область слива по крайней мере одного из сепараторов в данном случае, сепаратора 24 центробежного типа, подключена к трубопроводу 22 отвода осветленной жидкости.
При выполнении установки по первому или второму варианту (фиг. 1 и 2) разделитель 16 имеет коническую боковую поверхность 25, образующую со стенкой 26 шламонакопителя 2 кольцевой зазор 27, служащий соединительным каналом, а в осевом отверстии 17 разделителя 16 расположен конфузор
9 первой ступени 7.
При выполнении установки по второму варианту фиг.2 ) в нижней камере 21 шламонакопителя 2 установлено профилированное тело 28 со сквозным центральным каналом 29, и сужающийся насадок 23 трубопровода 22 отвода осветленной жидкости размещен s нем с образованием гидроэлеватора 30, а
33 & ностью 19 разделителя 16, на которой, выполнена выемка 18, приводит к образованию в нижней камере 21 турбулентного вихревого движения жидкости с взвешенными частицами. В результате обеспечивается повышение концентрации твердых частиц в откачиваемой пульпе.
В процессе работы установки жидкость с взвешенными частицами поступает в верхнюю камеру 20 шламонакопителя, где происходит процесс гравитационного разделения смеси. Скопившаяся s нижней части камеры 21 пульпа по соединительному каналу, в качестве которого может служить либо кольцевой зазор 27 между стенкой 26 шламо° накопителя 2 и ооковой поверхностью
25 разделителя 16, либо центральное осевое отверстие 17 последнего, поступает в нижнюю камеру 21, откуда откачивается струйным насосом 3. При этом имеет место переток части жидкости из нижней камеры 21 в верхнюю, предотвращающий забивание соединительного канала твердыми частицами.
При втором варианте выполнения насосной установки турбулизация пульпы в камере 21 существенно усиливается в результате действия жидкости, выходящей из кольцевого сопла 32, и образования сужающегося книзу кольцевого зазора 34, а эффективность захвата пульпы повышается за счет работы гидроэлеватора 30.
При третьем варианте выполнения пульпы, поступающая в нижнюю камеру
21 через отверстие 17, непосредственно попадает в приемную гидролинию 4 струйного насоса 3, что обеспечивает снижение гидравлических потерь. Эта же конструкция позволяет обеспечить наиболее полный Вынос твердых час тиц „ однако в изготовлении она на иболее сложная.
Установку по первому варианту выполнения целесообразно применять в наиболее высокой концентрации твердых частиц в жидкости и при необходимости обеспечения наибольшего давления на входе струйного насоса
3, а по третьему - при небольшом объеме жидкости и повышенной концентрации твердых частиц в ней.
Формула изобретения
1. Насосная установка, содержащая водоотливной насос, вертикальный
5 9928 поверхность 31 профилированного теле
28 образует с обращенными к ней ниж ней торцовой.поверхностью 19 разделителя 16 и со стенкой 26 шламонакопителя 2 соответственно кольцевое сопло 32 с направленным вниз выходным участком 33 и сужающийся книзу кольцевой зазор 34, сообщенный с соединительным каналом 27. So втором варианте выполнения использован сепа- 10 ратор инерционного типа, S третьем варианте выполнения установки (фиг.3) разделитель 16 имеет боковую поверхность 35, примыкающую к стенке 26 шламонакопителя 2, а в нижней части последнего выполнено отверстие 36 и в нем размещен конфузор 9 первой ступени 7 струйного насоса 3, и на подводящем трубопроводе 11 этой ступени коаксиально установлен сужающийся насадок 23, размещенный под нижней торцовой поверхностью 19 разделителя 16, причем центральное осевое отверстие lj последнего служит соединительным каналом.
Установка работает следующим образом, При включении водоотливного насоса 1 и источника 12 активной среды происходит заполнение жидкостью всего контура установки. В период запуска жидкость, выходящая с большой скоростью из сужающегося насадка 23 и приемной гидролинии 4, разрыхляет уплотнившийся осадок в нижней камере 21 шламонакопителя 2 и переводит
его во взвешенное состояние. После выхода водоотливного насоса 1 на номинальный режим работы струйный на- 4 сос 3 обеспечивает откачивание пульпы из нижней камеры 21 и подачу ее в нагнетательную линию 6. При прохождении пульпой сепаратора 24 центробежного, инерционного или других типов происходит сгущение пульпы и осветление жидкости. Осветленная жидкость по крайней мере из одного из сепараторов по трубопроводу 22 через сужающийся насадок 23 подается на вход приемной гидролинии 4. Это обеспечивает с одной стороны, уменьшение затрат энергии на перекачивание осветленной жидкости, с другой ° улучшение захвата твердых частиц55 струйным насосом.3.
Взаимодействие высокоскоростной струи жидкости, вытекающей из сужающегося насадка 23 с торцовой поверх99 шламонаполнитель и струйный многоступенчатый нвсос для откачивания пульпы,.включающий приемную гидролинию, отводящий пульпопровод, подключенный к нагнетательной линии водоотливного насоса, и последовательно установленные ступени, каждая из которых имеет конфузор с центральным соплом, подключенным посредством отподводящего трубопровода к источнику активной среды, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения на" дежности работы и КПД, она снабжена разделителем, имеющим центральное осевое отверстие и симметричную относительно его оси выемку на нижней торцовой поверхности, и установленным в шламонакопителе с образованием верхней и сообщенной с ней посредством сужающегося книзу соединительного канала нижней камер, последняя из которых сообщена с приемной гидролинией струйного насоса, последний снабжен трубопроводом отвода осветленной жидкости, имеющим выходной сужающийся насадок, установленный на входе приемной гидролинии, а на входе каждой ступени струйного насоса, кроме первой, установлен сепаратор пульпы, и область слива по крайней мере одного из сепараторов подключена к трубопроводу отвода осветленной жидкости.
2. Установка по и.1 о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что разделитель имеет коническую боковую поверхность, образующую со стенкой шламонакопителя кольцевой зазор, служащий соединительным каналом, а в осе2833, 8 вом отверстии разделителя расположен конфузор первой ступени.
3. Установка по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я meM, что в нижней камере шламонакопителя установлено профилированное тело со сквозным центральным каналом, сужающийся насадок трубопровода отвода осветленной жидкости размещен в нем с об<0 разованием гидроэлеватора, а поверхность профилированного тела образует с обращенными к ней нижней торцовой поверхностью разделителя и со стенкой шламонакопителя соответственно кольцевое сопло с направленным вниз выходным участком и сужающийся книзу кольцевой зазор, сообщенный с соединительным каналом.
4, Установка по и.1, о т л и ч а20 ю щ а я с я тем,, что разделитель имеет боковую поверхность, примыка ющую к стенке шламонакопителя, а в нижней части последнего выполнено отверстие и в нем размещен конфузор первой ступени струйного насоса, а на подводящем трубопроводе этой ступени коаксиально установлен сужающийся насадок, размещенный под нижней торцовой поверхностью разделителя, 30 причем центральное осевое отверстие последнего служит соединительным каналом.
Источники информации. принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
144402, кл. F 04 D 5/44, 1960.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2964303/25-06, кл. F 04 9 13/12, 1980.
992833 с
Составитель Г. Богомольный
Редактор Н. Кешеля Техред М. Гергель КорректорЕ. Рошко
Заказ 408/44 Тираж 663 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4