PL161088B1 - Urzadzenie do pompowania cieczy agresywnych zwlaszcza cieczy sciernych PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do pompowania cieczy agresywnych, zwlaszcza cieczy sciernych, zawie- rajace korpus pompowy podzielony na dwie komory, za pomoca gietkiej przepony, zna- mienne tym, ze gietka przepona ma postac worka (20), a z agresywna ciecza (13), jest wyposazona w przewód wlotowy (11) i prze- wód wylotowy (12) tej cieczy (13) oraz zawory sterujace lub automatyczne, natomiast druga komora (22), z niescisliwa i nieagresywna cie- cza (23) zawiera element poruszajacy gietki worek (20) i wywolujacy cykliczne zmiany objetosci pierwszej komory (21), w obu kierun- kach. FIG. 1 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pompowania cieczy agresywnych, zwłaszcza cieczy ściernych. Pompowanie cieczy takich jak zawiesiny wodno-węglowe, które są szczególnie ścierne, jest szczególnie trudne. Zagrożona jest żywotność pomp stosowanych zarówno do zapewnienia sprężu jak i przepompowywania cieczy.

Obecnie pompy stosowane do tego rodzaju pracy, które są eksperymentalnie badane, są dwojakiego typu: pompy rotacyjne z wirnikami z utwardzonej stali i gumowymi kierownicami i pompy z tłokiem nurnikowym.

W pierwszym typie, z powodu dużego stopnia ścieralności cieczy, następuje szybkie zużycie zarówno wirnika jak i kierownic, które zmniejszają swoją trwałość tylko do kilku tysięcy godzin pracy. To znaczy, że nie może być stosowana przy piecach o ciągłym cyklu pracy i w urządzeniach wytwarzających energię. W pompach drugiego typu zużywają się szybko uszczelki i wymagają specjalnych urządzeń do stałego spłukiwania wodą.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego urządzenia do przepompowywania, którego konstrukcja pozwoli na wyeliminowanie wszelkich kontaktów sztywnych części tego urządzenia, poruszających się ruchem posuwisto-zwrotnym z cieczą agresywną, zwłaszcza cieczą ścierną.

Urządzenie do pompowania cieczy agresywnych, zwłaszcza cieczy ściernych według wynalazku zawiera korpus pompowy podzielony na dwie komory za pomocą giętkiej przepony.

161 088

Urządzenie charakteryzuje się tym, że giętka przepona ma postać worka, a pierwsza komora z agresywną cieczą, jest wyposażona w przewód wlotowy i przewód wylotowy tej cieczy oraz zawory sterujące lub automatyczne, natomiast druga komora z nieściśliwą i nieagresywną cieczą zawiera element poruszający giętki worek i wywołujący cykliczne zmiany objętości pierwszej komory, w obu kierunkach.

Korzystnie elementem poruszającym giętki worek jest tłok nurnikowy umieszczony wewnątrz drugiej komory. Korzystnie tłok nurnikowy jest umieszczony w uszczelnieniu w ściance korpusu pompowego, przyległej do drugiej komory, przy czym objętość drugiej komory jest stała.

Korzystnie uszczelnienie tłoka nurnikowego przechodzącego przez ściankę korpusu pompowego stanowi pierścień uszczelniający, ponad którym jest usytuowany zbiornik z cieczą nieagresywną taką samą jak umieszczona w drugiej komorze, przy czym zbiornik i druga komora są ze sobą połączone przepływowo za pomocą elementów łączących przy ustawieniu tłoka nurnikowego w górnym martwym położeniu odpowiadającym końcowemu etapowi zasysania.

Korzystnie elementem poruszającym giętki worek jest przewód cieczy nieagresywnej, doprowadzony do drugiej komory. Korzystnie druga komora jest połączona naprzemiennie z wlotem i wylotem pompy cieczy nieagresywnej i niekorodującej poprzez zawory.

Korzystnie w uszczelnionym giętkim worku, którego wnętrze stanowj drugą komorę jest usytuowana płyta osadzona na trzpieniu, który jest przesunięty przez ściankę korpusu pompowego drugiej komory, przy czym trzpień jest połączony z zaworami.

W porównaniu z obecnie stosowanymi pompami urządzenie według wynalazku zapewnia następujące korzyści.

Części robocze urządzenie nie są zanurzone w cieczy agresywnej, gdyż nie stykają się z nią, a tym samym nie ścierają się. Występuje bardzo ograniczony stopień zużycia elementu pompującego to znaczy worka, od strony cieczy agresywnej, z uwagi na niskie względnie prędkości cieczy i samego worka, natomiast mechaniczna wytrzymałość giętkiego worka pompującego jest bardzo duża, ponieważ zawsze pracuje przy zrównoważonym ciśnieniu. Stosuje się typowe uszczelnienie ruchowe ponieważ styka się ono z cieczą nieagresywną. Zapewniona jest łatwość montażu i demontażu zużytych części przy odpowiednio zmniejszonym czasie zatrzymania urządzenia. Nie występuje żaden przepływ cieczy z przewodu odprowadzającego do przewodu wprowadzającego. Istnieje możliwość zamontowania pomp o wysokiej wydajności o niskim spadzie hydraulicznym do przenoszenia lub transportowania dużych mas cieczy albo pompy o wysokim spadzie hydraulicznym, gdy zachodzi taka potrzeba przykładowo w przypadku przepchnięcia zawiesiny wody z węglem w kierunku komór spalania.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do pompowania, według wynalazku, w pierwszym przykładzie wykonania; fig. 2 - urządzenie do pompowania, według wynalazku, w drugim przykładzie wykonania.

Na figurze 1 pokazano korpus 10 pompy wyposażony w przewód wlotowy 11 i przewód wylotowy 12 dla cieczy ściernej 13. Przewody te wyposażone są w zawory zwrotne (nie pokazane na rysunku).

Korpus 10 jest zamknięty na górze pokrywą 14 posiadającą centralnie umieszczony otwór wyposażony w uszczelkę, przez którą przechodzi nurnikowy tłok 15. Pomiędzy pokrywą 14, a górną krawędzią koprusu 10 znajduje się zewnętrzne obrzeże 16 giętkiego i szczelnego worka 20, które jest mocno naciągnięte tworząc uszczelkę. W ten sposób worek 20 dzieli wewnętrzną objętość korpusu 10 na dwie komory: jedną zewnętrzną komorę 21, która zawiera ciecz ścierną 13 i wewnętrzną komorę 22, umieszczoną na tej samej osi, co pierwsza komora 21, zawierającą ciecz nieścierną 23 taką jak woda, olej, gliceryna itp. Na górze pokrywy 14 wokół otworu przez który przechodzi tłok nurnikowy 15, jest zamocowany pierścień uszczelniający 24.

Ponadto powyżej korpusu 10 znajduje się ścianka cylindryczna 25, która przymocowana jest do pokrywy 14. Tworzy ona zbiornik 26, który częściowo jest wypełniony i to tą samą cieczą 23, co wewnętrzna komora 22. Ciecz 23 znajdująca się w zbiorniku 26 działa jako rezerwa, a jednocześnie jako środek kontrolujący szczelność pierścienia 24. W czasie naprzemiennego ruchu tłoka 15, sterowanego tłoczyskiem 17 objętość wewnętrznej komory 22 pozostaje stała, z uwagi na rodzaj worka 20, który jest podatny. W rezultacie ruchowi naprzemiennemu tłoka wirnikowego 15 będą

161 088 towarzyszyć okresowe zmiany objętości komory zewnętrznej 21 co, przy odpowiednim sterowaniu zaworami dwóch przewodów 11 i 12, tworzy zjawisko pompowania w komorze zewnętrznej 21. Należy zauważyć, że ruchomy sztywny element, w tym przypadku tłok nurnikowy 15, nigdy nie styka się z cieczą ścierną 13.

Natomiast zostaje zapewniona stała objętość cieczy nieagresywnej 23 umieszczonej wewnątrz komory 22, co jest warunkiem prawidłowej pracy, pomimo występowania nieuniknionych przecieków przez pierścień uszczelniający 24 cieczy 23 umieszczonej w zbiorniku 26. W czasie każdego cyklu komora 22 zostaje połączona ze zbiornikiem 26, dzięki tej części tłoka nurnikowego 15, która ma mniejsze średnice, gdy tłok 15 znajduje się w swym górnym martwym położeniu, umożliwiając w ten sposób kompensację wszelkich przecieków występujących na tym pierścieniu uszczelniającym 24 w czasie fazy sprężania.

Zgodnie z alternatywnym przykładem wykonania pokazanym na fig. 2 korpus pompowy 10 posiada także przewód wlotowy 11 i przewód wylotowy 12, szczelny, giętki worek 20, a ponadto pokrywę 114 i pierścień uszczelniający 124, przez które przechodzi tłoczysko 117. Również i w tym przypadku, wewnętrzna objętość korpusu pompowego 10 jest podzielona na dwie komory 21 i 22 za pomocą giętkiego worka 20. Jednakże, w tym przypadku, objętość wewnętrzna komory 22 nie jest stała lecz zmienna, dzięki określonej ilości nieagresywnej cieczy wpychanej i wypychanej cyklicznie przez przewód 30.

Do tego celu stosuje się typową pompę, nie pokazaną na rysunku, która pracuje stale, a dzięki standardowemu dwupołożeniowemu czterodrogowemu zaworowi doprowadza ciecz pod ciśnieniem do komory 22, a następnie wysysają z tej komory 22. Tłoczysko 117, które przechodzi przez pokrywę 114, jest zakończone na dole płytką 115. Jedynym jego zadaniem jest towarzyszenie i kierowanie ruchem uszczelnionego, elastycznego worka 20. Ruch tłoczyska 117 służy do sterowania ruchem zwrotnym wymienionego czterodrogowego, dwupołożeniowego zaworu, powodując cykliczne zmiany objętości wewnętrznej drugiej komory 22, a tym samym zewnętrznej pierwszej komory 21.

Można również opracować, inne przykłady wykonania wynalazku, a w szczególności zastosować: giętką przeponę jakiegokolwiek kształtu; przy czym można wykonać z metalu lub z materiału niemetalicznego. Element pompujący dla cieczy nieagresywnej może znajdować się albo wewnątrz membrany (jak to pokazano na fig. 1), lub na zewnątrz jej (jak to pokazano na fig. 2). Zawory doprowadzające i odprowadzające mogą być autentyczne lub sterowane, i mogą być umieszczone albo wewnątrz korpusu pompy lub na odpowiednich przewodach pompowych. Ponadto można sterować prędkością przepływu przez zmianę aktualnej średniej prędkości elementu pompującego lub przez zmianę ruchu. Jako ciecz nieagresywną można sterować każdą ciecz nieściśliwą. Tłok nurnikowy w wersji pokazanej na fig. 1 może być poruszany mechanicznie (przykładowo za pomocą korby i tłoczyska łączącego) lub hydrodynamicznie za pomocą dwupołożeniowego obwodu oporowego.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 2 można stosować czterodrogowy dwupołożeniowy zawór każdego typu. Zawór ten można umieścić w położeniu stałym lub przymocować do centralnego trzpienia jako serwomechanizmu.

161 088

FIG. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz

Cena 10 000 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do pompowania cieczy agresywnych, zwłaszcza cieczy ściernych, zawierające korpus pompowy podzielony na dwie komory, za pomocą giętkiej przepony, znamienne tym, że giętka przepona ma postać worka (20), a z agresywną cieczą (13), jest wyposażona w przewód wlotowy (11) i przewód wylotowy (12) tej cieczy (13) oraz zawory sterujące lub automatyczne, natomiast druga komora (22), z nieściśliwą i nieagresywną cieczą (23) zawiera element poruszający giętki worek (20) i wywołujący cykliczne zmiany objętości pierwszej komory (21), w obu kierunkach.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że elementem poruszającym giętki worek (20) jest tłok nurnikowy (15) umieszczony wewnątrz drugiej komory (22).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że tłok nurnikowy (15) jest umieszczony w uszczelnieniu w ściance korpusu pompowego (10), przyległej do drugiej komory (22), przy czym objętość drugiej komory (22) jest stała.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że uszczelnienie tłoka nurnikowego (15) przechodzącego przez ściankę korpusu pompowego (10) stanowi pierścień uszczelniający (24), ponad którym jest usytuowany zbiornik (26) z cieczą nieagresywną (23) taką samą jak umieszczona w drugiej komorze (22), przy czym zbiornik (26) i druga komora (22) są ze sobą połączone przepływowo za pomocą elementów łączących przy ustawieniu tłoka nurnikowego (15) w górnym martwym położeniu odpowiadającym końcowemu etapowi zasysania.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że elementem poruszającym giętki worek (20) jest przewód (30) cieczy nieagresywnej, doprowadzony do drugiej komory (22).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że druga komora (22) jest połączona naprzemiennie z wlotem i wylotem pompy cieczy nieagresywnej i niekorodującej poprzez zawory.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że w uszczelnionym giętkim worku (20), którego wnętrze stanowi drugą komorę (22) jest usytuowana płyta (115) osadzona na trzpieniu (117), który jest przesunięty przez ściankę korpusu pompowego (10) drugiej komory (22), przy czym trzpień (117) jest połączony z zaworami.