EA020068B1

EA020068B1 - Пневматический откачивающий насос

Info

Publication number: EA020068B1
Application number: EA201001884A
Authority: EA
Inventors: Марк Крон
Original assignee: Тайко Флоу Сервисиз Аг
Priority date: 2008-06-04
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2014-08-29
Also published as: CN102112753B; AU2008357276A1; US20110091333A1; EP2313660A4; WO2009146479A1; CA2726654C; CN102112753A; EA201001884A1; US9212669B2; EP2313660A1; EP2313660B1; AU2008357276B2; CA2726654A1

Abstract

В изобретении представлен пневматический откачивающий насос, содержащий впускной узел (10) с впускным клапаном (14), установленным между впускным устройством, через которое поступает откачиваемый материал (13) из источника материала, и каналом (17) загрузки со средством (20) выборочной подачи продувочного воздуха, расположенным на стороне подачи продувочного воздуха впускного клапана; камеру (11) заданной длины и, по существу, постоянного поперечного сечения, имеющую впускной конец, открывающийся в канал загрузки, и выпускной конец; и выпускной узел (12), содержащий проходной канал, открывающийся в выпускной конец камеры и проходящий к выпускному устройству, выпускной клапан (24), расположенный в проходном канале между выпускным концом камеры и выпускным устройством, выборочно включаемый источник (31) разрежения, использующий эффект Вентури (труба Вентури) и открывающийся в проходной канал между выпускным клапаном и выпускным концом камеры, и выборочно включаемое средство (41) подачи выбрасываемого воздуха, расположенное ниже по потоку выпускного клапана и использующее воздух, выбрасываемый из трубы Вентури; систему обеспечения сжатого воздуха для подачи сжатого воздуха в трубу Вентури и в средство подачи продувочного воздуха и средство управления, обеспечивающее синхронизацию работы трубы Вентури, средства подачи продувочного воздуха, средства подачи выбрасываемого воздуха и впускного и выпускного клапанов.

Description

Настоящее изобретение относится к пневматическим откачивающим насосам. Более конкретно настоящее изобретение относится к пневматическим откачивающим насосам, предназначенным для перекачивания бурового раствора и других буровых жидкостей, содержащих захваченные материалы, и в целях иллюстрации изобретение будет описано в отношении указанного применения. Однако следует иметь в виду, что изобретение может найти применение и в других областях, в которых осуществляется транспортировка частиц, захваченных потоками флюидов, таких как, например, транспортировка влажных, сырых или сухих твердых материалов, глинистых (илистых) материалов, различных суспензий, жидкостей и зернистых материалов.

Предпосылки создания изобретения

Ссылки на любые известные технические решения не рассматриваются и не должны рассматриваться как подтверждение или любая форма предположения о том, что указываемые известные технические решения являются частью общеизвестных знаний в Австралии.

Ленточные и шнековые конвейеры не имеют ограничений в отношении транспортируемых материалов, однако они предъявляют высокие требования к их техническому обслуживанию. Лопастные насосы плохо подходят для транспортирования вышеуказанных материалов, поскольку в этом случае лопастное колесо вступает в контакт с абразивными смесями.

Для транспортирования захваченных зернистых материалов все больше применяются пневматические насосы, особенно в области бурения скважин, как на суше, так и на морском шельфе. Разработанные технологии обеспечивают высокую производительность с использованием насосов, содержащих малое количество движущихся частей, которые могут быть упрочнены или снабжены дешевыми сменными частями для работы с потоками горячих, корродирующих и/или в высокой степени эрозионных материалов. Использование пневматического привода может практически исключать необходимость нахождения в агрессивной среде электрических компонентов оборудования.

В документе ^0/2006/037186 описывается насос, содержащий корпус с впускным отверстием для перекачиваемого материала и с выпускным отверстием, причем в каждом отверстии установлен клапан, и средство управления для выборочного открывания и закрывания соответствующих клапанов для обеспечения циклического изменения давления в корпусе. При низком давлении в корпусе впускной клапан открыт и материал может поступать внутрь корпуса. Когда средство управления закрывает впускной клапан, давление в корпусе повышается и открывается выпускной клапан для выпуска материала из корпуса. Циклическое изменение давления обеспечивается с использованием сжатого воздуха и трубы Вентури. Такое устройство может быть полностью пневматическим и в нем практически не используется электроника.

Для обеспечения высокой производительности может использоваться несколько таких устройств. Однако устройство имеет определенный минимальный размер, который определяется размером полости рабочего резервуара, необходимым для обеспечения работы системы повышения давления и выброса материала.

В документе РСТ/Аи/001107 описывается доработанный насос, обеспечивающий изменение производительности, в котором четыре резервуара соединяются через впускной коллектор с соответствующими впускными отверстиями, причем в каждом впускном канале установлена управляемая шиберноножевая задвижка. Нижние концы камер соединяются попарно, так что материал из двух пар резервуаров выходит через две соответствующие выпускные шиберно-ножевые задвижки в первую и вторую выпускные линии. Соответствующие впускные шиберно-ножевые задвижки и выпускные шиберно-ножевые задвижки пар резервуаров приводятся в действие соответствующими известными пневматическими исполнительными механизмами. Каждая камера имеет выбрасывающий узел, содержащий верхнюю камеру, сопло воздушной форсунки и ускоряющую трубу для создания эффекта Вентури. Воздушный клапан циклически переключает верхнюю камеру между полостями с пониженным и повышенным давлением. Каждая ускоряющая труба работает на соответствующую выпускную линию. Воздух в выбрасывающий узел подается через клапан регулирования подачи воздуха. В каждой выпускной линии имеется входное отверстие эжектора, через которое воздух может поступать в линию. Полным циклом загрузки и выпуска управляет пневматический программируемый логический контроллер и пневматические таймеры. Для изменения производительности насоса контроллер может отключать/подключать пару резервуаров или один из двух резервуаров каждой пары.

Возможность изменения производительности обеспечивается за счет увеличения числа резервуаров до четырех и соответствующего нежелательного увеличения площади, занимаемой насосом.

Недостатки вышеуказанных устройств из уровня техники заключаются в том, что для обеспечения заданной производительности необходимо иметь или несколько таких устройств или увеличивать размеры устройства. Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в снижении габаритов устройства при сохранении заданной производительности. Указанная задача решена за счет нижеследующего выполнения устройства.

- 1 020068

Краткое описание изобретения

В настоящем изобретении предлагается пневматический откачивающий насос, содержащий впускной узел с впускным клапаном, установленным между впускным устройством, через который поступает откачиваемый материал из источника материала, и каналом загрузки со средством выборочной подачи продувочного воздуха, расположенным на стороне подачи продувочного воздуха впускного клапана;

камеру заданной длины и, по существу, постоянного поперечного сечения, имеющую впускной конец, открывающийся в канал загрузки, и выпускной конец;

выпускной узел, содержащий проходной канал, открывающийся в выпускной конец камеры и проходящий к выпускному устройству, выпускной клапан, расположенный в проходном канале между выпускным концом камеры и выпускным отверстием, выборочно включаемый источник разрежения, использующий эффект Вентури (труба Вентури) и открывающийся в проходной канал между выпускным клапаном и выпускным концом камеры, выборочно включаемое средство подачи выбрасываемого воздуха, расположенное ниже по потоку выпускного клапана и использующее воздух, выбрасываемый из трубы Вентури;

систему обеспечения сжатого воздуха для подачи сжатого воздуха в трубу Вентури и в средство подачи продувочного воздуха;

средство управления, обеспечивающее синхронизацию работы трубы Вентури, средства подачи продувочного воздуха, средства подачи выбрасываемого воздуха и впускного и выпускного клапанов.

Впускной узел может быть снабжен любым подходящим соединительным устройством для подсоединения к источнику транспортируемого материала. Например, впускное устройство впускного узла может иметь конструкцию, обеспечивающую выборочное соединение с выпускным устройством бункера с помощью соединительного устройства с кулачковым зажимом. Для этой цели впускное устройство может иметь стандартный размер внутреннего прохода, такой как условный проход 100 мм. Для повышения производительности насоса бункер или другой источник материала может содержать коллектор для подсоединения двух или более впускных узлов.

Впускной клапан может быть любого типа, подходящего для материала, который должен перекачиваться. Например, в качестве впускного клапана может использоваться шиберный затвор, шаровой или другой клапан. В применениях, связанных с бурением скважин, в качестве такого клапана может использоваться шиберно-ножевая задвижка. Предпочтительно используется впускной клапан с пневматическим приводом, хотя могут использоваться клапаны с электромеханическим или гидравлическим приводом.

Канал загрузки может представлять собой просто патрубок, отходящий от выпускного отверстия впускного клапана, особенно отходящий на расстояние, которое достаточно для установки на нем выборочно включаемого средства подачи продувочного воздуха. В другом варианте корпус клапана может быть выполнен как одно целое с подсоединенным ниже по потоку выборочно включаемым средством подачи продувочного воздуха, приваренным к нему. Выпускное устройство насоса может быть снабжено любым подходящим соединителем с передающей линией или со средством последующей обработки, таким как, например, центробежный сепаратор. Например, выпускное устройство может быть снабжено соединительным приспособлением с зажимным кулачком. Для этой цели выпускное устройство и канал, формирующий сам корпус, могут быть выполнены из трубы со стандартным внутренним проходом, например из стальной трубы с условным проходом 100 мм.

Выпускной клапан может быть любого типа, подходящего для материала, который должен перекачиваться. Например, в качестве выпускного клапана может использоваться шиберный затвор, шаровой или другой клапан. В применениях, связанных с бурением скважин, в качестве такого клапана может использоваться шиберно-ножевая задвижка. Предпочтительно используется выпускной клапан с пневматическим приводом, хотя могут использоваться клапаны с электромеханическим или гидравлическим приводом.

Источник пониженного давления, использующий эффект Вентури (труба Вентури), может быть установлен на выпускном узле или же может просто сообщаться с ним. Труба Вентури в общем случае имеет сопло с высокой скоростью истечения воздуха, установленное в корпусе, и используется для создания зоны разрежения внутри корпуса, которая подсоединяется с помощью выборочно включаемого клапана разрежения для снижения давления воздуха в камере.

Поток воздуха с высокой скорость истечения, выбрасываемый из трубы Вентури, может рассеиваться для использования средством подачи выбрасываемого воздуха в качестве движущей силы для материала на стороне линии выпуска ниже по потоку выпускного клапана, когда выпускной клапан закрыт. Когда выпускной клапан открыт, применение давления воздуха ниже по потоку в общем случае будет неэффективным. Соответственно поток воздуха, выбрасываемого из диффузора, предпочтительно перекрывается клапаном диффузора в течение выпускной части цикла работы насоса. Поскольку эффект Вентури отсутствует, когда закрыт клапан диффузора, то в корпусе трубы Вентури повышается давление.

Клапан разрежения может быть открыт, в результате чего в камеру подается повышенное давление, способствующее выпуску материала из камеры. Однако в предпочтительном варианте клапан разреже

- 2 020068 ния закрывается, чтобы камера разгружалась поступающим продувочным воздухом и чтобы в камере трубы Вентури создавалось давление, равное полному давлению в линии для интенсификации выгрузки материала, обеспечиваемой средством подачи выбрасываемого воздуха. Такая схема работы означает, что узел трубы Вентури должен работать циклически, что обеспечивается системой управления. Предпочтительно подача продувочного воздуха осуществляется под углом к продольной оси канала загрузки для направления подаваемого воздуха в сторону движения транспортируемого материала.

Канал загрузки может быть устроен таким образом, чтобы его можно было соединить с отверстием впускного конца камеры. Например, соответствующие концы могут быть сопрягаемыми частями разъединяемого запирающего устройства, такого как трубное соединительное устройство с зажимным кулачком, или может использоваться соединение с помощью обычной трубной зажимной муфты (хомута). Как это поясняется ниже, канал загрузки предпочтительно имеет стандартный внутренний проход.

Камера насоса может иметь любую выбранную форму поперечного сечения, однако предпочтительно используется камера с круговым сечением. Предпочтительно камера насоса формируется из трубы стандартного внутреннего диаметра, имеющей заданную длину, для которой известно, что она может использоваться для транспортирования материалов, которые должны откачиваться. Например, в применениях, связанных с бурением и горными работами, камера может быть выполнена из стальной трубы с условным проходом 100 мм, имеющей выбранную длину. Может использоваться стандартная секция такой трубы, имеющая длину 6,5 м, или же ее длина может быть изменена путем отрезания части секции или путем наращивания дополнительных секций (в случае необходимости). При необходимости камера может быть сформирована также и из трубы другого стандартного размера, выполненной из другого материала и предназначенной для работы в других условиях, например может использоваться труба с внутренним диаметром 75, 150 мм, 5 дюймов и т.п.

Как указывалось выше, отверстие впускного конца камеры может быть устроено таким образом, чтобы его можно было без проблем соединить с каналом загрузки. В другом варианте может быть выбрано соединение, при котором отверстие впускного конца камеры может быть отверстием трубы без всяких соединительных средств. В этом случае необходимая длина камеры может быть получена на месте работы насоса просто путем отрезания части секции трубы. Выпускной конец камеры может быть приварен к концу проходного канала выпускного узла насоса. Однако в предпочтительных вариантах камера может быть отделена от выпускного узла насоса. Соответственно выпускной конец камеры может быть устроен таким образом, чтобы он мог быть соединен в выпускным узлом насоса, например, с помощью трубного соединительного устройства с зажимным кулачком, или же для этой цели может использоваться обычная трубная зажимная муфта, или выпускной конец камеры может быть лишен всяких соединительных средств.

Выпускной узел может представлять собой одну целую часть, полученную литьем, которая содержит корпус с проходящим в нем сквозным каналом и корпус выпускного клапана. В другом варианте сквозной канал может быть сформирован трубой и могут использоваться только клапаны диффузора без необходимости использования клапана, обеспечивающего циклическую подачу воздуха в сопло Вентури.

Источник разрежения, использующий эффект Вентури, представляет собой узел трубы Вентури, содержащий корпус, на котором смонтировано осевое сопло Вентури, причем корпус переходит в трубку диффузора, коаксиальную с соплом, ответвление, отходящее вбок и подсоединяемое через выборочно включаемый клапан разрежения к проходному каналу между выпускным клапаном и выпускным концом камеры. Такая схема упрощает встраивание узла трубы Вентури в выпускной узел, причем сопло Вентури и трубка диффузора находятся на одной оси, параллельной оси проходного канала выпускного узла. В такой схеме возможно эффективное обеспечение средства подачи выбрасываемого воздуха, содержащего простую линию выбрасываемого воздуха, которая выборочно включается клапаном и входит в проходной канал выпускного узла под углом к нему для направления выбрасываемого воздуха в сторону движения транспортируемого материала. Выпускной узел в рассматриваемом варианте представляет собой цельный компактный блок, с которым легко обращаться.

Сжатый воздух может подаваться из обычной системы снабжения сжатым воздухом. Узел трубы Вентури и средство подачи продувочного воздуха при необходимости могут быть обеспечены отдельными вентилями, которые можно открывать вручную или дистанционно. Обычно используется сжатый воздух с рабочим давлением 825 кПа (120 Ρ8Ι), хотя возможно использование сжатого воздуха с меньшим или большим рабочим давлением.

Средство управления может иметь любую подходящую форму, например может использоваться средство управления по времени или по состоянию выполнения операции. Средство управления может управлять работой соответствующих клапанов с использованием одного или нескольких приводов, электромеханического, пневматического или гидравлического. Само средство управления может быть электронным или пневматическим. Средство управления может быть программируемым логическим контроллером.

Цикл работы насоса может осуществляться с использованием заданной программы средства управления или в соответствии с параметрами состояния выполнения стадий цикла. Для упрощения, в тех случаях, когда материал достаточно однороден по составу, цикл работы насоса предпочтительно задается

- 3 020068 регулируемой временной диаграммой. Однако в некоторых вариантах средство контроля может принимать сигналы от одного или нескольких датчиков загрузки или от одного или нескольких датчиков давления для формирования всех или нескольких управляющих сигналов.

В типичном цикле работы насоса, определяемом временной диаграммой, при использовании полностью пневматической схемы насоса сжатый воздух подается в линию подачи продувочного воздуха, в узел трубы Вентури и в систему управления. Когда выпускной клапан закрыт, а клапан разрежения и впускной клапан открыты, воздух проходит через корпус и сопло узла трубы Вентури и далее в трубку диффузора, причем выбрасываемый воздух выходит через открытый клапан диффузора в проходной канал за закрытой выпускной линией. Это действие вызывает снижение давления в корпусе трубы Вентури, в результате чего из камеры насоса откачивается воздух. Продукт втягивается в камеру насоса через впускной узел под действием этого разрежения и под давлением напора, обеспечиваемым приемной воронкой трубки подачи материала.

В типичной системе управления по истечении времени, достаточного для заполнения камеры насоса, которое контролируется пневматическими регулируемыми таймерами, в систему управляющих соленоидов передается сигнал, который обеспечивает закрытие клапана разрежения, впускного клапана и клапана диффузора. Открывается выпускной клапан и клапан продувки, в результате чего сжатый воздух обеспечивает давление на содержимое камеры и выталкивает загруженный материал через выпускной клапан и соединительную выпускную трубу. Цикл работы заканчивается, и затем процесс повторяется.

Например, когда сжатый воздух подается в узел трубы Вентури и в линию продувки, он может также подаваться в блок дистанционного управления. Сжатый воздух может быть подан для включения блока таймера и его соленоида и соленоида управления сдвоенного привода, которые направляют сжатый воздух для открытия клапана диффузора, приведение в действие привода выпускного клапана для его закрытия и для открытия привода клапана разрежения. Сжатый воздух может быть направлен для включения соленоида, установленного на приводе шиберно-ножевой задвижки впускного клапана и удерживающего с помощью пружины впускной клапан в открытом положении, когда соленоид выключен. Затем воздух включает таймер выпускной части цикла работы насоса, проходит по пневматической линии для включения соленоида, который направляет воздух в открытый канал привода выпускного клапана и в закрытый канал привода клапана разрежения. Одновременно пневматический сигнал подается в соленоид, направляющий сжатый воздух в закрытый канал привода шиберно-ножевой задвижки впускного клапана. Микровыключатель индикатора положения, расположенный на закрытой стороне впускной шиберно-ножевой задвижки и постоянно включенный, включает и открывает клапан продувочного воздуха, в результате чего сжатый воздух поступает в камеру для выталкивания ее содержимого.

После срабатывания пневматического таймера отсчета времени выполнения стадии выпуска воздух направляется через соленоид в таймер загрузки, при этом воздух проходит через таймер загрузки, включает его и подача воздуха прекращается. После выключения сигнала соленоид привода выпускного клапана и соленоид привода впускного клапана и соответствующие им приводы вместе с клапаном диффузора и клапаном продувочного воздуха возвращаются в их исходные положения. После окончания отсчета времени таймера загрузки цикл работы повторяется.

Краткое описание чертежей

Изобретение описывается ниже со ссылками на неограничивающий вариант осуществления изобретения, иллюстрируемый на чертежах, на которых показано:

фиг. 1 - вид в плане устройства в соответствии с настоящим изобретением;

фиг. 2 - вид по вертикали устройства, представленного на фиг. 1;

фиг. 3 - блок-схема системы управления устройством, представленным на фиг. 1.

На фиг. 1 и 2 представлены виды пневматического откачивающего насоса, содержащего впускной узел 10, удлиненную цилиндрическую камеру 11 и выпускной узел 12 (узел нагнетания).

Впускной узел 10 содержит впускной конец 13, который может выборочно соединяться с выпускным устройством бункера (не показано) с помощью соединительного устройства с кулачковым зажимом (условный диаметр 100 мм). Впускной узел 10 содержит узел 14 впускного клапана с впускной шиберноножевой задвижкой 15, приводимой в действие пневматическим приводом 16.

К нижней стороне (по ходу потока) узла 14 впускного клапана присоединен канал 17 загрузки, представляющий собой патрубок, который имеет длину, достаточную для подсоединения линии 20 подачи продувочного воздуха. Линия 20 подачи продувочного воздуха проходит под углом к продольной оси канала 17 загрузки для направления подаваемого воздуха в сторону движения транспортируемого материала. Линия 20 подачи продувочного воздуха запитывается от системы 8 обеспечения сжатого воздуха через главный воздушный вентиль 9 и шаровой клапан 18 для выборочной подачи продувочного воздуха, который приводится в действие приводом 19.

Канал 17 загрузки имеет конец, который может подсоединяться к загрузочному концу камеры 11 и фиксируется на нем с помощью трубной зажимной муфты 21.

Камера 11 представляет собой стальную трубу с условным проходом 100 мм и формируется из стандартной трубы, предназначенной для транспортирования захваченных частиц, возникающих при бурении. Выпускной конец камеры 11 выполнен таким образом, чтобы его можно было подсоединить к

- 4 020068 выпускному узлу 12 с помощью стандартной трубной зажимной муфты 22.

Выпускной узел 12 формируется из стальной трубы 23 с условным проходом 100 мм, приваренной к выпускному клапану 24. Выпускной конец 25 насоса снабжен соединительным устройством с зажимным кулачком. Выпускной клапан 24 представляет собой шиберно-ножевую задвижку, приводимую в действие пневматическим приводом 26.

Узел 27 трубы Вентури содержит корпус 28, на котором смонтировано сопло 31 Вентури, причем корпус 28 переходит в трубку 32 диффузора, коаксиальную с соплом 31, ответвление 33, отходящее вбок и выборочно подсоединяемое через клапан 34 разрежения к трубе 23 между выпускным клапаном 24 и выпускным концом камеры 11. Ответвление 33 служит опорой для корпуса 28 сопла Вентури на трубе 23. В сопло 31 Вентури подается сжатый воздух через шаровой клапан 30, приводимый в действие приводом 29 шарового клапана. Клапан 34 разрежения приводится в действие пневматическим приводом 38.

Гибкая линия 36 выбрасываемого воздуха соединяет шаровой клапан 37 диффузора, смонтированного на конце трубки 32 диффузора и выборочно приводимого в действие приводом 40, с патрубком 41, приваренным под углом к выпускному концу 25 и обеспечивающим точку подачи воздуха внутри зоны конца 25. Патрубок 41 направлен под углом к оси выпускного канала для подачи выбрасываемого воздуха в направлении движения транспортируемого материала.

В процессе работы система обеспечения сжатого воздуха подсоединяется как к главному воздушному вентилю 9, так и к главному вентилю 35 трубы Вентури, которые могут открываться вручную или дистанционно для обеспечения работы насоса. Когда выпускной клапан 24 закрыт, а клапан 34 разрежения и впускной клапан 15 открыты (исходное положение клапанов), и шаровой клапан 30 получает сигнал на открытие, воздух проходит через корпус 28 и сопло 31 Вентури и далее по трубке 32 диффузора, выходя через УЗ в гибкую линию 36 выбрасываемого воздуха и далее в патрубок 41, входящий внутрь выпускного конца 25. Это действие вызывает снижение давления в корпусе 28 трубы Вентури, в результате чего из камеры 11 откачивается воздух. Продукт втягивается в камеру 11 через соединительный гибкий шланг и трубку для материала (не показаны) под действием пониженного давления и соответствующего воздушного потока, возникающего в результате быстрого откачивания воздуха.

После заполнения камеры 11, определяемого регулируемыми пневматическими таймерами, в управляющий соленоид передается сигнал и он закрывает клапан 34 разрежения, впускной клапан 15 и шаровой клапан 30 трубы Вентури. Когда выпускной клапан 24 открывается, в шаровой клапан 18 продувочного воздуха передается сигнал на открытие и клапан 18 открывается. Сжатый воздух подается через шаровой клапан 18 продувочного воздуха, в результате чего давление в камере 11 повышается и материал из камеры 11 выталкивается через выпускной клапан 24 и соединительную выпускную трубу.

Цикл работы заканчивается, и затем процесс повторяется.

В рассматриваемом варианте условный проход камеры 11 равен 100 мм, а ее длина составляет 6,5 м. В этом варианте используется рабочее давление 825 кПа (120 Ρ8Ι).

Как показано на фиг. 3, сжатый воздух подается как в дистанционный блок 42 управления, так и в соленоид 43, установленный на пневматическом приводе 16. Сжатый воздух подается по фитингам и по линии для обеспечения работы таймера 44 выпуска и его управляющего соленоида 45, а также управляющего соленоида 46 сдвоенного привода, также расположенного внутри кожуха блока управления. Управляющий соленоид 46 сдвоенного привода включается, в результате чего воздух направляется для закрытия шарового клапана 37 диффузора, а также направляется в закрытый канал пневматического привода 26 выпускного клапана и в открытый канал привода 38 клапана 34 разрежения. Одновременно воздух подается на соленоид 43, установленный на приводе 16 впускной шиберно-ножевой задвижки, причем пружина соленоида 43, когда он выключен, обеспечивает удерживание впускной шиберно-ножевой задвижки 15 в открытом положении. Воздух поступает в таймер 44 отсчета стадии выпуска и запускает его. Затем воздух поступает по пневматической линии в управляющий соленоид 46 сдвоенного привода. Управляющий соленоид 46 сдвоенного привода включается, в результате чего воздух направляется в открытый канал пневматического привода 26 выпускного клапана и в закрытый канал пневматического привода 38 клапана разрежения. Одновременно пневматический сигнал подается в соленоид 43, который направляет воздух в закрытый канал привода 16 впускного клапана, при этом микровыключатель 47 индикатора положения, расположенный на закрытой стороне впускной шиберно-ножевой задвижки 15 и постоянно включенный, включает и открывает шаровой клапан 18 продувочного воздуха, после чего сжатый воздух поступает в камеру 11 через шаровой клапан 18 продувочного воздуха для выталкивания содержимого камеры 11.

После срабатывания пневматического таймера отсчета стадии выпуска воздух направляется через соленоид 45 таймера в таймер 50 загрузки, при этом воздух проходит через таймер 50 загрузки, включает его и подача воздуха прекращается. После выключения сигнала управляющий соленоид 46 двойного привода, соленоид 43 и соответствующие им приводы 26, 38 и 16 вместе с шаровым клапаном 37 диффузора и шаровым клапаном 18 продувочного воздуха возвращаются в их исходные положения. После окончания отсчета времени таймера загрузки цикл повторяется.

Устройство в соответствии с вышеописанным вариантом осуществления изобретения имеет определенные преимущества, заключающиеся в возможности изменения производительности за счет измене

- 5 020068 ния длины камеры 11, за счет добавления дополнительных насосов и за счет изменения параметров программы управления работой насоса. Устройство очень портативно, поскольку разбирается на три основные части 10, 11 и 12. В связи с особенностью конструкции устройства оно создает меньше помех на производственных площадках по сравнению с известными устройствами, в которых используются резервуары. В рассматриваемом варианте обеспечивается сравнительно простое превращение стандартной секции любой трубы стандарта ЛРЬ5 в насос для откачивания твердых материалов с использованием разрежения для загрузки материала и повышенного давления для выпуска материала (нагнетание). Принципы изобретения могут быть легко применены для различных материалов и конфигураций труб, включая радиус сгибов и т.п. Устройство является полностью пневматическим и соответственно в принципе безопасно.

Понятно, что вышеприведенное описание представляет собой лишь иллюстративный вариант осуществления изобретения и что все его модификации и изменения, которые будут очевидными для специалистов в данной области техники, охватываются сущностью и объемом изобретения, которые определяются прилагаемой формулой.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Пневматический откачивающий насос, используемый с системой (8) обеспечения сжатым воздухом, содержащий впускной узел (10) с впускным клапаном (15), установленным между впускным устройством (13), через который поступает откачиваемый материал из источника материала, и каналом (17) загрузки со средством (9, 18, 19) подачи продувочного воздуха, расположенным на канале (17) загрузки сбоку от клапана (15);

камеру (11) заданной длины и, по существу, постоянного поперечного сечения, имеющую впускной конец, открывающийся в канал (17) загрузки;

выпускной узел (12), содержащий трубу (23), открывающуюся в выпускной конец камеры и проходящую к выпускному концу (25) насоса;

выпускной клапан (24), расположенный в трубе (23) между выпускным концом камеры и выпускным концом (25) насоса;

узел (27) трубы Вентури;

средство управления (42), отличающийся тем, что узел (27) трубы Вентури открыт в трубу (23) между выпускным концом камеры и выпускным клапаном (24) и содержит в корпусе (28) сопло (31) с высокой скоростью истечения воздуха, клапан (34) разрежения, расположенный между трубой (23) и соплом (31), средство подачи выбрасываемого воздуха, расположенное ниже по потоку, использующее воздух из сопла (31) и включающее клапан (37) диффузора, предназначенный для перекрытия потока в трубу (23) ниже по потоку от выпускного клапана (24), средство управления (42) выполнено с возможностью управления узлом (27) трубы Вентури, средством (9, 18, 19) подачи продувочного воздуха, средством подачи выбрасываемого воздуха, впускным клапаном (15) и выпускным клапаном (24).
2. Пневматический откачивающий насос по п.1, в котором впускное устройство (13) выполнено в виде трубы стандарта ЛРЬ5.
3. Пневматический откачивающий насос по п.1, в котором впускной клапан (15) выполнен в виде шиберно-ножевой задвижки.
4. Пневматический откачивающий насос по п.3, в котором впускной клапан (15) выполнен с возможностью пневмоуправления.
5. Пневматический откачивающий насос по п.1, в котором средство (9, 18, 19) подачи продувочного воздуха наклонено к оси канала (17) загрузки для направления продувочного воздуха ниже по потоку.
6. Пневматический откачивающий насос по п.1, в котором канал (17) загрузки выполнен с возможностью соединения с впускным концом с помощью обычной трубной зажимной муфты.
7. Пневматический откачивающий насос по п.1, в котором камера (11) выполнена из трубы стандартного внутреннего диаметра, имеющей заданную длину, используемой для транспортирования материалов, подлежащих откачиванию.
8. Пневматический откачивающий насос по п.7, в котором камера (11) выполнена из стальной трубы стандарта АР5, имеющей заданную длину и условный проход 100 мм.
9. Пневматический откачивающий насос по п.1, в котором выпускной узел (12) содержит трубчатый корпус, являющийся по меньшей мере частью трубы (23), к которому приварен корпус выпускного клапана (24).
10. Пневматический откачивающий насос по п.9, в котором трубчатый корпус выполнен из стальной трубы стандарта АР5, имеющей заданную длину и условный проход 100 мм.
11. Пневматический откачивающий насос по п.1, в котором выпускной клапан (24) выполнен с возможностью пневмоуправления.
12. Пневматический откачивающий насос по п.1, в котором узел (27) трубы Вентури смонтирован

- 6 020068 на выпускном узле (12).
13. Пневматический откачивающий насос по п.12, в котором сопло (31) с высокой скоростью истечения воздуха выполнено с возможностью создания зоны разрежения внутри корпуса (28), при этом клапан (34) разрежения соединен с корпусом (28) для снижения давления воздуха в камере (11).
14. Пневматический откачивающий насос по п.13, в котором поток выбрасываемого воздуха с высокой скоростью истечения, выходящий из сопла (31), рассеивается для использования в качестве движущей силы для материала на стороне линии выпуска ниже по потоку выпускного клапана (24), когда он закрыт.
15. Пневматический откачивающий насос по п.14, в котором узел (27) трубы Вентури содержит корпус (28), входящий в трубку (32) диффузора коаксиально соплу (31) с высокой скоростью истечения воздуха, при этом ответвление (33) отходит вбок к клапану (34) разрежения, пересекая трубу (23), расположенную между выпускным клапаном (24) и выпускным концом.
16. Пневматический откачивающий насос по п.15, в котором средство подачи выбрасываемого воздуха содержит линию (36) выбрасываемого воздуха, которая проходит под углом к трубе (23) для направления воздуха, выбрасываемого из трубки (32) диффузора, в сторону движения транспортируемого материала.
17. Пневматический откачивающий насос по п.1, в котором средство управления (42) выполнено с возможностью управления по времени или по состоянию выполнения операции.
18. Пневматический откачивающий насос по п.17, в котором средство управления (42) является пневматическим, осуществляющим управление соответствующими клапанами с помощью пневматических устройств.
19. Пневматический откачивающий насос по п.18, в котором средство управления (42) представляет собой программируемый логический контроллер.
20. Пневматический откачивающий насос по п.17, в котором цикл работы средства управления (42) определяется задаваемым временным интервалом.