RU173497U1

RU173497U1 - SCREW PUMP

Info

Publication number: RU173497U1
Application number: RU2017102882U
Authority: RU
Inventors: Фидрат Амирьянович Юнусов; Ринат Амирьянович Юнусов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Башкирская машино-испытательная станция"
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2017-08-29

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к насосному оборудованию, а точнее к погружным насосам для перекачки воды и других неагрессивных вязких жидкостей, в которых возможно содержание примесей из трав, веток и другого неабразивного мусора, в широком диапазоне температур окружающей среды. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является уменьшение вязкости перекачиваемого продукта, что особенно необходимо в зимнее время, уменьшение сопротивления транспортировке продукта в трубопроводе (шланге), уменьшение давления при перекачке продукта, увеличение КПД насоса. Поставленная задача решается тем, что в винтовом насосе, содержащем корпус с входным и выходным отверстиями, внутри которого размещены с возможностью вращения вокруг своей оси, находящихся в зацеплении и кинематически согласованных между собой винт и диск, причем ось винта совпадает с продольной осью насоса, а ось диска перпендикулярна ей, на внутренней стороне корпуса в непосредственной близости от входного отверстия жестко закреплен нож, лезвие которого направлено навстречу потоку поступающей в насос массы, а на входе и на выходе насоса установлены инжекторы для подачи водяного пара или горячей воды. 2 ил.The inventive utility model relates to pumping equipment, and more specifically to submersible pumps for pumping water and other non-aggressive viscous liquids, which may contain impurities from grass, branches and other non-abrasive debris, in a wide range of ambient temperatures. The problem to which the claimed utility model is directed is to reduce the viscosity of the pumped product, which is especially necessary in winter, reduce the resistance to product transportation in the pipeline (hose), reduce the pressure during pumping, increase the pump efficiency. The problem is solved in that in a screw pump containing a housing with inlet and outlet openings, inside of which are arranged rotatably around its axis, are meshed and kinematically matched to each other, the screw and the disk, and the axis of the screw coincides with the longitudinal axis of the pump, and the axis of the disk is perpendicular to it, on the inner side of the housing in the immediate vicinity of the inlet, a knife is rigidly fixed, the blade of which is directed towards the flow of mass entering the pump, and at the inlet and outlet of the pump and the injectors are installed for supplying steam or hot water. 2 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к насосному оборудованию, а точнее к погружным насосам для перекачки воды и других неагрессивных вязких жидкостей, в которых возможно содержание примесей из трав, веток и другого неабразивного мусора, в широком диапазоне температур окружающей среды.The inventive utility model relates to pumping equipment, and more specifically to submersible pumps for pumping water and other non-aggressive viscous liquids, which may contain impurities from grass, branches and other non-abrasive debris, in a wide range of ambient temperatures.

Известен шнековый насос для зачистки вязкопластичных и иловопесчаных масс (см. патент РФ №2177087) имеющий цилиндрический корпус в котором с возможностью легкого вращения установлен шнек, входная часть которого, имеющая винтовую лопасть с бортом, выступает из корпуса, а выходная часть шнека, размещенная в корпусе, выполнена двухзаходной. К выходной части корпуса тангенциально прикреплен патрубок для выдавливания в напорный шланг нагнетаемой массы. Внутренняя поверхность корпуса имеет гладкую цилиндрическую поверхность.A known screw pump for cleaning viscoplastic and sludge sand masses (see RF patent No. 2177087) having a cylindrical body in which a screw is installed with the possibility of easy rotation, the inlet part of which having a helical blade with a side protrudes from the body, and the outlet part of the auger located in case, made two-way. A nozzle is tangentially attached to the output part of the housing for squeezing the injected mass into the pressure hose. The inner surface of the housing has a smooth cylindrical surface.

Недостатком данного насоса являются его малые функциональные возможности. В частности, он не пригоден для перекачивания жидкостей, имеющих примеси из трав, веток и другого неабразивного мусора. Он также не пригоден для перекачивания жидкостей, склонных к пенообразованию, поскольку не исключает турбулизацию потока. Кроме того, конструкция этого насоса не рассчитана на перепады температуры окружающей среды, в особенности минусовые.The disadvantage of this pump is its small functionality. In particular, it is not suitable for pumping liquids containing impurities from grasses, branches and other non-abrasive debris. It is also not suitable for pumping liquids prone to foaming, since it does not exclude turbulence in the flow. In addition, the design of this pump is not designed for changes in ambient temperature, especially minus ones.

Известен также «Шнековый насос с подогреваемым питателем» (Патент РФ №2320895) содержащий корпус, снабженный тангенциальным выходным патрубком и шнек, размещенный в корпусе с возможностью свободного вращения, при этом шнек выполнен из входной однозаходной части и выходной двухзаходной части, выходная часть шнека размещена в цилиндрической полости корпуса, а входная часть шнека, выступающая из корпуса, лопасти которой выполнены с бортами, охвачена неподвижным решетчатым корпусом, причем внутренняя полость корпуса по всей длине снабжена сменной трубчатой вставкой, имеющей на боковой поверхности несколько сквозных отверстий, одно, совмещенное с отверстием выходного патрубка и несколько параллельных между собой и осью сквозных пазов с прямоугольным или фасонным профилем в поперечном сечении, при этом торец вставки со стороны выходного отверстия снабжен кольцевым бортиком, а на равном удалении от края второго торца вставки выполнены отверстия для радиального крепления точно такой же вставки, но без сквозных пазов, кроме того, входная часть шнека снабжена легкосъемным лопастным питателем, прикрепленным со стороны входного торца вала шнека через диск питателя, а их вторые торцы жестко скреплены с цилиндрическим кольцом, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру шнека. Недостатком прототипа являются малые функциональные возможности, исключающие возможность перекачивания жидкостей, имеющих примеси из трав, веток и другого неабразивного мусора. Кроме того, он не пригоден для перекачивания жидкостей, склонных к пенообразованию, поскольку не исключает турбулизации потока перекачиваемой жидкости. При этом устройство - прототип имеет сложное конструктивное исполнение, что отрицательно сказывается на трудоемкости изготовления и обслуживания, а следовательно и на себестоимости, а также снижает ресурс его безаварийной работы.Also known is a “Screw Pump with a Heated Feeder” (RF Patent No. 2320895) comprising a housing provided with a tangential outlet pipe and a screw located in the housing with the possibility of free rotation, the screw being made of an inlet one-way part and an outlet two-way part, the outlet part of the auger is located in the cylindrical cavity of the casing, and the inlet part of the screw protruding from the casing, the blades of which are made with sides, is covered by a fixed lattice casing, and the inner cavity of the casing is provided with a cm a tubular insert having on the side surface several through holes, one aligned with the opening of the outlet pipe and several parallel to each other and the axis of the through grooves with a rectangular or shaped profile in cross section, while the end face of the insert from the side of the outlet is provided with an annular rim, and at an equal distance from the edge of the second end of the insert holes are made for radial fastening of the exact same insert, but without through grooves, in addition, the inlet part of the screw is equipped with an easily removable blade tnym feeder attached to the side of the input shaft end of the screw feeder through the disc and their other ends are rigidly attached to a cylindrical ring having an inner diameter equal to the outer diameter of the screw. The disadvantage of the prototype is its small functionality, eliminating the possibility of pumping liquids having impurities from grasses, branches and other non-abrasive debris. In addition, it is not suitable for pumping liquids prone to foaming, since it does not exclude turbulence in the flow of the pumped liquid. Moreover, the prototype device has a complex design, which negatively affects the complexity of manufacturing and maintenance, and therefore the cost, and also reduces the resource of its trouble-free operation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является погружной винтовой насос (патент на полезную модель №788810), содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, внутри которого размещено с возможностью вращения вокруг своей оси средство для захвата и продвижения перекачиваемой массы, выполненное в виде находящихся в зацеплении и кинематически согласованных между собой винта и диска, причем ось винта совпадает с продольной осью насоса, а ось диска перпендикулярна ей, кроме того, на внутренней стороне корпуса в непосредственной близости от входного отверстия жестко закреплен нож, лезвие которого направлено навстречу потоку поступающей в насос массы.The closest in technical essence and the achieved effect is a submersible screw pump (patent for utility model No. 788810), comprising a housing with inlet and outlet openings, inside of which means for gripping and moving the pumped mass, arranged in the form of in engagement and kinematically consistent between the screw and the disk, and the axis of the screw coincides with the longitudinal axis of the pump, and the axis of the disk is perpendicular to it, in addition, on the inner side of the housing in In the immediate vicinity of the inlet, a knife is rigidly fixed, the blade of which is directed towards the flow of mass entering the pump.

Недостатком известного насоса является то, что в его конструкции не предусмотрена возможность подогрева перекачиваемой массы. А самостоятельно очень вязкая масса, не может быстро перекачиваться насосом и проходить дальше по трубопроводу. Наличие в перекачиваемой массе веток, травы и другого твердого мусора может вообще привести к заклиниванию насоса и его поломке. Все это затрудняет его использование при пониженных температурах окружающей среды, затрудняет перекачку и снижает в целом КПД насоса и его ресурс.A disadvantage of the known pump is that its design does not provide for the possibility of heating the pumped mass. And it’s very viscous mass on its own, it can not quickly be pumped by the pump and pass further through the pipeline. The presence in the pumped mass of branches, grass and other solid debris can generally lead to jamming of the pump and its breakdown. All this complicates its use at low ambient temperatures, complicates pumping and reduces the overall efficiency of the pump and its service life.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является устранение указанных недостатков, а именно уменьшение вязкости перекачиваемого продукта, что особенно необходимо в зимнее время, уменьшение сопротивления транспортировке продукта в трубопроводе (шланге), уменьшение давления при перекачке продукта, увеличение КПД насоса.The task to which the claimed utility model is directed is to eliminate these drawbacks, namely, reducing the viscosity of the pumped product, which is especially necessary in winter, reducing the resistance to transporting the product in the pipeline (hose), reducing the pressure during pumping, increasing the pump efficiency.

Поставленная задача решается тем, что в винтовом насосе, содержащем корпус с входным и выходным отверстиями, внутри которого размещены с возможностью вращения вокруг своей оси, находящихся в зацеплении и кинематически согласованных между собой винт и диск, причем ось винта совпадает с продольной осью насоса, а ось диска перпендикулярна ей, на внутренней стороне корпуса в непосредственной близости от входного отверстия жестко закреплен нож, лезвие которого направлено навстречу потоку поступающей в насос массы, в отличие от прототипа на входе и на выходе насоса установлены инжекторы для подачи водяного пара или горячей воды.The problem is solved in that in a screw pump containing a housing with inlet and outlet openings, inside of which are arranged rotatably around its axis, are meshed and kinematically matched to each other, the screw and the disk, and the axis of the screw coincides with the longitudinal axis of the pump, and the axis of the disk is perpendicular to it, on the inner side of the housing in the immediate vicinity of the inlet, a knife is rigidly fixed, the blade of which is directed towards the flow of mass coming into the pump, unlike the prototype in In the course and at the pump outlet, injectors are installed for supplying water vapor or hot water.

Установка этих элементов дает следующие преимущества:The installation of these elements provides the following benefits:

- уменьшает вязкость перекачиваемого продукта, что особенно необходимо в зимнее время;- reduces the viscosity of the pumped product, which is especially necessary in the winter;

- уменьшает сопротивление транспортировке продукта в трубопроводе (шланге);- reduces resistance to product transportation in the pipeline (hose);

- уменьшает давление при перекачке продукта;- reduces pressure when pumping the product;

- увеличивает КПД насоса при перекачке;- increases the efficiency of the pump during pumping;

- увеличение ресурс насоса в целом.- increase the resource of the pump as a whole.

На фиг. 1 изображен общий вид заявляемого винтового насоса в разрезе. На фиг. 2 - вид со стороны винта при снятой решетке.In FIG. 1 shows a General view of the inventive screw pump in section. In FIG. 2 is a view from the side of the screw with the grill removed.

Заявляемый насос состоит из корпуса 1, внутри которого расположены подшипниковый узел 2, на котором установлен гидромотор 3, вращательный момент с которого передается на винт 4 насоса. Вал винта 4 соосен с валом гидромотора. Диск 5 связан с винтом 4 таким образом, что при работе они совершают кинематически согласованное вращение. Диск 5 состоит из стального диска, выполненного в виде многолепестковой звездочки. В собранном виде диск 5 находится в зацеплении с винтом 4, причем оси винта 4 и диска 5 перпендикулярны друг другу. Корпус 1 состоит из верхней части 6 и состоящего из двух частей основания 7 на которых закреплен нож 8. Он предназначен для измельчения поступающего с перекачиваемой жидкостью мусора. Детали корпуса при сборке ориентируются между собой штифтами и соединяются винтами. При каждой сборке на сопрягаемые поверхности наносится герметик (не показан). Входной 9 и выходной 10 штуцеры снабжены инжекторами 11 и 12 для подачи водяного пара или горячей воды. К выходному штуцеру 10 подключаются рукава продуктопровода (не показаны).The inventive pump consists of a housing 1, inside of which there is a bearing assembly 2, on which a hydraulic motor 3 is mounted, the torque from which is transmitted to the pump screw 4. The screw shaft 4 is aligned with the motor shaft. The disk 5 is connected to the screw 4 in such a way that during operation they perform kinematically consistent rotation. Disk 5 consists of a steel disk made in the form of a multi-sprocket sprocket. When assembled, the disk 5 is engaged with the screw 4, and the axis of the screw 4 and the disk 5 are perpendicular to each other. The housing 1 consists of the upper part 6 and consisting of two parts of the base 7 on which the knife is fixed 8. It is designed to grind garbage coming with the pumped liquid. Housing parts during assembly are guided by pins and connected by screws. At each assembly, a sealant (not shown) is applied to the mating surfaces. The inlet 9 and outlet 10 fittings are equipped with injectors 11 and 12 for supplying water vapor or hot water. Sleeves of the product pipe (not shown) are connected to the outlet fitting 10.

Заявляемый насос работает следующим образом. Включают питание, гидромотор 3 приводит во вращение винт 4 насоса. Вращением винта 4 втягивается во вращение диск 5. Взаимное расположение винта 4 и диска 5 таково, что при вращении винта в насосе замыкается объем продукта равный объему одного витка винта и этот объем выталкивается в полость выходного штуцера 10. Замыкание осуществляют лепестки диска 5. При этом во входном отверстии насоса возникает разряжение, способствующее быстрому заполнению его перекачиваемым продуктом благодаря большому входному диаметру и расположению насоса в продукте. Нож 8 измельчает крупный мусор и другие включения и тем самым предохраняет насос от поломки. При работе с высоковязкими жидкостями и/или в условиях пониженных температур, возникает опасность затруднения процесса перекачки. Чтобы избежать этого в зону всасывания через инжектор 11 подается горячая вода или пар. Происходит разжижение перекачиваемой жидкости, и она легко проходит через насос. Однако, на выходе из насоса жидкость остывает и вязкость ее снова повышается. Для беспрепятственной транспортировки жидкости по продуктопроводу до места транспортировки, на выходе из насоса ее снова подогревают с помощью горячей воды или пара, подаваемого через инжектор 12. Благодаря этому заявляемый насос может перекачивать как высоковязкие жидкости, так и работать в условиях пониженных температур. Достигается расширение функциональных возможностей. Одновременно с этим достигается и повышение КПД. Происходит это потому, что горячая вода или пар подается непосредственно в перекачиваемую жидкость. В известном патенте №2320895 подогревающий агент проходит по каналу, расположенному в непосредственной близости от корпуса насоса и нагревает его. Однако на полезный обогрев работает только стенка канала направленная к насосу, остальная поверхность канала обогревает окружающую среду. Эффективность такого нагрева незначительна. В нашем случае за счет перемешивания горячей воды или пара с перекачиваемой жидкостью происходит полная отдача тепловой энергии, т.е. нет ее бесполезной потери. Кроме того, в случае перекачивания агрессивных жидкостей или жидкостей содержащих отравляющие компоненты, например при авариях на химических производствах, впрыскиваемая вода снижает уровень концентрации этих отравляющих веществ в перекачиваемой жидкости, что делает ее более безопасной и снижает отрицательное воздействие на окружающую среду, а также на детали самого насоса, что ведет к увеличению его ресурса.The inventive pump operates as follows. They turn on the power, the hydraulic motor 3 drives the screw 4 of the pump. By rotating the screw 4, the disk 5 is pulled into rotation. The relative position of the screw 4 and the disk 5 is such that when the screw rotates in the pump, the product volume equal to the volume of one turn of the screw closes and this volume is pushed into the cavity of the outlet fitting 10. The petals of the disk 5 are closed. a vacuum occurs in the inlet of the pump, contributing to the rapid filling of the pumped product due to the large inlet diameter and the location of the pump in the product. Knife 8 grinds large debris and other inclusions and thereby protects the pump from breakage. When working with highly viscous liquids and / or at low temperatures, there is a risk of difficulty in the pumping process. To avoid this, hot water or steam is supplied to the suction zone through the injector 11. The pumped liquid liquefies and passes easily through the pump. However, at the outlet of the pump, the liquid cools and its viscosity rises again. For the smooth transportation of liquid through the product pipeline to the place of transportation, it is again heated at the pump outlet using hot water or steam supplied through the injector 12. Due to this, the inventive pump can pump both highly viscous liquids and work at low temperatures. The expansion of functionality is achieved. At the same time, an increase in efficiency is also achieved. This happens because hot water or steam is supplied directly to the pumped liquid. In the known patent No. 2320895, the heating agent passes through a channel located in the immediate vicinity of the pump casing and heats it. However, only the channel wall directed towards the pump works for useful heating; the remaining channel surface heats the environment. The effectiveness of such heating is negligible. In our case, due to the mixing of hot water or steam with the pumped liquid, the complete release of thermal energy occurs, i.e. there is no useless loss of it. In addition, in the case of pumping aggressive liquids or liquids containing poisonous components, for example during accidents in chemical plants, the injected water reduces the level of concentration of these toxic substances in the pumped liquid, which makes it safer and reduces the negative impact on the environment, as well as on parts the pump itself, which leads to an increase in its resource.

Claims

A screw pump containing a housing with inlet and outlet openings, inside of which are arranged rotatably around its axis, a screw and a disk are engaged and kinematically matched to each other, the axis of the screw coinciding with the longitudinal axis of the pump, and the axis of the disk perpendicular to it, on the inside a knife is fixed to the housing side in the immediate vicinity of the inlet, the blade of which is directed towards the flow of mass entering the pump, characterized in that injections are installed at the inlet and at the outlet of the pump Orae for supplying steam or hot water.