CS216686B2 - Zařízení pro čerpání plynných kapalin nebo suspenzí - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zařízení pro čerpání kapalin obsahujících plyny s pomocí odstředivého čerpadla, kde kapalina, přitékající ke vlstupu čerpadla, je rozdělována v oběžném kole do dvou proudů. Část kapaliny, obsahující nejvíce plynů, je nucena protékat obtokovým otvorem v zadní opěrné desce oběžného kola, přičemž tento otvor je obklopen prstencem soustředným s otočným hřídelem a spojeným se zadní opěrnou deskou oběžného kola. Uvnitř prstence se nachází spirálový kotouč, jehož prostřednictvím je oběžné kolo spojeno s otočným hřídelem.

Description

Vynález se týká zařízení pro čerpání plynných kapalin nebo suspenzí s pomocí odstředivého čerpadla majícího skříň opatřenou vstupním otvorem a oběžné kolo uložené na otočném hřídeli s ložisky.

V případech čerpání je často používáno odstředivých čerpadel, kde kapalina k čerpání obsahuje plyny. Plyn může emanovat vně procesu, například vzduch vyskytující se ve skladě, nebo plyn vznikající během procesu, například vývinem páry v sacím otvoru oběžného kola kondenzátního čerpadla v závislosti na místním poklesu tlaku.

V odstředivých čerpadlech plyny, jež jsou lehčí, jeví náchylnost k putování směrem ke středu sacího otvoru oběžného kola a k postupnému plnění lopatkových kanálů, takže je na vnějším povrchu oběžného kola tvořen vodní kruh. Vnitřní průměr tohoto kruhu se zvětšuje, až vzduch posléze zabraňuje kapalině ve vtékání do lopatkových kanálů a čerpací činnost ustává.

Běžné odstředivé čerpadlo pracuje bezporuchově, činí-li nejvyšší hodnota oblsahu plynu 1 až 3 objemová procenta, což závisí na druhu čerpadla. Vyšší procenta vzduchu snižují hodnoty výtěžnosti čerpadla a podle toho i výkonnosti.

Bylo usilováno o zvýšení plynové mezní tolerance u odstředivých čerpadel dvěma v podstatě odlišnými způsoby.

První způsoh spočívá ,v opatření oblastí vířivého toku v lopatkových kanálech, kde ije tlak nižší než v okolním prostoru. Plyn tee pohybuje do vířivých oblastí, směšuje se s protékající kapalinou a spolu s ní vychází Ven z čerpadla. Toto řešení je použitelné pro čisté kapaliny právě tak jako pro kapaliny nečisté. Plyny, procházející čerpadlem snižují jeho výkon, a oč vyšší je procento plynu, o to víc klesá výkon.

Druhý způsob spočívá v tom, že plyny jsou sbírány před oběžným kolem a vyváděny ven z čerpadla, například do sací nádrže, podél vrtání ve skříni nebo v hřídeli. Vrtání směřují vzhůru, aby umožňovaly výstup plynů, způsobovaný menší hustotou. Toto řešení je dobré, až na tu skutečnost, že se hodí jenom pro čisté kapaliny. Nečistoty ucpávají plynové vypouštěcí trubky.

Úkolem vynálezu je vytvořit zařízení pro čerpání plynných suspenzí a kalů bez zmíněného nebezpečí ucpávání.

Úkol se řeší zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zadní opěrná deska oběžného kola je opatřena obtokovými otvory a skříň má výtlačný otvor ve spojení s výstupními otvory kanálů lopatek a výtokový kanál ve spojení s obtokovými otvory v zadní opěrné desce oběžného kola.

Vynález bude nyní objasněn na příkladě provedení podle přiložených výkresů, na nichž představují:

Obr. 1 odstředivé čerpadlo podle vynálezu a obr. 2 průřez jednou úpravou čerpadla z obr. 1.

Odstředivé čerpadlo podle vynálezu má polootevřené oběžné kolo 1 se zadní opěrnou deskou 2, jejíž prstenec 3 je spojen s nábojem 4 prostřednictvím spirálového kotouče 5. Oběžné kolo 1 je opatřeno lopatkami 7 s vytvořenými kanály 6. Vedení 8, jež tvoří druhou stranu kanálu 6, je připevněno ke skříni 9. Oběžné kolo 1 je připevněno nábojem 4 k otočnému hřídeli 10. Na obr. 1 jsou ještě znázorněny sací otvor 11 čerpadla, obtokový otvor 12 na zadní opěrné desce 2 oběžného kola 1, jakož i výtlačný otvor a výtokový kanál 14 ve skříni 9.

Zařízení podle vynálezu pracuje takto.

Plynná kapalina vtéká do oběžného kola

I od sacího otvoru 11 čerpadla. Prostřední část plynné kapaliny teče od sacího otvoru

II čerpadla plynule obtokovým otvorem 12 oběžného kola 1 k výtokovému kanálu 14 ve skříni 9. Průtok je zlepšován s pomocí spirálového kotouče 5. Kapalina, jež protéká kanály 6 lopatek 7 oběžného kola 1 k výtlačnému otvoru 13 ve skříni 9, je odtahována od vnějšího okraje příslušného toku. Volné plyny se odlučují u sacího otvoru 11, a plyny, jež se nahromadily na čelní ploše oběžného kola 1, jsou ,z něho vypouštěny s pomocí obtoku kapaliny.

Obr. 1 popisuje pouze jedno možné provedení. Oběžné kolo 1 může být jakéhokoliv známého tvaru. Také takzvané uzavřené nebo oboustranně otevřené oběžné kolo je vhodné pro řešení, což závisí na druhu kapaliny. Průměr d obtokového otvoru 12 může být stejný nebo menší než průměr D sacího otvoru 11, anebo může být obtokový otvor 12 utvořen z několika malých otvorů, může-li být průtoku dosahováno s pomocí samostatného šroubového kola, anebo je-li obtok veden do prostoru, v němž je tlak nižší než v sacím otvoru 11 oběžného kola 1.

Spirálový kotouč S může být nahrazen listy nebo tyčemi na způsob vrtulí.

Protažením otočného hřídele 10 k sacímu otvoru 11 stává se víření kapaliny a odlučování plynů účinnějším. Otočný hřídel 10 může být opatřen lopatkami, jež zvyšují otáčení.

Obr. 2 znázorňuje použití odstředivého čerpadla s obtokovým oběžným kolem. Cerpodlo, do něhož vtéká kapalina od nádrže sacím otvorem 11, je sestrojeno svisle. Směs kapaliny s plynem, protékající obtokovými otvory 12, je nucena téci bezprostředně nazpáitek k nádrži výtokovým kanálem 14. Odlučovaný vzduch může volně stoupat k povrchu v nádrži jako bubliny. Množství obtokové kapaliny mělo by činit zejména od 5 do 50 o/o množství přitékajícího k čerpadlu.

Claims (1)

1. Zařízení pro čerpání plynných kapalin nebo suspenzí s pomocí odstředivého čerpadla, které má skříň opatřenou vstupním otvorem a oběžné kolo uložené na otočném hřídeli s ložisky, vyznačené tím, že zadní opěrná deska (2) oběžného kola (1) je opatřena vynalezu obtokovými otvory (12) a skříň (9) má výtlačný otvor (13) ve spojení s výstupními otvory kanálů (6) lopatek (7) a výtokový kanál (14) ve spojení s obtokovými otvory (12) v zadní opěrné desce (2) oběžného kola (1).