Przedmiotem wynalazku jest pompa prózniowa dwuwirnikowa z wirujacymi pierscieniami wodnymi.Pompa przeznaczona jest glównie do wspólpracy z pompami niesamozasysajacymi. Sluzy ona do wytwarzania w mozliwie krótkim czasie podcisnienia w ukladach ssawnych pomp niesamozasysajacych, zwlaszcza w rozbudowanych ukladach ssawnych pomp okretowych, celem latwego i szybkiego zalania tych pomp — zassania do nich cieczy przed uruchomieniem. Z reguly pompa prózniowa jest zabudowana na wspólnym wale z pompa glówna — niesamozasysajaca lub wydzielona z pompy glównej i zabudowana na jej konstrukcji.Pompa prózniowa do tych celów znana jest ze zgloszenia nr P 127 484. Pompa ta zawiera dwa wirniki lopatkowe osadzone jeden nad drugim na wale napedzanym przez silnik. Kazdy wirnik jest umieszczony mimosrodowo w cylindrycznej komorze wirnikowej. Takie ustawienie wirnika w komorze wirnikowej powoduje podzielenie komory wirnikowej na strefe ssawna i strefe tloczna, w których w trakcie ruchu wirnika przy wytworzonym pierscieniu wodnym w kpmorze wirnikowej panuje odpowiednio podcisnienie i nadcisnienie.Granice miedzy strefa ssawna, a strefa tloczna stanowi plaszczyzna wyznaczona przez os wirnika i równolegla do niej os komory. Miedzy komorami wirnikowymi znajduje sie komora ssaca podzielona sciana na dwie czesci, przy czym sciana ta nie siegajac do górnej sciany komory ssacej, nie rozdziela jej na dwie odrebne strefy ssace.Gaz np. powietrze z komory ssacej jest pobierany do górnej i dolnej komory wirnikowej przez otwory w scianach miedzy komorami wirnikowymi a komora ssaca. Nad górna komora wirnikowa znajduje sie zbiornik zapasu wody zasilajacej pierscienie wodne w komorach wirnikowych. Do zbiornika tego jest wtlaczany gaz z komór wirnikowych, przy czym gaz z górnej komory wirnikowej jest wtlaczany przez otwór w scianie miedzy zbiornikiem zapasu wody a strefa tloczna komory wirnikowej, a gaz z dolnej komory wirnikowej jest wtlaczany do zbiornika zapasu wody przez otwór w scianie miedzy strefa tloczna komory wirnikowej a usytuowana pod nia komora tloczna, skad nastepnie plynie przewodem do zbiornika zapasu wody.Zasilanie woda pierscienia wodnego w górnej komorze wirnikowej odbywa sie przez otwór laczacy zbiornik zapasu wody ze strefa tloczna komory wirnikowej. Zasilanie woda pierscienia wodnego w dolnej komorze2 108 888 wirnikowej odbywa sie przez przewód laczacy zbiornik zapasu wody z dolna komora wirnikowa, przy czym otwór wlotowy wody znajduje sie w bocznej scianie komory wirnikowej.Konstrukcja znanej pompy prózniowej sprzyja powstawaniu zaklócen w jej pracy, a w szczególnosci zaklócen pomiedzy praca wirników. Zaklócenia powstaja w zwiazku ze wspólna dla obu komór wirnikowych komora ssaca i przy tym przy wystepujacych róznicach w technologii wykonania i montazu obu zestawów wirnik — komora wirnikowa, które praktycznie sa niemal niemozliwe do wyeliminowania. Nastepna przyczyna zaklócen pracy pompy jest brak uszczelnienia walu miedzy komorami wirnikowymi, co jest szczególnie niekorzystne w przypadku, gdy mimosrodowosc ustawienia wirników w komorach wirnikowych jest przestawiona o kat 180°.Poniewaz woda do górnej komory wirnikowej moze sie dostac tylko przez otwór przez który gaz jest wtlaczany do zbiornika zapasu wody, zatem zasilanie pierscienia wodnego w trakcie pracy pompy jest niedostateczne. Zasilanie pierscienia wodnego w dolnej komorze wirnikowej jest równiez rozwiazane w sposób niekorzystny: wplyw wody doprowadzanej bezposrednio do zewnetrznej czesci pierscienia wodnego jest hamowany wskutek cisnienia panujacego w tym pierscieniu.Znana pompa moze byc wlaczana do pracy na stosunkowo krótkie okresy czasu z uwagi na brak dostatecznego chlodzenia komór wirnikowych; pompa tego rodzaju cechuje sie stosunkowo niska sprawnoscia i w zwiazku z tym ulega szybkiemu nagrzaniu.Powyzsze niedogodnosci zostaly wyeliminowane lub w znacznym stopniu zmniejszone dzieki opracowaniu pompy prózniowej dwuwirnikowej z wirujacymi pierscieniami wodnymi, wedlug wynalazku.Pompa wedlug wynalazku zawiera dwie cylindryczne komory wirnikowe, usytuowane jedna nad druga, w których umieszczone sa mimosrodowo lopatkowe wirniki osadzone na napedzanym przez silnik wale. Kazda komora wirnikowa jest podzielona na strefe ssawna i strefe tloczna, miedzy którymi granice stanowi plaszczyzna wyznaczona przez os wirnika i równolegla do niej os komory wirnikowej. Nad komorami wirnikowymi znajduje sie zbiornik zapasu wody podzielony przegroda na czesc ssawna i czesc tloczna, która w trakcie pracy jest czesciowo napelniona woda. W czesci ssawnej zbiornika zapasu wody jest wydzielona wewnetrzna czesc ssawna polaczona u góry zbiornika z pozostala czescia ssawna.Obie komory wirnikowe sa otoczone przestrzenia ograniczona obudowa, która podzielona jest przegroda na przestrzen ssawna i przestrzen tloczna.Strefa ssawna górnej komory wirnikowej jest polaczona poprzez otwór znajdujacy sie w górnej scianie tej komory z czescia ssawna zbiornika zapasu wody. Strefa tloczna górnej komory wirnikowej jest polaczona poprzez otwór znajdujacy sie w górnej scianie tej komory z czescia tloczna zbiornika zapasu wody.Dolna komora wirnikowa jest polaczona otworami znajdujacymi sie w jej górnej scianie z przestrzenia otaczajaca obie komory wirnikowe, przy czym strefa ssawna komory jest polaczona z przestrzenia ssawna, a strefa tloczna z przestrzenia tloczna.Przestrzen ssawna jest polaczona z wewnetrzna czescia ssawna zbiornika zapasu wody, a przestrzen tloczna jest polaczona z jego czescia tloczna. Czesc tloczna zbiornika zapasu wody jest polaczona ponizej poziomu jej napelnienia woda z czescia ssawna zbiornika zapasu wody oraz z jego wewnetrzna czescia ssawna, które to polaczenie ma zapewnic przeplyw wody o niewielkim natezeniu z czesci tlocznej do czesci ssawnych zbiornika zapasu wody.Obie komory wirnikowe sa odizolowane od siebie przed wzajemnym wplywem wytwarzanych w nich cisnien za pomoca uszczelnienia walu miedzy komorami wirnikowymi.Wal pod komorami wirnikowymi jest uszczelniony za pomoca urzadzenia smarujaco-uszczelniajacego wedlug wynalazku, przy czym urzadzenie to jest szczególnie przydatne gdy wal jest osadzony sztywno na wale silnika. Oczywiscie wal moze byc uszczelniony równiez za pomoca innego znanego uszczelnienia.Urzadzenie smarujaco-uszczelniajace zawiera bierny pierscien uszczelniajacy, który jest osadzony w korpusie pompy. Powierzchnia slizgowa tego pierscienia jest prostopadla do osi walu. Bierny pierscien uszczelniajacy wspólpracuje — przylega do czynnego pierscienia uszczelniajacego, do jego powierzchni slizgowej.Czynny pierscien uszczelniajacy jest osadzony w obudowie i polaczony z walem poprzez pierscieniowy element opasujacy wal, wykonany z materialu elastycznego. Czynny pierscien uszczelniajacy jest docisniety do biernego pierscienia uszczelniajacego za pomoca sprezyny.Opisany zestaw elementów, bedacy znanym uszczelnieniem czolowym, stanowi zespól urzadzenia smarujacouszczelniaja yo wedlug wynalazku.Istota rozwiazania polega na tym, ze czynny pierscien uszczelniajacy oraz co najmniej powierzchnia slizgowa biernego pierscienia uszczelniajacego, a przy tym pozostale elementy zespolu, znajduja sie w komorze cieczowej ograniczonej obudowa, której dolna czesc jest osadzona nieruchomo i szczelnie na wale, natomiast krawedz górna obudowy znajduje sie w rowku pierscieniowym wykonanym w korpusie pompy. Stykajace sie powierzchnie slizgowe obu pierscieni uszczelniajacych znajduja sie ponizej linii napelnienia komory cieczowej ciecza smarujaco-chlodzaca.108 888 3 Komora cieczowa ma przekrój poprzeczny kolowy, a srednica dolnej czesci komory cieczowej jest wieksza od srednicy jej czesci górnej. Dzieki takiemu zróznicowaniu srednic komory cieczowej, wysokosc poziomu cieczy smarujaco-chlodzacej w trakcie wirowania obudowy komory nie ulega tak znacznemu obnizeniu w kierunku ku srodkowi komory, jak to sie dzieje w komorze o jednakowej srednicy na calej wysokosci; w zwiazku z tym nie ulegaja wynurzeniu powierzchnie slizgowe pierscieni uszczelniajacych.Pompa prózniowa wedlug wynalazku, w porównaniu ze znana pompa, dzieki zmianom konstrukcyjnym zwlaszcza ukladów ssaco tloczacych obu zestawów wirnik — komora wirnikowa, jest bardziej sprawna i wydajna oraz umozliwia uzyskanie wiekszej róznicy cisnien.Pompa, w stosunku do pompy znanej, moze pracowac w dluzszych cyklach przy zachowaniu ustalonego punktu pracy na jej charakterystyce; jest to wynikiem sprawnego obiegu wody zasilajacej pierscienie wodne, i jednoczesnie chlodzacej, która zarazem przeplywajac przez przestrzen ssawna uzupelnia i wymienia zawarty w jej dolnej czesci zapas wody.Ponadto pompa wedlug wynalazku ma mniejsze gabaryty i ciezar niz pompa znana o teoretycznych takich samych parametrach, co ma duze znaczenie przy zabudowie jej na konstrukcjach pomp niesamozasysajacych.Przedmiot wynalazku jest przedstwiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pompe w przekroju wzdluznym, fig. 2 — przekrój poprzeczny pompy, przechodzacy przez zbiornik zapasu wody, fig. 3 — przekrój poprzeczny pompy miedzy komorami wirnikowymi, a fig. 4 — przekrój wzdluzny pompy z walem osadzonym sztywno na wale silnika, wyposazonej w urzadzenie smarujaco-uszczelniajace.Pompa zawiera dwie cylindryczne komory wirnikowe 1 usytuowane jedna nad druga. W komorach wirnikowych 1 znajduja sie lopatkowe wirniki 2, usytuowane mimosrodowo, osadzone na napedzanym przez silnik 3 wale 4 ulozyskowanym (fig. 1) lub osadzonym sztywno na wale silnika 3 (fig. 4). Kazda komora wirnikowa 1 w wyniku mimosrodowego usytuowania wirnika 2 jest podzielona na strefe ssawna i strefe tloczna, miedzy którymi granice stanowi plaszczyzna wyznaczona przez os wirnika 2 i równolegla do niej os komory wirnikowej 1. Nad komorami wirnikowymi 1 znajduje sie zbiornik zapasu wody 5. Zbiornik zapasu wody 5 jest podzielony przegroda 6 na czesc ssawna 7, w której wydzielona jest przegroda 8 wewnetrzna czesc ssawna 9 laczaca sie z czescia ssawna 7 w górnej czesci zbiornika zapasu wody 5, oraz na czesc tloczna 10. Czesc ssawna 7 zbiornika zapasu wody 5 jest przeznaczona do polaczenia z ukladami ssawnymi pomp niesamozasysajacych, a jego czesc tloczna 10 jest polaczona z atmosfera.Obie komory wirnikowe 1 sa otoczone przestrzenia ograniczona obudowa 11. Przestrzen jest podzielona przegroda 12 na przestrzen ssawna 13 i przestrzen tloczna 14. Strefa ssawna dolnej komory wirnikowej 1 jest polaczona otworem 15 z przestrzenia ssawna 13, która polaczona jest kanalem 16 z wewnetrzna czescia ssawna 9 zbiornika zapasu wody 5. Strefa tloczna dolnej komory wirnikowej 1 jest polaczona otworem 17 z przestrzenia tloczna 14, która polaczona jest kanalem 18 z czescia tloczna 10 zbiornika zapasu wody 5, przy czym wylot kanalu 18 znajduje sie nad poziomem napelnienia czesci tlocznej 10 woda.Na fig. 1 i 4 uwidoczniono kanal 18 linia przerywana z uwagi na to, ze w rzeczywistosci jego usytuowanie jest takie jak na fig. 2 i 3. Na fig. 1 i 4 kanal 18 zostal uwidoczniony w innym polozeniu ze wzgledu na lepsza czytelnosc rysunku.Strefa ssawna górnej komory wirnikowej 1 jest polaczona otworem 19 i kanalem 20 z czescia ssawna 7 zbiornika zapasu wody 5, natomiast strefa tloczna górnej komory wirnikowej 1 jest polaczona otworem 21 i kanalem 22 z jego czescia tloczna 10, przy czym wylot kanalu 22 znajduje sie nad poziomem napelnienia czesci tlocznej 10 woda. Czesc tloczna 10 zbiornika zapasu wody 5 jest polaczona niewielkimi otworami 23 i 24 w przegrodzie 6, usytuowanymi ponizej poziomu jej napelnienia woda, z czescia ssawna 7 oraz z wewnetrzna czescia ssawna 9.Wal 4 przechodzacy przez obie komory wirnikowe 1 jest miedzy tymi komorami uszczelniony za pomoca pierscieni uszczelniajacych 25, natomiast pod komorami wirnikowymi 1 jest uszczelniony za pomoca pierscieni uszczelniajacych 26. Zamiast pierscieni uszczelniajacych 26, pompa moze byc wyposazona w urzadzenie smarujaco- uszczelniajace szczególnie przydatne w przypadku, gdy wal 4 jest osadzony sztywno na wale silnika 3 (fig. 4) wykorzystujac w ten sposób ulozyskowanie walu silnika 3.Urzadzenie smarujaco-uszczelniajace zawiera bierny pierscien uszczelniajacy 21 osadzony w korpusie pompy. Powierzchnia slizgowa biernego pierscienia uszczelniajacego 27 jest prostopadla do osi walu 4. Do powierzchni slizgowej biernego pierscienia uszczelniajacego 27 przylega swa powierzchnia slizgowa czynny pierscien uszczelniajacy 28 osadzony w obudowie 29 i podparty sprezyna 30. Czynny pierscien uszczelniajacy 28 jest polaczony z gumowymi mieszkiem 31, który opasuje wal 4. W ten sposób czynny pierscien uszczelniajacy 28 jest polaczony z walem 4, przy wykorzystaniu tarcia pomiedzy mieszkiem 31 a walem 4.Bierny pierscien uszczelniajacy 27, czynny pierscien uszczelniajacy 28, obudowa 29, sprezyna 30 oraz mieszek 31 znajduja sie w komorze cieczowej 32 o przekroju poprzecznym kolowym, ograniczonej obudowa 33,4 108 888 której dolna czesc jest osadzona nieruchomo i szczelnie na wale 4 a krawedz górna znajduje sie w rowku pierscieniowym 34 wykonanym w korpusie pompy. Srednica dolnej czesci komory cieczowej 32 jest wieksza od srednicy jej czesci górnej. Stykajace sie powierzchnie slizgowe pierscieni uszczelniajacych 27 i 28 znanduja sie ponizej linii napelnienia komory cieczowej 32 ciecza smarujaco-chlodzaca.Przygotowanie pompy do pracy przebiega w sposób nastepujacy.Do czesci ssawnej 7 oraz wewnetrznej czesci ssawnej 9 zbiornika zapasu wody 5 wlewa sie wode, która kanalami 16 i 20 oraz otworami 15 i 19 zalewa obie komory wirnikowe 1, a przy tym przestrzen ssawna 13 i przestrzen tloczna 14, Wode wlewa sie w takiej ilosci, aby jej poziom ustalil sie w zbiorniku zapasu wody 5. Po uruchomieniu pompy, woda z czesci ssawnej 7 i wewnetrznej czesci ssawnej 9 zostaje przepompowana przez komory wirnikowe 1 do czesci tlocznej 10 zbiornika zapasu wody 5, skad jej ewentualny nadmiar zostaje wyrzucony na zewnatrz. W trakcie pracy pompy woda z czesci tlocznej 10 zbiornika zapasu wody 5 przeplywa przez otwory 23 i 24 w przegrodzie 6 do jegoczesci ssawnej 7 i do wewnetrznej czesci ssawnej 9,skad wplywa do górnej komory wirnikowej 1 oraz do przestrzeni ssawnej 13 i dalej do dolnej komory wirnikowej 1, zasilajac w ten sposób, na biezaco pierscienie wodne i,uzupelniajac — wymieniajac zapas wody w dolnej czesci przestrzeni ssawnej 13.Wytlaczana wraz z gazem woda z komór wirnikowych 1 dostaje sie do czesci tlocznej 10 zbiornika zapasu wody 5 przy czym woda, z górnej komory wirnikowej 1 dostaje sie do czesci tlocznej 10 bezposrednio, a z dolnej komory wirnikowej 1 poprzez przestrzen tloczna 14. W ten sposób powstaje w pompie wymuszony obieg wody, która oprócz zasilania pierscieni wodnych przejmuje i odprowadza cieplo z komór wirnikowych.Zastrzezenia patentowe 1. Pompa prózniowa dwuwirnikowa zwirujacymi pierscieniami wodnymi uksztaltowanymi w wyniku ruchu lopatkowych wirników, osadzonych jeden nad drugim na napedzanym przez silnik i uszczelnionym wale, z których kazdy jest umieszczony mimosrodowo w cylindrycznej komorze wirnikowej w wyniku czego komora wirnikowa jest podzielona na strefe ssawna i strefe tloczna, miedzy którymi granice stanowi plaszczyzna wyznaczona przez os wirnika i równolegla do niej os komory wirnikowej, przy czym w plaskiej scianie komory wirnikowej w jej strefie ssawnej znajduje sie otwór wlotowy gazu a w strefie tlocznej otwór wylotowy gazu zas nad komorami wirnikowymi znajduje sie zbiornik zapasu wody zasilajacej pierscienie wodne, znamienna t,y m, ze obie komory wirnikowe (1) sa odizolowane od siebie przed wzajemnym wplywem wytwarzanych w,nich cisnien, za pomoca uszczelnienia walu miedzy tymi komorami, zas strefa ssawna górnej komory wirnikowej jest polaczona poprzez otwór (19) znajdujacy sie w górnej scianie komory wirnikowej z oddzielna czescia ssawna (7) zbiornika zapasu wody (5), a strefa tloczna górnej komory wirnikowej jest polaczona poprzez otwór (21) znajdujacy sie w górnej scianie komory wirnikowej z pozostala czescia tloczna (10) zbiornika zapasu wody, natomiast dolna komora wirnikowa jest polaczona przez znajdujace sie w jej górnej scianie otwory wlotowy (15) i wylotowy (17) gazu z przestrzenia otaczajaca obie komory wirnikowe, ograniczona obudowa (II) i podzielona przegroda (12) na przestrzen ssawna (13) i przestrzen tloczna (14), przy czym strefa ssawna dolnej komory wirnikowej jest polaczona z przestrzenia ssawna, która z kolei polaczona jest z wewnetrzna czescia ssawna (9) zbiornika zapasu wody, wydzielona w jego czesci ssawnej, zas strefa tloczna dolnej komory wirnikowej jest polaczona z przestrzenia tloczna, która z kolei polaczona jest z czescia tloczna zbiornika zapasu wody, przy czym czesc tloczna zbiornika zapasu wody jest polaczona ponizej poziomu jej napelnienia woda z czescia ssawna zbiornika zapasu wody i jego wewnetrzna czescia ssawna, dla umozliwienia przeplywu wody o niewielkim natezeniu z czesci tlocznej zbiornika zapasu wody do jego czesci ssawnych, ponadto posiada urzadzenie smarujaco-uszczelniajace wal pompy pod komorami wirnikowymi, zawierajace osadzony w korpusie pompy pierscien bierny uszczelniajacy (27) i czynny pierscien uszczelniajacy (28). 2. Pompa prózniowa wedlug zastrz. 1,znamienna ty m, ze czynny pierscien uszczelniajacy (28) oraz co najmniej powierzchnia slizgowa biernego pierscienia uszczelniajacego (27) sa umieszczone w komorze cieczowej (32) o przekroju poprzecznym kolowym, ponizej poziomu napelnienia jej ciecza smarujaco-chlodzaca, ograniczonej obudowa (33), której dolna czesc osadzona jest nieruchomo i szczelnie na wale (4), natomiast górna krawedz obudowy znajduje sie w pierscieniowym rowku (34) wykonanym w korpusie pompy, przy czym srednica dolnej czesci komory cieczowej jest wieksza od srednicy jej czesci górnej.108 888 Rq.1 F.g.2108 888 16 14 17 Fig.3 Fig. 4 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 18 Cena 45 zl PL