RU1781464C - Пневматический насос замещени - Google Patents

Description

1

(21)4862296/29 (22) 23.08.90 (46)15.12.92. Бюл. №46

(71)Научно-производственное объединение Люминофор

(72)В.А.Лельчук

(56) Авторское свидетельство СССР № 718629, кл. F 04 F 1/02, 1978.

(54)ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ НАСОС ЗАМЕЩЕНИЯ

(57) Использование: в гидромашиностроении дл  перекачивани  жидкостей и пульп. Сущность изобретени : насос содержит рабочую камеру с приемным и нагнетательным клапанами, газораспределитель, включающий две глухие и приточную камеры . Насос снабжен управл ющим трубопроводом с дросселем, а камеры установлены последовательно и отделены друг от друга мембранами разной площади. Причем глухие камеры сообщены с рабочей камерой посредством трубопровода. 1 ил.

Изобретение относитс  к конструкции пневматических насосов замещени , предназначенных дл  перекачивани  жидкостей и пульп, и может быть использовано в химической , гидрометаллургической промышленности , строительстве, сельском хоз йстве.

Известен пневматический насос замещений , содержащий рабочую камеру, приемный клапан, патрубок подачи сжатого газа, нагнетательный трубопровод и затвор, присоединенный к нагнетательному трубопроводу и опущенный в открытый сверху стакан.

Насос прост по конструкции, надежен в эксплуатации и имеет приемлемый КПД при перекачивании жидкости на небольшие рассто ни . При перекачке жидкости на большие рассто ни  насос работает неэффективно в св зи с тем, что при возрастании прот женности нагнетательного трубопровода возрастает его объем, который становитс  больше объема рабочей камеры и, так как нормальна  работа насоса возможна только при вытеснении всей жидкости из нагнетательного трубопровода (заполнение рабочей камеры жидкостью возможно только при соединении этой камеры с атмосферой через нагнетательный трубопровод), то такт нагнетани  удлин етс  и падает производительность. Кроме того , воздушный поршень, образующийс  в нагнетательном трубопроводе при вытесне-; нии жидкости, частично пропускает жидкость у стенок трубопровода в обратном направлении и при большой длине нагнетательного трубопровода жидкость частично возвращаетс  из него в рабочую камеру, что приводит к падению как производительно- стиугак и КПД насоса.

Известен пневматический насос замещени , содержащий рабочую камеру с приемным и нагнетательными клапанами и накопительную емкость, св занную с впускным и выпускным мембранными воздухораспределител ми , имеющими проточные и

ч

00

д

4 О

-N

глухие камеры, первые из которых соединены между собой каналом, а последние снаб- жены сигнальными сосудами и гидравлическими реле времени, мембрана выпускного воздухораспределител  снабжена жестким центром и штоком с клапаном, а его проточна  камера соединена с рабочей камерой и сигнальным сосудом выпускного воздухораспределител .

Насос также не имеет движущихс  частей в пределах рабочей камеры, так как переключение рабочей камеры с заполнени  на нагнетание жидкости происходит путем формировани  импульсов сжатого газа, создаваемых взаимодействием указанных выше элементов, наход щихс  вне рабочей камеры. В насосе отработанный газ сбрасываетс  в атмосферу не через нагнетательный трубопровод, а через выпускной воздухораспределитель, что делает возможным его работу при большой прот женности нагнетательного трубопровода.

Однако насос сложен по конструкции из-за наличи  накопительной емкости, 2 мембранных узлов, гидравлических реле времени, требующих точности при изготовлении , сигнальных сосудов, редуктора давлени , и в наладке, так как требуетс  синхронизировать работу указанных элементов , что без использовани  специальных стендов сделать невозможно. Подача импульсов сжатого газа в рабочую камеру не имеет св зи с уровнем жидкости в рабочей камере, поэтому при настройке частоты подачи импульсов, невозможно обеспечить подачу импульса сжатого газа одновременно с окончанием заполнени  жидкостью рабочей камеры и, кроме того, врем  заполнени  и опорожнени  рабочей камеры зависит как от напора при заполнении насоса дак и от изменени  сопротивлени  нагнетательного трубопровода, и если этот напор и сопротивление менинЗтс  /- мен етс , соответственно, скорость заполнени  рабочей камеры или ее опорожнени . Так как частота импульсов сжатого газа при этом не мен етс , то сжатый газ в рабочую камеру поступает, когда эта камера не заполнена жидкостью, при этом вредное пространство в рабочей камере велико, энерги  сжатого газа до совершени  полезной работы - нагнетани  жидкости - бесполезно расходуетс  на сжатие воздуха в этом вредном пространстве, что приводит к повышенному расходу сжатого газа и снижению КПД насоса.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и повышение экономичности путем снижени  расхода сжатого газа.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

насос снабжен управл ющим трубопрово дом с дросселем, глухие и проточна  камеры

расположены последовательно и отделены

друг от друга мембранами, причем мембрана , расположенна  между тупиковый и промежуточной глухими камерами, имеет площадь, больше площади мембраны, расположенной между промежуточной глухой и

0 проточной камерами, в отверстии диафрагмы размещен шток, соединенный с мембранами с возможностью при их прогибе перекрыти  своим запорным органом упо- м нутогоЪтверсти , при этом глухие камеры

5 сообщены с рабочей камерой посредством управл ющего трубопровода, а на нем перед тупиковой глухой камерой установлен дроссель. Применение совокупности приведенных выше признаков позвол ет в пред0 ложенном техническом решении существенно упростить конструкцию пнев- мора Спр еДелени , а нарастание давлени  сжатого газа происходит при полном заполнении рабочей камеры жидкостью, что сво5 дит отрицательное вли ние вредного пространства к минимуму.

На чертеже представлен схематически пневматический насос замещени , разрез. Насос содержит рабочую камеру 1 с

0 приемным 2 и нагнетательным 3 клапанами, патрубок подачи сжатого газа и патрубок 5, на котором смонтирован газораспределитель 6, состо щий из расположенных последовательно проточной 7, промежуточной

5 глухой 8 и тупиковой глухой 9 камер, образованных корпусом газораспределител  6, кольцевой диафрагмы 10 с отверстием 11, мембранами 12 и 13, и запорного органа 14, расположенного под отверстием 11 и жест0 ко св занного штоком 15 с мембранами 12 и 13. Площадь мембраны 13 больше площади мембраны 12. Камеры 8 и 9 присоединены к рабочей камере 1 управл ющим трубопровода 16, на котором перед тупи5 ковой глухой камерой 9 установлен регулируемый дроссель 17. Камера 7 сообщена патрубком 18 с атмосферой и диаметр отверсти  11 и патрубка 18 много больше диаметра патрубка 4.

0 Насос работает следующим образом.

Сжатый газ поступает в рабочую камеру 1 насоса через патрубок 4 и свободно выходит в атмосферу через отверстие 11 в диафрагме 10 и патрубок 18. Так как площадь

5 сечени  патрубка 18 и отверсти  11 много больше площади сечени  патрубка 4, давление в рабочей камере 1, глухих камерах 8 и 9 близко к атмосферному, Приемный клапан 2, нагнетательный клапан 3 и запорный орган 14 наход тс  в нижнем положении,

рабоча  камера 1 сообщена с атмосферой и через клапан 2 происходит заполнение камеры 1 жидкостью. Когда жидкость достигнет нижнего среза патрубка 5, она перекроет выход газа через этот патрубок и давление в рабочей камере 1 и св занной с ней управл ющим трубопроводом 16 глухой камере 8 скачкообразно повышаетс . Давление в тупиковой камере 9, при этом, остаетс  близким к атмосферному, так как перед камерой 9 установлен дроссель 17. Вследствие повышени  давлени  в камере 8 и, так как площадь мембраны 13 больше площади мембраны 12, в мембранном узле возникает сила, направленна  в сторону мембраны 13. шток 15 перемещаетс  вверх и запорный орган 14 перекрывает отверстие 11. Давление в камере 1 повышаетс  до рабочего, клапан 2 закрываетс , клапан 3 открываетс  и жидкость подаетс  потребителю. В это же врем  сжатый воздух проникает через регулируемый дроссель 17 в камеру 9, давление в этой камере постепенно повышаетс , на мембрану 13 начинает действовать сила,на- правленна  книзу, и в некоторый момент времени, устанавливаемый регулировкой дроссел  17, когда заданный объем жидкости из рабочей камеры 1 вытеснен, сумма сил, действующих на мембраны 12 и 13 сверху, станет больше суммы сил, действу- ющих на запорный орган 14 и мембрану 13 снизу, мембранный узел переместитс  вниз, запорный орган 14 откроет отверстие 11 и рабоча  камера 1 соединитс  с атмосферой , при этом давление в ней и в камере 8 сравн етс  с атмосферным, а в камере 9 еще некоторое врем  будет избыточным, но за врем  заполнени  рабочей камеры 1 жидкостью также сравн етс  с атмосферным. Придавлении,близком к атмосферному,кла- пан 3 закрываетс , приемный клапан 2 открываетс , и жидкость заполн ет рабочую камеру 1. Цикл повтор етс .

Использование данного пневматического насоса замещени  позвол ет производить перекачку агрессивных жидкостей и пульп на большие рассто ни . Использование одного насоса, например в промышленности химических реактивов, где стоимость перекачиваемых сред высока, позвол ет получить большой экономический эффект.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Пневматический насос замещени , содержащий рабочую камеру с приемным и нагнетательным клапанами и патрубком подвода сжатого газа, газораспределитель, включающий две глухие и проточную камеры с мембранами, причем проточна  камера сообщена с атмосферой и через дренажный патрубок - с рабочей камерой и снабжена запорным органом с Штоком и диафрагмой, отличающийс  тем, что. с целью упрощени  конструкции и повышени  экономичности путем снижени  расхода сжатого газа, насос снабжен управл ющим трубопроводом с дросселем, глухие и проточна  камеры расположены последовательно и отделены одна от другой мембранами, причем мембрана, расположенна  между тупиковой и промежуточной глухими камерами, имеет площадь больше площади мембраны, расположенной между промежуточной глухой и проточной камерами , в отверстии диафрагмы размещен шток, соединенный с мембранами с возможностью при их прогибе перекрыти  своим запорным органом упом нутого отверсти , при этом глухие камеры сообщены с рабочей камерой посредством управл ющего трубопровода, а на нем перед тупиковой глухой камерой установлен дроссель.