RU1794202C - Насос дл перекачивани жидкой массы - Google Patents

Abstract

Использование:в насосостроении дл  перекачивани  жидкой массы из непрочного материала, например рыбьк Сущность изобретени : насос содержит жесткую камеру с впускным и выпускным патрубками, чувствительные элементы и систему управлени , включающую контроллер. Впускной и выпускной клапаны выполнены в виде гибких трубчатых элементов, закрепленных торцами на патрубках, и газовых камер, охватывающих трубчатые элементы, и сообщенных с источником сжатого газа через трубопроводы управлени  и систему управлени , выполненную с возможностью управлени  клапанами по сигналам чувствительных элементов. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к насосострое- нию и касаетс  усовершенствовани  насосов дл  перекачивани  жидкой массы, содержащей непрочный материал, например рыбу,

Целью изобретени   вл етс  повышение эксплуатационных характеристик путем повышени  степени автоматизации работы при обеспечении сохранности перекачиваемой среды..

На фиг. 1 схематично изображен насос дл  перекачивани  жидкой массы с весовым чувствительным элементом, встроенным в подвесную систему насоса; на фиг.2 - насос с весовым чувствительным элементом, встроенным между камерой и жесткой опорой; на фиг.3 - поплавковый чувствительный элемент; на фиг.4 - камера с впускным и выпускным клапанами, продольный разрез; на фиг,5 - система управлени .

Насос содержит жесткую закрытую камеру 12 с впускным и выпускным отверсти ми , сообщенные с ними впускной и

выпускной патрубки 14 и 16 с установленными в них впускным и выпускным клапанами 18 и 20, газовый патрубок 28 с подсоединенными к нему через газовые клапаны 72 источником сжатого газа и устройством дл  откачки газа, Чувствительные элементы 51 дл  определени  уровн  жидкости в камере 12 и систему управлени , выполненную с возможностью управлени  клапанами 18, 20 по сигналам чувствительных элементов 38, 54, 56 57/300, 302.

Насос снабжен трубопроводами 30 и 32 управлени  впускным и выпускным клана- и 20. Последние выполнены в виде гибких трубчатых элементов 64 и 66, закрепленных торцами во впускном и выпускном патрубках 14 и 16 соответственно, и газовых камер 62 и 68, охватывающих гибкие трубчатые элементы. При этом газовые камеры 62, 68 клапанов 18, 20 сообщены с источником сжатого газа через трубопроводы 30, 32

ел С

ю

ю о го

ы

управлени  и систему управлени , включающую контроллер 70.

В конструкции, показанной на фиг,1, гибкие трубопроводы 28, 30 и 32 соединены соответственно с камерой 12 и клапанами 18 и 20 дл  создани  разрежени  или избы точного давлени  в камере 12, а также дл  открывани  и закрывани  клапанов 18 и 20.

Насос на фиг.1 свешиваетс  со стрелы 34 или аналогичного устройства с помощью канатов 36, по середине длины которых закреплен датчик 38, фиксирующий раст жение между верхней и нижней част ми 36 и 40 канатов соответственно, при-этом нижн   часть 40 находитс  на противоположной стороне датчика 38. Сигнал, выработанный датчиком 38, поступает (по штрихпунктир- ной линии 42) на контроллер 70.

Дл  подвешивани  к нижнему тросу 40 может использоватьс  люба  подход ща  стабилизирующа  подвесна  система. В представленной конструкции три нат жных троса 44, 46 и 48 соединены с кольцевым фланцем 50 верхнего конца камеры 12. При этом датчик 38 воспринимает, по существу, полный вес устройства, поэтому определ ет его вес. Степень погруженности трубопровода в камеру или его выход из камеры, а также посторонн   опора этого трубопровода может прибавл тьс  и/или вычитатьс  из веса, определенного датчиком 38, а по этой причине установочна  точка, котора  включает работу контроллера 70, легко регулируетс  с целью изменени  настройки, что требуетс  дл  приспособлени  к любому конкретному устройству.

В конструкции, показанной на фиг.-2, камера 12 расположена горизонтально или слегка наклонена в сторону выпускного отверсти  и крепитс  к неподвижной платформе 52 с соответствующими датчиками 54 и 56, установленными в опоре (показаны только два датчика). Сигнал, представл ющий вес камеры 12, передаетс  по линии 58 (ана- . логичной линии 42) на контроллер 70.

Другой вариант системы включени  контроллера 70. показан на фиг,3. В этой системе весовой датчик заменен на поплавковый клапан, например шарик 5.1; установ- ленный в обойме 53 на соединении трубопровода 28 с камерой 12 с целью отключени  этого соединени , когда камеры 12 заполн етс  на требуемую величину. Шарик 51 движетс  вертикально в обойме 53 между положением, показанным пунктиром в основании обоймы 53 и в котором трубопровод 28 соедин етс  с камерой 12, и положением , показанным сплошной линией, где шарик 51 взаимодействует с седлом 55 и

отсоедин ет трубопровод и предотвращает

дальнейшее удаление воздуха из камеры 12.

Когда шарик 51 располагаетс  в седле

55, что происходит, когда уровень жидкой

массы в камере 12 достигает установленной высоты, то поток воздуха из камеры 12 прекращаетс  и давление в трубопроводе 28 уменьшаетс . Датчий 57 фиксирует это уменьшение давлени  и передает информа0 цию на контроллер 70 по линии 59 дл  его включени .

На фиг.4 насос показан в сечении, на котором видна пола  камера 12 с выпускным патрубком 16, выступающим внутрь

5 нее и оканчивающимс  выпускным концом 60, расположенным р дом с основанием камеры 12, которое находитс  р дом со впускным патрубком 14.. .

Во. входном отверстии 60 выпускной

0 трубы 16 может быть выполнен скругленный буртик 61, облегчающий прохождение непрочного материала из камеры 12 через отверстие 60 и в патрубок 16.

В конструкции, представленной на

5 фиг.4, в камере 62 клапана 20 создаетс  давление с целью перемещени  клапана 20 в закрытое положение, в котором гибкий элемент 64 сжимаетс  и перекрывает патрубок 16. Клапан 18 показан в открытом поло0 жении и его камера 68 может находитьс  под действием разрежени  или нейтрального давлени , когда необходимо, чтобы гибкий элемент 66 не был сжат, а патрубок 14 не был бы перекрыт. Оба клапана 18 и 20

5 могут иметь одинаковую конструкцию. Поскольку эти клапаны  вл ютс  относительно большими и должны пропускать потоки жидкой массы из непрочного материала, то желательно прикладывать разрежение к ка0 мере 68 клапана 18, когда последний нахо- дитс  в открытом положении, дл  противодействи  разрежению, действующему из камеры 12 и стрем щемус  закрыть клапан 18, когда камеры 12 находитс  под

5 действием разрежени . Клапан 20 не открываетс , когда камера 12 находитс  под действием разрежени , и открываетс  (когда насос работает).,только когда камера 12 находитс  под действием избыточного давле0 ни .

Датчик 38 или 54 и 56, или 57 используетс  дл  включени  контроллера 70, который управл ет клапанами 72, 74 и 76 -в трубопроводах 28, 30 и 32 соответственно,

5 как показано штрихпунктирными лини ми 78, 80 и 82 соответственно. Эти клапаны . соедин ют трубопроводы 28, 30 и 32 с устройством дл  откачки газа (показано стрелкой 84) через линию 86 или в зависимости от конструкции элементов 64, 66 клапанов 18 и

20 клапаны 74 и 76 могут соедин тьс  с выпуском 92 или 93 вместо линии 84. Дл  простоты показаны один источник подачи воздуха под давлением, обозначенный стрелкой 93, и соединительна  магистраль 90 однако если требуетс , то давление воздуха , создаваемое в камере 12, может быть уменьшено относительно давлени  воздуха , создаваемого дл  закрыти  клапана 18 или 20,

Насос, показанный на фиг.4, работает следующим образом.

При его пуске выпускной клапан 20 закрыт или перемещаетс  в закрытое положение и тем самым клапан 76 функционирует и соедин ет линию 90 с устройством дл  откачки газа. В результате элемент 64 клапана 20 сжимаетс . Одновременно с этим клапан 74 соедин ет трубопровод 30 или с разрежением в линии 86, или с выпуском 92, т.е. если разрежение в камере 68 клапана 18 не требуетс  дл  удержани  клапана 18 в открытом положении, тогда трубопровод 30 должен соедин тьс  только с выпуском, что обычно и имеет место. В последнем случае лини  86 не должна соедин тьс  с клапаном 74, а поэтому должен предусматриватьс  только выпуск 92.

Затем клапан 72 соедин ет трубопровод 28 с линией 86 разрежени , тем самым удал   воздух из камеры 12, который вт гивает жидкую массу из непрочного материала , например из воды и рыбы, через трубу 22, клапан 18 и впускной патрубок 14 внутрь камеры 12 дл  ее заполнени  массой из рыбы и воды. Датчик 38 (54, 56) или 57 определ ет , когда количество массы в камере 12 достигнет требуемого уровн . Когда датчик 38 (54, 56) или 57 зафиксирует заданное количество и камера считаетс  заполненной , то включаетс  контроллер 70. Последний затем включает клапан 72, чтобы отсоединить трубопровод 28 от линии 86 и от источника 84 разрежени  и тем самым отсоединить камеру 12 от источника разрежени . Очевидно, если используетс  крнт- роллер шарового клапана, показанный на фиг.З, то камера 12 отсоедин етс  от устройства дл  откачки газа, когда шарик 51 находитс  в седле 55. Затем приводитс  в действие клапан 74 дл  соединени  трубопровода 30 с источником 88 подачи воздуха под давлением через линию 90, тем самым закрыва  клапан 18. При этом давление в камере 12 не может существенно увеличитьс  до тех пор, пока клапан 18 полностью не закроетс , в результате чего камера 12 не будет соединена с источником 88 избыточного давлени , пока клапан 18 не закроетс . В любом случае, когда между трубопроводами 30 и 90 устанавливаетс  сообщение с помощью клапана 74, то камера 68 клапана 18 заполн етс  жидкостью, сжимающей элемент 66 в закрытое положение, и тем 5 самым закрывает клапан 18, в основном, как показано дл  клапана 20 на фиг.4. Скорость потока массы через клапан, 18 (или 20) должна быть, по крайней мере, существенно уменьшена или вовсе остановлена перед

0 его закрытием с целью избежани  повреждени  клапана при его закрытии движущейс  через него массой. Это приводит к закрытию впускного отверсти , в результате чего прекращаетс  какое-либо постулле5 ние рыбы в камеру 12.

Теперь начинаетс  фаза сброса давлени  цикла перекачивани . Клапан 72 соедин ет внутреннюю полость камеры 12 с источником 88 избыточного давлени  дл 

0 повышени  давлени  в камере 12. Затем приводитс  в действие клапан 76 дл  соединени  либо трубопровода 32 с источником разрежени , как обозначено поз.84, через линию 86, либо камеры 62 с выпуском 93 в

5 зависимости от типа разделительного элемента , используемого в клапане 20. Это приводит к открыванию клапана 20 и соединению выпускного патрубка 16 с трубопроводом 24. Рыбна  масса нагнетаетс  через

0 элемент 61 во входное отверстие выпускного патрубка 16, через него на выход ив трубопровод 24.

Контроллер 70 осуществл ет управление временем работы различных клапанов.

5 Продолжительность заданного периода времени, когда давление создаетс  в камере 12, может регулироватьс , как показано, с помощью руко тки 96 на таймере 94, составл ющем часть контроллера 70, и тем

0 самым управл ет количеством массы, удал емой из камеры 12, т.е. циклической производительностью насоса, и преп тствует поступлению воздуха в выпускной патрубок 16 во врем  цикла нагнетани .

5После определенного периода времени клапан 72 отсоедин ет камеру 12 от источника 88 избыточного давлени  и может сместитьс  в нейтральное положение, в котором ни источник разрежени , ни источ0 ник избыточного давлени  не соедин ютс  с камерой, т.е. трубопровод 28 отсоединен. Теперь клапан 76 снова соедин в трубопровод 32 с линией 90 избыточного давлени  дл  надувани  элемента 64 клапана 20 об5 ратно в закрытое положение, как показано на фиг,4, после чего клапан 72 снова приводитс  в действие дл  соединени  камеры с источником разрежени  и уменьшени  давлени  в камере 12, Последн   должна оставатьс  под действием избыточного

давлени  до тех пор, пока не закроетс  клапан 20 дл  предотвращени  попадани  массы обратно в камеру 12 через клапан 20. Давление тем не менее должно быть немного уменьшено с целью замедлени  потока через клапан 20 до того, как он закроетс , так как в противном случае может произойти повреждение твердых веществ в жидкой массе или самого клапана, если клапан 20 будет закрыватьс  при слишком большой скорости проход щего через него потока.

После закрыти  клапана 20 клапан 72 соедин ет камеру 12 с источником 84 разрежени , а клапан 74 приводитс  в действие дл  соединени  трубопровода 30 с выпуском 92 или линией 86 в зависимости, как отмечалось выше, от типа разделительного мешка дл  смешени  элемента 66 в положение , показанное на фиг.4, т.е. дл  открывани  клапана 18 и повторени  цикла перекачивани ,

Устройство, представленное на фиг.5, работает так же, как устройство, изображенное на фиг.4, за тем исключением, что в качестве рабочей среды используетс  не газ (воздух), а жидкость (вода).

Может потребоватьс  приложить пониженное давление к рабочей камере 68 клапана 18, когда последний находитс  в открытом положении, дл  его удержани  в открытом положении. Если клапан соединен с источником разрежени , как в линии 84 на фиг.4, то не требуетс  никаких других средств. Однако, когда камера 68 соединена с выпуском, то разрежение, если оно требуетс , может быть получено, например, путем взаимного соединени  внутренних полостей рабочей камеры 68 клапана 18 и камеры 12, когда клапан 18 находитс  в открытом положении, с целью уравновешивани  давлений на элемент 66 изнутри и снаружи.

В вышеприведенном описании реле 94 времени используетс  дл  начала смешени  клапана 72 в положение, отсоедин ющее камеру 12 от магистрали 90 повышенного давлени , и закрыти  клапана 20, тем самым прекраща  перекачивание рыбы через выпускной патрубок 16. когда камера достаточно разгружена от рыбы. Весовой датчик 38 (54, 56) может также использоватьс  дл  этих целей вместо реле 94 времени, при этом он должен иметь нижний порог, т.е. тот, который определ ет минимальный вес.

В этом случае верхний и нижний весовые пороги нуждаютс  в регулировке при наладке , а поэтому предусматриваетс  второе регулировочное устройство в виде руко тки

144 или 116, которое может выполн тьс  или на весовом датчике 38 (54, 56), или на контроллере 70 соответственно. Во врем  работы установление нижнего порога приводит к включению, в результате которого

давление в камере 12 уменьшаетс , например , путем отсоединени  камеры 12 от источника 88 избыточного давлени  и закрыти  клапана 20,

На фиг.4 показан еще один тип датчика.

В этой конструкции предусмотрены датчик 300 давлени , предназначенный дл  определени  давлени  в верхней части камеры 12, и второй датчик 302 давлени , определ ющий давление в основании камеры 12. Датчики 300 и 302 соединены с устройством 304 через линии 306 и 308. Устройство 304 определ ет разницу в давлени х вверху и внизу камеры 12, установленных датчиками 300 и 302 соответственно, и дает информацию о

в.есе жидкой массы в камере 12. Устройство 304 соединено с контроллером 70 линией 310, .по которой передаетс  информаци . Когда количество жидкой массы достигает требуемой величины в камере 12, то включа .етс  контроллер 70, начинающий нагнетаю-, щую часть цикла перекачивани , так как источник разрежени  отсоедин етс  от камеры 12, клапан 20 закрываетс  и т.д. Прекращение нагнетающей части цикла

перекачивани  может быть начато реле 94 времени или устройством 304, зафиксировавшим нижний весовой порог.

Датчики 300 и 302 были описаны как датчики давлени , однако они могут быть и

датчиками уровн , определ ющими уровень жидкой массы в камере 12. Так, например, датчики 300 и 302 могут быть датчиками гор чей точки, которые замер ют температуру нагревательного щупа, температура которого мен етс  в зависимости от того, погружен он или нет. Изменение температуры щупа указывает на то, что уровень жидкой массы прошел место расположени  щупа.

Когда датчик 300  вл етс  датчиком уровн , то нужен только верхний датчик 300, если используетс  реле 94 времени дл  расчета времени выхода насоса (нагнетающа  часть цикла перекачивани ).

ФигЗ

ML.

Редактор

Техред М.Моргентал

Заказ 530 .Тираж. Подписное , ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5

W58)

i

i

Фиг.5

Корректор А.Козориз