CS273030B1 - Hydraulic system for medium's high-pressure transportation - Google Patents

Description

57) Oblast vysokotlaké dopravy viskózníeh látek a hydrosměsí s využitím potrubního komorového podavače. Výtlačný konec (43) každé komory (4) je přes výstupní řídicí armaturu (52) připojen prostřednictvím sacího potrubí (12) k sání hydrostatického dopravního čerpadla (11), které čerpá pracovní tekutinu. Plnicí čerpadlo (31), které čerpá přepravované médium, je výtlakem napojeno ne. výtokový konec (44) komory (4) přes přítokovou samočinnou armaturu (21). Jako dopravní čerpadlo (11) je využíváno, oproti klasickým systémům, čerpadlo hydrostatické, a celý hydrostatický systém podle vynálezu získá výhodnou charakteristiku hydrostatického čerpadla. Průtok plnicího čerpadla (31) se automaticky přizpůsobuje, vzhledem ke své charakteristice, průtoku hydrostatického dopravního čerpadla (11), není nutné v celém systému měřit průtok, k řízení průtoku v celém systému postačí pouze regulovat 0táčky hydrostatického dopravního čerpadla (11).

273 030 w

c>

>7: (11) ,	3 030
(13)	Bl
(51)	Int. Cl. 5 B 65 G 53/30

; X

CS 273 030 Bl

Vynález se týká hydraulického systému pro vysokotlakou dopravu média, zejména viskózních chemických látek a abrazívních suspenzí.

V některých průmyslových odvětvích je nutné dopravovat chemické látky nebo abrazívní suspenze při vysokých tlacích. Pro relativně nízké průtoky se používají většinou hydrostatická čerpadla, a to zejména čerpadla pístová. Dopravuje-li se agresivní ěi abrazívní médium, musí mít pístová čerpadla značně nízké otáčky ve srovnání s čerpadlem na čistou neagresivní kapalinu. To znamená kromě podstatného snížení výkonu také zvýšení nákladů na pohon čerpadla, neboť musí být opatřeno nákladnou převodovou skříní. Pro klasickou dopravu hydrosměsí jsou dále známy potrubní komorové podavače, jejichž princip spočívá ve střídavém plnění komory médiem pomocí nízkotlakého plnicího hydrodynamického čerpadla a následném vytlačení média do dopravního potrubí čistou kapalinou pomocí vysokotlakého dopravního hydrodynamického čerpadla. Při potřebě vysokých tlaků a relativně nízkých průtoků je již použití vysokotlakých hydrodynamických Čerpadel neefektivní, neboť vyžaduje řazení několika čerpadel do série. Charakteristika hydrodynamického čerpadla není pro dopravu hydrosměsí příliš vhodná, neboť při zvýšení tlaku v potrubí, například zvýšením koncentrace dopravovaného média, dojde ke snížení průtoku hydrodynamického čerpadla, což může vést k poklesu přepravní rychlosti až pod kritickou rychlost a následnému ucpání potrubí. Jak plyne z charakteristiky hydrodynamických čerpadel, je u nich průtok závislý na tlaku, a proto je nutné u stávajících potrubních komorových podavačů regulovat otáčky jak plnicího, tak dopravního čerpadla, a to jednak relativně vůči sobě, pro zachování principu potrubního komorového dávkovače, a jednak podle požadavků technologického procesu.

Uvedené nevýhody v podstatě odstraňuje vynález, kterým je hydraulický systém pro vysokotlakou dopravu média, zejména viskózních chemických látek a abrazívních suspenzí, sestávající alespoň z potrubního komorového podavače, jehož komory jsou opatřeny rozdělovačím plovákem, dvojicí snímačů polohy, dvojicí řídicích armatur na výtlačném konci a dvojicí samočinných armatur na výtokovém konci, z dopravního čerpadla a z plnicího čerpadla, a jeho podstata spočívá v tom, že výtlačný konec každé komory je přes výstupní řídicí armaturu prostřednictvím sacího potrubí připojen k sání hydrostatického dopravního čerpadla.

Další podstatou vynálezu je, že hydrostatické dopravní čerpadlo je na výtlaku opatřeno akumulátorem pro snížení tlakových pulsací.

Vyššího účinku se dosahuje tím, že je příznivě ovlivněna charakteristika celého hydraulického systému. Průtok není závislý na odporech potrubí, neboť systém s využitím vynálezu získá výhodnou charakteristiku hydrostatického čerpadla. Je to zvlášť výhodné pro dopravu hydrosměsí a pro využití v technologických procesoch chemických závodů, například při výrobě kysličníku hlinitého z bauxitového rmutu. Výhodou je rovněž skutečnost, že není nutné v celém systému měřit průtok, neboť průtok hydrostatického čerpadla je přímo úměrný otáčkám. To je umožněno také tím, že do sání hydrostatického dopravního čerpadla je přes komory podavače přímo zapojeno plnicí čerpadlo, které čerpá médium. Z toho plyne, že i průtok plnicího čerpadla je přímo řízen otáčkami hydrostatického dopravního čerpadla, takže k řízení průtoku v celém systému postačí pouze regulovat otáčky hydrostatického dopravního čerpadla. Tím se značně zjednoduší způsob řízení hydraulického systému, neboť průtok plnicího čerpadla se automaticky přizpůsobuje průtoku hydrostatického dopravního čerpadla. Vzhledem k tomu, že dopravní čerpadlo pracuje s čistou a neagresivní kapalinou, může pracovat na plné otáčky, což zajišťuje dostatečný výkon hydraulického dopravního systému.

Příklad konkrétního provedení hydraulického systému pro vysokotlakou dopravu média je znázorněn na výkresu, který představuje blokové schéma zařízení.

Základním prvkem hydraulického systému podle vynálezu je potrubní komorový podavač, v uvedeném příkladě se třemi komorami 4, z nichž každá je opatřena oddělovacím plovákem 42 a dvojicí snímačů 4j_ polohy. K výtlačnému konci 43 komory 4 je jednak přes vstupní řídicí armaturu 5£ připojeno výtlačné potrubí j. hydrostatického dopravního čerpadla 1_j_, a jednak přes výstupní řídicí armaturu 52 sací potrubí J.2 přivedené k sání hydrostatického dopravního čerpadla £1_. Řídicí vstupní armatura 51. a řídicí výstupní armatura 52 jsou

OS 273 030 B1 propojeny se snímači 41. polohy. Ve výtlačném potrubí J. je umístěn akumulátor 13 pro snížení tlakových pulsací a do sacího potrubí 1.2 je přes uzavírací armaturu 15 připojeno čerpadlo 1.4 se sáním v doplňovací nádrži 1.6. K výtokovému konci 44 komory 4 je jednak přes přítokovou samočinnou armaturu 21. připojeno přítokové potrubí 3 s hydrodynamickým plnicím čerpadlem 3J. se sáním v zásobní nádrži 32, a jednak přes výtokovou samočinnou armaturu 22 připojeno výtokové potrubí 23.

Hydrodynamické plnicí čerpadlo 31. saje médium ze zásobní nádrže 32 a střídavě plní přes přítokové samočinné armatury 21. komory 4 potrubního komorového podavače, přičemž současně vytlačuje čistou kapalinu nad plovákem 42. Kapalina je přes výstupní řídicí armaturu 52 přiváděna sacím potrubím 12 k sání hydrostatického dopravního čerpadla 11, které v další fázi cyklu čerpá pod vysokým tlakem čistou kapalinu výtlačným potrubím 1 přes vstupní řídicí armaturu 5£ zpět do komory 4 a vytlačuje médium pod plovákem 42 do vysokotlakého výtokového potrubí 23. činnost potrubního komorového podavače je řízena vstupními řídicími armaturami 51. a výstupními,řídicími armaturami 52, což jsou armatury, jejichž činnost je řízena v závislosti na krajních polohách plováků 42 snímaných dvojicemi snímačů 4J. polohy. Průtok hydrodynamického plnicího čerpadla 31. je tak přímo řízen otáčkami hydrostatického dopravního čerpadla j.1, neboň hydrodynamické plnicí čerpadlo 31_ je přes komory 4 přímo zapojeno do sání hydrostatického dopravního čerpadla 1J, takže vzhledem k charakteristice, průtoku závislém na tlaku, se průtok automaticky řídí podle poměrů v hydrostatickém dopravním čerpadle 1.1· Z toho plyne, že k řízení průtoku v celém systému postačí řízení počtu otáček v hydrostatickém dopravním čerpadle H· Úniky kapaliny, které mohou v okruhu hydrostatického dopravního čerpadla H nastat, jsou podle potřeby doplňovány z doplňovací nádrže 16.

Hydraulický systém podle vynálezu lze využít v různých odvětvích průmyslové výroby, kde je potřebné pod vysokým tlakem dopravovat viskózní nebo abrazívní médium. S výhodou lze očekávat zejména využití pro dopravu bauxitového rrautu k vysokotlakému zpracování.

Claims (2)

1. p Sedmě τ vihále zu

   1. Hydraulický systém pro vysokotlakou dopravu média, zejména viskózních chemických látek a abrazívních suspenzí, sestávající alespoň z potrubního komorového podavače, jehož komory jsou opatřeny rozdělovacím plovákem, dvojicí snímačů polohy, dvojicí řídicích armatur na výtlačném konci a dvojicí samočinných armatur na výtokovém konci, z dopravního čerpadla a z plnicího čerpadla, vyznačující se tím, že výtlačný konec (43) každé komory (4) je přes výstupní řídicí armaturu (52) prostřednictvím sacího potrubí (12) připojen k sání hydrostatického dopravního čerpadla (11).
2. 2. Hydraulický systém podle bodu 1 , vyznačující se tím, že hydrostatické dopravní čerpadlo (11) je na výtlaku opatřeno akumulátorem (13) pro snížení tlakových pulsací.