RU2053415C1

RU2053415C1 - Pneumatic displacement pump

Info

Publication number: RU2053415C1
Authority: RU
Inventors: Мурат Османович Халов
Original assignee: Мурат Османович Халов
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: manufacture of pumps. SUBSTANCE: pump has two working chambers immersed in outside water; each chamber is provided with two check valves first of which is brought in communication with outside liquid and other is connected with common pressure pipe line; pump is also provided with gas flow selector connected to compressed gas source which brings upper portions of working chambers in communication; flow gas selector is made in form of bellows and is provided with float located in one chamber. Gates of intake valves are provided with shock absorbers made in form of floats of non-streamlined shape or braking plates which dampen shock in unlocking the valves. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению, к погружным пневматическим насосам замещения и может найти применение в гидротранспортных системах общехозяйственного назначения. The invention relates to a pump engineering industry, to submersible pneumatic displacement pumps and can find application in hydraulic transport systems for general use.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пневматический насос замещения, содержащий две погруженные в перекачиваемую жидкость рабочие камеры, каждая из которых снабжена двумя обратными клапанами, первый из которых сообщен с забортной жидкостью, а второй с общим напорным трубопроводом, и переключатель газовых потоков, подключенный к источнику сжатого газа и сообщающий верхние части камер между собой. The closest to the invention in technical essence is a pneumatic replacement pump containing two working chambers immersed in the pumped liquid, each of which is equipped with two check valves, the first of which is connected to the overboard liquid, and the second to the common pressure pipe, and a gas flow switch connected to a source of compressed gas and communicating the upper parts of the chambers with each other.

Недостатками известного насоса являются низкие надежность и экономичность, вследствие того, что с увеличением глубины погружения в перекачиваемую жидкость (ростом гидростатического давления на затворы впускных клапанов) процессы отпирания и запирания клапанов сопровождаются ударными нагрузками. The disadvantages of the known pump are low reliability and efficiency, due to the fact that with an increase in the immersion depth in the pumped liquid (increase in hydrostatic pressure on the inlet valve gates), the processes of unlocking and locking the valves are accompanied by shock loads.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности и экономичности насоса за счет усовершенствования системы пневмо- и гидрораспределения. The problem to which the invention is directed, is to increase the reliability and efficiency of the pump by improving the pneumatic and hydraulic distribution system.

Благодаря усовершенствованию конструкции обратных клапанов рабочих камер и наличию амортизаторов гидродинамического или пружинно-гидравлического типа, а также благодаря тому, что каждая камера сообщена с общим напором трубопроводом, существенно увеличивается надежность насоса. Due to the improvement of the design of the check valves of the working chambers and the presence of shock absorbers of a hydrodynamic or spring-hydraulic type, and also due to the fact that each chamber is connected to the common pressure by the pipeline, the reliability of the pump significantly increases.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый насос с рядным расположением камер; на фиг.2 насос с камерами, расположенными одна над другой. Figure 1 schematically shows the proposed pump with a row arrangement of chambers; figure 2 pump with cameras located one above the other.

Насос содержит две погруженные в перекачиваемую жидкость рабочие камеры 1, 2, каждая из которых снабжена двумя обратными клапанами 3, 7 и 4,8 соответственно, причем выпускные клапаны 3, 4, расположенные снизу, сообщают камеры 1, 2 с общим напорным трубопроводом 5, а впускные клапаны 7, 8, расположенные сверху камер 1, 2 сообщают их с забортной жидкостью. Сверху камеры 1 установлен переключатель газовых потоков, выполненный в виде двустороннего газового клапана 6 и сообщенный с верхней частью камеры 2 посредством патрубка 9, имеющего форму сифона. Каждый из клапанов (3, 4, 6-8) выполнен в виде корпуса 10-14 соответственно, снабженного соответствующим затвором 15-19. На затворе 17 клапана 6 закреплен поплавок 20, расположенный внутри камеры 1. Затворы 18, 19 клапанов 7, 8 снабжены амоpтизаторами, которые могут быть выполнены в виде поплавков 21, 22 необтекаемой формы (см. фиг.1) или в виде тормозных пластин 23, 24 (см. фиг.2). Корпуса 13, 14 клапанов 7, 8 соединены с затворами 18, 19 посредством пружин 25, 26. The pump contains two working chambers 1, 2 immersed in the pumped liquid, each of which is equipped with two check valves 3, 7 and 4.8, respectively, and the exhaust valves 3, 4 located below, communicate with the chambers 1, 2 with a common pressure pipe 5, and the inlet valves 7, 8 located on top of the chambers 1, 2 communicate with the outboard fluid. On top of the chamber 1, a gas flow switch is installed, made in the form of a two-sided gas valve 6 and communicated with the upper part of the chamber 2 by means of a nozzle 9 having the form of a siphon. Each of the valves (3, 4, 6-8) is made in the form of a housing 10-14, respectively, equipped with a corresponding shutter 15-19. A float 20 is mounted on the shutter 17 of the valve 6, located inside the chamber 1. The shutters 18, 19 of the valves 7, 8 are equipped with shock absorbers, which can be made in the form of float-free floats 21, 22 (see Fig. 1) or in the form of brake plates 23 24 (see figure 2). Cases 13, 14 of the valves 7, 8 are connected to the valves 18, 19 by means of springs 25, 26.

Насос работает следующим образом. The pump operates as follows.

После полного опорожнения камеры 1 и выпуска из нее сжатого газа в окружающую среду затвор 17 опускается вниз под действием собственного веса и поплавка 20 и блокируется сжатым газом клапана-переключателя 6. В результате сжатый газ начинает поступать через клапан 6 и патрубок 9 в камеру 2, блокируя ранее поднятый поплавком 22 или пружиной 26 затвор 19 и вытесняя жидкость из камеры 2 через клапан 4 в трубопровод 5 потребителю. При этом из-за превышения гидростатического давления забортной жидкости на затвор 18 над близким к атмосферному давлением в камере 1 происходит отпирание впускного клапана 7, амортизируемое поплавком 21 или пластиной 23, и заполнение этой камеры жидкостью. После заполнения камеры 1 затвор 18 поднимается вверх, а поплавок 20 поднимает затвор 17 клапана-переключателя 6. После полного опорожнения камеры 2 и опускания затвора 19 давление в камере 2 падает, затвор 17 разблокируется и обеспечивает перепуск сжатого газа в камеру 1. Это ведет к блокировке затворов 17, 18 в крайних верхних положениях и вытеснению жидкости из камеры 1 через клапан 3 в трубопровод 5. Камера 2 при этом заполняется жидкостью, поднимающей затвор 19 с поплавком 22 вверх (или под действием пружины 26). По мере вытеснения жидкости из камеры 1 давление в ней падает. Поплавок 20 с затвором 17 стремятся опуститься вниз, чему препятствует блокирующее воздействие сжатого газа в корпусе 12 клапана 6. Лишь после полного опорожнения камеры 1 происходит полное разблокирование затвора 17, вследствие чего он опускается, переключая клапан 6 на перепуск сжатого газа в камеру 2. Далее цикл повторяется. After the chamber 1 is completely emptied and compressed gas is released into the environment, the shutter 17 lowers down due to its own weight and the float 20 and is blocked by the compressed gas of the switch valve 6. As a result, the compressed gas begins to flow through the valve 6 and the pipe 9 into the chamber 2, blocking the shutter 19 previously raised by the float 22 or spring 26 and displacing the liquid from the chamber 2 through the valve 4 into the pipeline 5 to the consumer. In this case, due to the excess of the hydrostatic pressure of the overboard liquid on the shutter 18 above the atmospheric pressure in the chamber 1, the inlet valve 7 is unlocked, absorbed by the float 21 or plate 23, and this chamber is filled with liquid. After filling the chamber 1, the shutter 18 rises, and the float 20 raises the shutter 17 of the switch valve 6. After the chamber 2 is completely emptied and the shutter 19 is lowered, the pressure in the chamber 2 drops, the shutter 17 is released and the compressed gas is allowed to pass to the chamber 1. This leads to locking the shutters 17, 18 in their highest positions and displacing the liquid from the chamber 1 through the valve 3 into the pipeline 5. The chamber 2 is then filled with liquid lifting the shutter 19 with the float 22 up (or under the action of the spring 26). As the fluid is displaced from the chamber 1, the pressure in it drops. The float 20 with the shutter 17 tend to fall down, which is prevented by the blocking effect of the compressed gas in the valve body 12. Only after the chamber 1 is completely emptied does the shutter 17 fully unlock, whereby it lowers, switching valve 6 to bypass the compressed gas into the chamber 2. Further the cycle repeats.

Оснащение клапанов 7, 8 амортизаторами в виде поплавков или пластин повышает их надежность за счет гашения удара при их открытии. Значимость этого фактора возрастает при больших глубинах погружения насоса в забортную жидкость, что имеет место при подъеме воды из скважин или из морского придонного слоя. Equipping valves 7, 8 with shock absorbers in the form of floats or plates increases their reliability by damping the shock when they open. The significance of this factor increases with large depths of immersion of the pump in the outboard fluid, which occurs when water rises from wells or from the sea bottom layer.

Claims

1. PNEUMATIC SUBSTITUTION PUMP, comprising two working chambers immersed in the pumped liquid, each of which is equipped with a check valve in communication with the outboard fluid and a check valve in communication with the common pressure pipe, a gas flow switch connected to a source of compressed gas and to the upper part each chamber and mounted on one of the chambers in which the float interacting with it is located, characterized in that the gas flow switch is made in the form of a two-sided gas valve, with connected to the upper part of the second chamber by means of a pipe having the shape of a siphon.

2. The pump according to claim 1, characterized in that on the shutter of each of the check valves communicated with the overboard liquid, a non-streamlined float is located in the outboard liquid above the corresponding working chamber.

3. The pump according to claim 1, characterized in that the shutter of each of the check valves connected to the outboard fluid is equipped with a hydrodynamic brake plate located in the outboard fluid above the corresponding chamber.