PL249154B1 - Pompa wodna ciśnieniowa - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest pompa wodna ciśnieniowa zwiększająca wyjściowe ciśnienie robocze. Pompa wodna ciśnieniowa (1) zawiera umieszczony centralnie w zamkniętej rurze (3) wał łopatkowy (2), na którego końcu z zewnątrz umieszczone są środki połączeniowo-napędowe wału łopatkowego. Wał łopatkowy zawiera co najmniej trzy rzędy łopatek. W rurze ukształtowano trzy otwory z czego dwa z nich stanowią wloty wody oraz jeden wylot wody, a ponadto rura posadowiona jest na co najmniej dwóch podstawach.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pompa wodna ciśnieniowa zwiększająca wyjściowe ciśnienie robocze.

Pompy wodne do podnoszenia ciśnienia ogólnie są bezobsługowymi urządzeniami. Zasada ich działania polega na podniesieniu i utrzymywaniu ciśnienia w instalacji wodociągowej lub hydroforowej na odpowiednio wysokim poziomie. Pompa jest maszyną pozwalającą na wytworzenie różnicy ciśnień między stroną ssawną czyli potocznie wlotem do pompy, a stroną tłoczną czyli wylotem z pompy. Z zasady umożliwiają one transport cieczy lub osadów. Działanie pompy polega na przekazaniu cieczy siły mechanicznej przez wirnik, tłok lub membranę, celem jej sprężenia.

Ze stanu techniki CN106409082 A znany jest eksperymentalny przyrząd pompy wodnej ze śrubą Archimedesa, która należy do dziedziny pomocy dydaktycznych. Instrument doświadczalny składa się z cokołu, basenu pomocniczego, odpływu wody, basenu górnego, wspornika mocującego, urządzenia ze śrubą Archimedesa, zjeżdżalni przeciw przelewowej, basenu dolnego i kanału wody transmisyjnej. Urządzenie ze śrubą Archimedesa zawiera uchwyt, centralny wałek, płytkę oddzielającą, cylinder i wydrążoną rurkę ze śrubą Archimedesa. Dolny basen jest umieszczony na jednym końcu cokołu, przeciwna do dolnego basenu strona cokołu jest wyższa, górny basen jest zamocowany na wyższej stronie, pomocniczy basen jest zamocowany na bocznej powierzchni wyższej części cokołu, górny basen jest wyposażony w wylot wody, wylot wody jest połączony z basenem pomocniczym, dolny koniec basenu pomocniczego zawiera otwór, dolny basen jest połączony z kanałem wody transmisyjnej, prowadnica jest półkolista i jest zamocowana pomiędzy górnym a dolnym basenem, śruba Archimedesa jest zamocowana na wsporniku mocującym za pomocą płyty oddzielającej i wału centralnego, a wałek centralny może obracać się wokół centralnego otworu wspornika mocującego. Eksperymentalny instrument może przedstawiać efekt śruby Archimedesa w żywy sposób.

Ponadto z dokumentu patentowego US6273677 1 znana jest pompa odśrodkowa posiadająca osiowy wlot i urządzenie kierujące dopływem zamontowane przed wirnikiem, które to urządzenie kierujące składa się z kilku nieruchomych łopatek kierujących, z których każda po stronie zwróconej do wirnika ma krawędź zwróconą lub przeciwną do kierunku obrotów wirnika. Krawędź zwrócona lub przeciwna do kierunku obrotu może mieć postać łopatki wirowej, która jest uformowana na łopatce kierującej i znajduje się w pobliżu ścianki wlotu, i która ma krótszą długość promieniową niż łopatka kierująca. Zwiększa to wydajność pompy i osiąga efekt, który zwiększa zakres zastosowania pompy.

Natomiast z dokumentu CN217773089 U znany inteligentny system monitorowania poziomu wody przeciwpożarowej i ciśnienia wody i odnosi się do dziedziny technicznej inteligentnego gaszenia pożarów. Składa się z korpusu hydrantu przeciwpożarowego, w którym dwie strony górnego końca korpusu hydrantu przeciwpożarowego komunikują się odpowiednio z rurą wylotową wody i rurą komunikacyjną. Jeden koniec rury komunikacyjnej jest połączony z rurą łączącą z jednym zamkniętym końcem, struktura ciśnieniowa jest rozmieszczona po jednej stronie rury łączącej, inteligentna skrzynka jest rozmieszczona na górnym końcu rury łączącej, a struktura monitorująca jest rozmieszczona na dolnym końcu inteligentnej skrzynki. Struktura monitorująca składa się z linii monitorujących, symetrycznie rozmieszczonych na dolnym końcu korpusu inteligentnej skrzynki. Poprzez układ struktury monitorującej, czujniki poziomu wody i czujniki ciśnienia wody w rurze komunikacyjnej, rurze wylotowej wody i rurze pionowej przekazują informacje o poziomie wody i ciśnieniu wody do głównej sterowni za pośrednictwem modułu transmisji bezprzewodowej w inteligentnym korpusie skrzynki. Pompa wodna wspomagająca jest kontrolowana w celu zwiększenia ciśnienia wody dla korpusu hydrantu przeciwpożarowego; dane dotyczące poziomu wody i ciśnienia wody w całym korpusie hydrantu przeciwpożarowego mogą być dokładnie analizowane, a płynne gaszenie pożaru nie może być zakłócone.

Powyższe rozwiązania dotyczące pomp wodnych zwiększających ciśnienie wyjściowe pompy są skomplikowane, zaawansowane elektronicznie i zależne od energii elektrycznej aby wydajnie działały, nie są rozpowszechnione na wielką skalę i nie są powszechnie stosowane. Często ich rozmiary i ciężar nie pozwala na użycie w sposób wygodny i bezproblemowy.

Rozwiązanie według wynalazku jest pozbawione powyższych wad, posiada prostą nieskomplikowaną i niezawodną konstrukcję, dzięki której w sposób istotny zostaje zwiększone ciśnienie wody. Również z łatwością może być transportowane w trudne miejsca jej użycia jak np. tereny górzyste, czy lasy.

Pompa wodna ciśnieniowa zawiera umieszczony centralnie w zamkniętej rurze wał łopatkowy, na którego końcu z zewnątrz umieszczone są środki połączeniowo-napędowe wału łopatkowego. Wał łopatkowy zawiera co najmniej trzy rzędy łopatek. W rurze ukształtowano otwory wzdłuż osi rury, z czego dwa z nich, umieszczone symetrycznie względem otworu centralnego, po przeciwległych stronach rury, stanowią wloty wody oraz jeden, umieszczony centralnie w rurze, stanowi wylot wody, a ponadto rura posadowiona jest na co najmniej dwóch podstawach.

Korzystnie, na wlotach wody zamocowano środki do mocowania węży doprowadzających wodę. Korzystnie, na wylocie wody zamocowano środki do mocowania węża wyjściowego z wodą.

Korzystnie, w centralnej części wału łopatkowego umieszczony jest ułożyskowany wspornik wału centralnie pod wylotem wody.

Korzystnie, wał łopatkowy na zewnętrznych końcach rury jest umieszczony na uszczelniających łożyskach.

Korzystnie, wał łopatkowy zawiera co najmniej trzy łopatki umieszczone w jednym rzędzie.

Korzystnie, łopatki mocowane są pierścieniowo lub spiralnie na wale łopatkowym, przy czym przy mocowaniu pierścieniowym rozstaw łopatek z rzędu parzystego przesunięty jest kątowo względem rozstawu łopatek z rzędu nieparzystego.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia ogólny widok rozwiązania pompy wodnej ciśnieniowej

Fig. 2 przedstawia jeden z zaworów wlotowych wody

Fig. 3 przedstawia widok z boku wycinka części wału ślimakowego z łopatkami

Fig. 4 przedstawia przykładowy widok rozmieszczenia łopatek wirnika w rzędach z na wale ślimakowym.

Wynalazek dotyczący pompy wodnej ciśnieniowej zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania rozwiązania.

Pompa wodna ciśnieniowa (1) zawiera umieszczony centralnie w zamkniętej rurze (3) o średnicy co najmniej 30 cm wał łopatkowy (2) o średnicy co najmniej 5 cm, na którego końcu i/lub końcach z zewnątrz umieszczone są środki połączeniowo-napędowe (8) wału łopatkowego (2). Środki połączeniowo-napędowe to środki umożliwiające podłączenie pompy wodnej ciśnieniowej (1) do np. napędu silnika spalinowego, koła pasowego poprzez pasek itp. elementów technicznych napędowych powszechnie znanych ze stanu techniki. Wał łopatkowy (2) zawiera co najmniej trzy rzędy łopatek (6). W rurze (3) ukształtowano trzy otwory z czego dwa z nich stanowią wloty wody (4) o średnicy co najmniej 20 cm oraz jeden wylot wody (5) o średnicy co najmniej 30 cm, a ponadto rura (3) posadowiona jest na co najmniej dwóch podstawach (7). Na wężach doprowadzających wodę do wlotów wody (4) zamocowano zawory wlotowe (9), które pozwalają przepływać strumieniowi wody do środka pompy wodnej ciśnieniowej (1) w jednym kierunku, a w przeciwnym kierunku powodując zamkniecie kanału i cofanie się w ody. Ponadto na wlotach wody (4) zamocowano środki do mocowania węży z wodą, które stanowią standardowe łączniki i połączenia węży wodnych ogólnie znanych np. przyłączenia hydrantowe. Na wylocie wody (5) zamocowano środki do mocowania węża wyjściowego z wodą, również ogólnie dostępne i powszechnie znane i wykorzystywane np. w systemach. W centralnej części wału łopatkowego (2) umieszczony jest ułożyskowany wspornik wału (10) centralnie pod wylotem wody (5). Wspornik wału (10) nie jest wymagany jeśli wał jest nie dłuższy niż 2 m, powyżej tego wymiaru może występować zjawisko odkształcania wału łopatkowego (2) w jego centralnej części pod ciężarem własnym. Wał łopatkowy (2) na zewnętrznych końcach rury (3) jest umieszczony na uszczelniających łożyskach (11). W ał łopatkowy (2) zawiera co najmniej trzy łopatki (6) umieszczone w jednym rzędzie. Łopatki (6) mocowane są pierścieniowo lub spiralnie na wale łopatkowym (2), przy czym przy mocowaniu pierścieniowym rozstaw łopatek (6) z rzędu parzystego (13) przesunięty jest kątowo względem rozstawu łopatek (6) z rzędu nieparzystego (14). Kąt przesunięcia jest w przedziale 20-40°.

Sposób działania pompy wodnej ciśnieniowej jest następujący: pompa wodna ciśnieniowa ustawiana jest na podstawach (7) w pobliżu zbiornika wodnego lub urządzeń/układów pozwalających zaopatrzyć pompę wodną ciśnieniową (1) w wodę poprzez węże doprowadzające wodę z zaworami wlotowymi (9) poprzez umieszczone obustronnie wloty wody (4), następnie wał łopatkowy (2) napędzany poprzez zewnętrzne środki połączeniowo-napędowe (8) z wykorzystaniem łopatek (6) tłoczy wprowadzaną wodę obustronnie w kierunku centralnej części pompy ku wylotowi wody (5). Woda napierająca dwustronnie w kierunku wylotu wody (5) zwiększa istotnie swoje ciśnienie i może być transportowana na duże odległości wysokości zachowując swoje ciśnienie wyjściowe.

Zastosowanie pompy wodno ciśnieniowej według wynalazku może pomóc w dostarczeniu wody w warunkach pożaru do trudnych dostępnych miejsc jak tereny górzyste, mocno zalesione. Ponad to duża uniwersalność zastosowań przemysłowych i jednostkowych od pompowania wody na duże wysokości w budynkach bardzo wysokich, jak i do zastosowań pożarniczych.

Lista oznaczeń:

1. pompa wodna ciśnieniowa

2. wał łopatkowy

3. rura

4. wlot wody

5. wylot wody

6. łopatki

7. podstawa pomp

8. środki połączeniowo-napędowe

9. zawór wlotowy

10. wspornik wału

11. uszczelniające łożyska

12. jeden z dwóch węży doprowadzający wodę

13. parzysty rząd łopatek

14. nieparzysty rząd łopatek

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pompa wodna ciśnieniowa (1) znamienna tym, że zawiera umieszczony centralnie w zamkniętej rurze (3) wał łopatkowy (2), na którego końcu z zewnątrz umieszczone są środki połączeniowo-napędowe (8) wału łopatkowego (2), przy czym wał łopatkowy (2) zawiera co najmniej trzy rzędy łopatek (6), jednocześnie w rurze (3) ukształtowano trzy otwory wzdłuż osi rury (3), z czego dwa z nich, umieszczone symetrycznie względem otworu centralnego, po przeciwległych stronach rury (3), stanowią wloty wody (4) oraz jeden, umieszczony centralnie w rurze (3), stanowi wylot wody (5), a ponadto rura (3) posadowiona jest na co najmniej dwóch podstawach (7).
2. 2. Pompa wodna według zastrz. 1 znamienna tym, że na wlotach wody (4) zamocowano środki do mocowania węży doprowadzających wodę.
3. 3. Pompa wodna według dowolnego z zastrz. 1-2 znamienna tym, że na wylocie wody (5) zamocowano środki do mocowania węża wyjściowego z wodą.
4. 4. Pompa wodna według dowolnego z zastrz. 1-3 znamienna tym, że w centralnej części wału łopatkowego (2) umieszczony jest ułożyskowany wspornik wału (10) centralnie pod wylot em wody (5).
5. 5. Pompa wodna według dowolnego z zastrz. 1-4 znamienna tym, że wał łopatkowy (2) na zewnętrznych końcach rury (3) jest umieszczony na uszczelniających łożyskach (11).
6. 6. Pompa wodna według dowolnego z zastrz. 1-5 znamienna tym, że wał łopatkowy (2) zawiera co najmniej trzy łopatki (6) umieszczone w jednym rzędzie.
7. 7. Pompa wodna według dowolnego z zastrz. 1-6 znamienna tym, że łopatki (6) mocowane są pierścieniowo lub spiralnie na wale łopatkowym (2), przy czym przy mocowaniu pierścieniowym rozstaw łopatek (6) z rzędu parzystego (13) przesunięty jest kątowo względem rozstawu łopatek (6) z rzędu nieparzystego (14).