EA024016B1 - Насос и способ подачи и дегазации жидкости посредством форсунки во впускном отверстии насоса - Google Patents

Abstract

В изобретении предложен насос для подачи и дегазации жидкости, имеющий корпус (2) с впускным отверстием (4) насоса, выпускным отверстием (5) насоса и отверстием (11) для дегазации, а также устройство дегазации, причем внутри корпуса (2) насоса предусмотрено соединенное с приводным двигателем (3) насоса рабочее колесо насоса, а в устройстве дегазации предусмотрена по меньшей мере одна форсунка (7). В соответствии с изобретением по меньшей мере одна форсунка (7) устройства дегазации расположена во впускном отверстии (4) насоса, причем поступление еще не дегазированной жидкости во внутреннюю полость (6) корпуса (2) насоса возможно только по меньшей мере через одну форсунку (7), а устройство дегазации также имеет соединенное с приводным двигателем (3) управляющее устройство. Также предложен способ подачи и дегазации жидкости, прежде всего удаления растворенных в воде газов.

Description

Изобретение относится к насосу для подачи и дегазации жидкости с корпусом насоса с впускным отверстием насоса и выпускным отверстием насоса, причем внутри корпуса насоса предусмотрено соединенное с приводным двигателем рабочее колесо насоса и причем в устройстве дегазации предусмотрена форсунка.

Помимо этого, изобретение относится к способу подачи и дегазации жидкости в насосе, прежде всего растворенных в воде газов.

При эксплуатации установок с циркуляционными контурами рабочей среды, например в системах отопления, холодильных установках и установках кондиционирования воздуха, растворенные и свободные газы по различным причинам зачастую попадают в циркуляционный контур рабочей среды, например, путем диффузии через проницаемые детали, вследствие подпитки жидкой рабочей средой или по другим причинам. Такие газы в зависимости от их свойств могут повредить установку или, по меньшей мере, привести к нежелательным шумам от потока, повышенной эрозии и проблемам с циркуляцией.

Насос с признаками ограничительной части п.1 формулы изобретения известен из БЕ 1653690 А. В этом насосе внутри корпуса насоса предусмотрена форсунка, причем форсунка распложена выше поплавка в камере дегазации.

Из ЕР 0933109 В1 заявителя известны способ и устройство для дегазации жидких рабочих сред, прежде всего растворенных в воде газов, в вакуумном резервуаре, в котором рабочая среда подводится и отводится по меньшей мере через один входной штуцер и один выходной штуцер, причем подача происходит по меньшей мере через одну форсунку, причем разрежение создается с помощью соединенного с управляющим устройством насоса, причем управляющее устройство управляет насосом таким образом, что за счет согласования производительности насоса, форсунки, редукционного клапана во входном патрубке, редукционного клапана в оканчивающейся во входном патрубке линии подпитки и перепускного клапана в выходном патрубке ниже по потоку от насоса, через выходной патрубок из вакуумного резервуара откачивается большее количество жидкой рабочей среды, чем притекает через входной патрубок, причем управляющее устройство после отсасывания жидкой рабочей среды отключает насос до тех пор, пока через входной патрубок в вакуумный резервуар не притечет достаточно жидкой рабочей среды и газы не будут вытеснены из вакуумного резервуара через отверстие для дегазации.

С помощью этого известного способа и такого известного устройства в стабильных условиях притока и оттока возможна надежная и просто управляемая дегазация жидких рабочих сред. Этот способ и такое устройство хорошо зарекомендовали себя на практике. Однако аппаратные затраты при необходимом для дегазации в вакуумном резервуаре, прежде всего для таких небольших структур, одноквартирные жилые дома, относительно велики.

Из БЕ 69026045 Т2 известен насос для дегазации жидкостей, посредством которого должна достигаться дегазация протекающей через насос рабочей среды. Однако этот насос очень трудоемок в исполнении. Из БЕ 2534952 А1 известно устройство из насоса, грязеуловителя и дегазатора для систем отопления, прежде всего систем центрального отопления, с состоящим из двух половин корпусом насоса, половины корпуса которого совмещаются и образуют внутреннюю камеру, в которой помещено лопастное колесо насоса, причем корпус дегазатора с грязеуловителем имеет кольцевой фланец, который садится непосредственно на раму двигателя, и причем кольцевой фланец имеет такие размеры, что он обхватывает обе половины корпуса и удерживает их в их положении относительно рамы двигателя. Этот насос также очень трудоемок, поскольку по сравнению с традиционными циркуляционными насосами системы отопления он имеет специальную конструкцию.

Задача изобретения состоит в том, чтобы при оптимальных затратах создать простое в управлении решение для дегазации жидких сред.

Согласно изобретению эта задача решена в насосе для подачи и дегазации жидкости, имеющем корпус с впускным отверстием насоса, выпускным отверстием насоса и отверстием для дегазации, а также имеющем устройство дегазации, причем внутри корпуса насоса предусмотрено соединенное с приводным двигателем насоса рабочее колесо насоса, а в устройстве дегазации предусмотрена по меньшей мере одна форсунка. Решение задачи обеспечено тем, что вышеупомянутая по меньшей мере одна форсунка устройства дегазации расположена во впускном отверстии насоса, причем поступление еще не дегазированной жидкости во внутреннюю полость корпуса насоса возможно только по меньшей мере через одну форсунку, а устройство дегазации также имеет соединенное с приводным двигателем управляющее устройство.

Таким образом, согласно изобретению в принципе может быть использован традиционный насос, например циркуляционный насос системы отопления, в котором для достижения хороших результатов дегазации корпус насоса при необходимости может быть выполнен немного больших размеров. Этот насос дополнительно оборудован форсункой во впускном отверстии насоса и управляющим устройством, которое управляет приводным двигателем насоса таким образом, что в корпусе насоса временами создается разрежение, так что растворенные газы из корпуса насоса выходят в окружающую среду. При этом принцип дегазации, в общем, соответствует тому, который подробно описан в ЕР 0933109 В1 заявителя.

Управляющее устройство для управления насосом или приводным двигателем насоса может рабо- 1 024016 тать различными способами и регистрировать и учитывать различные физические параметры.

Так, в первом варианте осуществления изобретения устройство дегазации может иметь, кроме того, расположенный в корпусе насоса датчик давления, который соединен с управляющим устройством. Тогда приводной двигатель соответственно включается или выключается управляющим устройством в зависимости от имеющегося в корпусе насоса перепада давления.

Дополнительно или в качестве альтернативы, устройство дегазации может, кроме того, иметь расположенный в корпусе насоса датчик уровня жидкости, который соединен с управляющим устройством. В зависимости от уровня жидкости в корпусе насоса управляющее устройство также включает или выключает приводной двигатель.

Для возможности отказа от дополнительных датчиков, в качестве альтернативы или дополнительно, можно также предусмотреть, что управляющее устройство выполнено для включения и выключения приводного двигателя с определенным временным интервалом, то есть через заданный промежуток времени приводной двигатель будет включаться или выключаться управляющим устройством.

Поставленная задача также решена в способе подачи и дегазации жидкости, прежде всего удаления растворенных в воде газов, включающем подачу жидкости в корпус насоса через впускное отверстие насоса и выпуск жидкости из корпуса насоса через выпускное отверстие, причем жидкость подают только по меньшей мере через одну расположенную во впускном отверстии насоса форсунку;

с помощью рабочего колеса насоса, установленного в корпусе насоса и соединенного с приводным двигателем, создают разрежение;

приводным двигателем управляют с помощью управляющего устройства таким образом, что за счет согласования приводного двигателя и форсунки ниже по потоку от насоса из корпуса насоса через выпускное отверстие насоса выходит большее количество жидкости, чем притекает через впускное отверстие насоса;

после отсасывания жидкости приводной двигатель насоса отключают с помощью управляющего устройства до тех пор, пока через впускное отверстие насоса в корпус насоса не притечет достаточно жидкости и газы не будут вытеснены из корпуса насоса через отверстие для дегазации.

Как упоминалось выше, управляющее устройство может управлять приводным двигателем насоса в зависимости от различных физических параметров.

Так, в одном варианте с помощью управляющего устройства приводным двигателем насоса можно управлять в зависимости от давления в корпусе насоса.

Дополнительно или в качестве альтернативы, с помощью управляющего устройства приводным двигателем насоса можно управлять также в зависимости от уровня жидкости в корпусе насоса.

В простейшем случае с помощью управляющего устройства включают и выключают приводной двигатель насоса через заданный промежуток времени.

Далее изобретение подробнее поясняется для примера с помощью чертежа. На чертеже показан предлагаемый в изобретении насос.

Насос для подачи и дегазации жидкости, в общем, обозначен на чертеже ссылочным обозначением

1. Этот насос 1 имеет корпус 2 насоса с находящейся в нем не изображенным рабочим колесом насоса, которое может приводиться в действие соединенным с корпусом 2 насоса приводным двигателем 3.

Корпус 2 насоса снабжен впускным отверстием 4 насоса (сторона всасывания) и выпускным отверстием 5 насоса (напорная сторона), внутренняя полость корпуса 2 насоса обозначена ссылочным обозначением 6.

Согласно изобретению насос 1 выполнен не только для подачи жидкости, но также и для ее дегазации, для чего насос 1 имеет устройство дегазации. Это устройство дегазации содержит расположенную во впускном отверстии 4 насоса форсунку 7 и не показанное, соединенное с приводным двигателем 3 управляющее устройство. При этом форсунка 7 расположена во впускном отверстии 4 насоса таким образом, что поступление жидкости во внутреннюю полость 6 корпуса 2 насоса возможно только через форсунку 7.

Описанный в связи с этим насос 1 отличается от доступного на рынке насоса, например стандартного циркуляционного насоса системы отопления, помимо процесса осуществления управления, который далее будет рассмотрен подробнее, только форсункой 7 и предпочтительно увеличенным корпусом 2 насоса, чтобы обеспечить во внутренней полости 6 достаточно большое пространство для дегазации жидкости. Насос 1 может быть расположен в подходящем месте, например в нагревательном контуре. В изображенном примере осуществления впускное отверстие 4 насоса через, например, приводимый в действие двигателем шаровой кран 8 соединено с ветвью 9 подпитки и перепускным клапаном 10. Впускное отверстие 4 насоса может быть, соединено с жидкостным или нагревательным контуром также иным образом, выпускное отверстие 5 насоса 1 подсоединено к нагревательному контуру также в подходящем месте.

Кроме того, насос 1 имеет отверстие 11 для дегазации, которое снабжено, например, водомерной трубкой 12 с клапаном, а также вакуумметром 13.

Помимо этого, предусмотрен предпочтительно заходящий во внутреннюю полость 6 корпуса 2 на- 2 024016 соса, датчик 14 давления или, в качестве альтернативы или дополнительно, не изображенный датчик уровня жидкости, датчик или датчики соединены с управляющим устройством. Уровень жидкости, т.е. уровень заполнения жидкостью внутренней полости, обозначен на чертеже ссылочным обозначением Р.

Форсунка 7 и приводной двигатель 3 согласованы между собой таким образом, что, когда начинает работать приводной двигатель 3 и вместе с ним насос, то за определенное время во внутренней полости 6 корпуса 2 насоса создается разрежение. Жидкость, например вода, впрыскивается через форсунку 7 в корпус 2 насоса и вследствие процесса впрыска и разрежения во внутренней полости газы отделяются от жидкости. Затем управляющее устройство отключает приводной двигатель 3, так что во внутренней полости 6 корпуса 2 насоса вследствие притока жидкости через впускное отверстие 4 насоса и форсунку 7 снова устанавливается нормальное статическое давление. За счет этого газы выделяются через отверстие 11 для дегазации и водомерную трубку 12 с клапаном.

Управляющее устройство может разными способами управлять приводным двигателем 3 насоса и тем самым созданием разрежения. Так, управление может происходить в зависимости от давления, зарегистрированного датчиком 14 давления в корпусе 2 насоса, или же, дополнительно или в качестве альтернативы, в зависимости от уровня жидкости.

В качестве альтернативы может быть также предусмотрен привод, включаемый через промежутки времени. Тогда насос 1 и его приводной двигатель 3 автоматически периодически включаются и выключаются.

Claims (8)

1. Насос для подачи и дегазации жидкости, имеющий корпус (2) с впускным отверстием (4) насоса, выпускным отверстием (5) насоса и отверстием (11) для дегазации, а также устройство дегазации, причем внутри корпуса (2) насоса предусмотрено соединенное с приводным двигателем (3) насоса рабочее колесо насоса, а в устройстве дегазации предусмотрена по меньшей мере одна форсунка (7), отличающийся тем, что по меньшей мере одна форсунка (7) устройства дегазации расположена во впускном отверстии (4) насоса, причем поступление еще не дегазированной жидкости во внутреннюю полость (6) корпуса (2) насоса возможно только по меньшей мере через одну форсунку (7), а устройство дегазации также имеет соединенное с приводным двигателем (3) управляющее устройство.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что устройство дегазации имеет, кроме того, расположенный в корпусе (2) насоса датчик (14) давления, который соединен с управляющим устройством.

3. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что устройство дегазации имеет, кроме того, расположенный в корпусе (2) насоса датчик уровня жидкости, который соединен с управляющим устройством.

4. Насос по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что управляющее устройство выполнено для включения и выключения приводного двигателя (3) через заданный промежуток времени.

5. Способ подачи и дегазации жидкости, прежде всего удаления растворенных в воде газов, с помощью насоса по одному из пп.1-4, включающий подачу жидкости в корпус (2) насоса через впускное отверстие (4) насоса и выпуск жидкости из корпуса (2) насоса через выпускное отверстие (5) насоса, причем жидкость подают только по меньшей мере через одну расположенную во впускном отверстии (4) насоса форсунку (7);

с помощью рабочего колеса насоса, установленного в корпусе (2) насоса и соединенного с приводным двигателем (3), создают разрежение;

приводным двигателем (3) управляют с помощью управляющего устройства таким образом, что за счет согласования приводного двигателя (3) и форсунки (7) ниже по потоку от насоса из корпуса (2) насоса через выпускное отверстие (5) насоса выходит большее количество жидкости, чем притекает через впускное отверстие (4) насоса;

после отсасывания жидкости приводной двигатель (3) насоса отключают с помощью управляющего устройства до тех пор, пока через впускное отверстие (4) насоса в корпус (2) насоса не притечет достаточно жидкости и газы не будут вытеснены из корпуса (2) насоса через отверстие (11) для дегазации.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что с помощью управляющего устройства управляют приводным двигателем (3) насоса в зависимости от давления в корпусе (2) насоса.

7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что с помощью управляющего устройства управляют приводным двигателем (3) насоса в зависимости от уровня жидкости в корпусе (2) насоса.

8. Способ по одному или нескольким из пп.5-7, отличающийся тем, что с помощью управляющего устройства включают и выключают приводной двигатель (3) насоса через заданный промежуток времени.