RU2137947C1

RU2137947C1 - Pulsating valve-type submersible pump

Info

Publication number: RU2137947C1
Application number: RU95114623A
Authority: RU
Inventors: Б.Н. Бараков; Ю.А. Логунов; Ю.А. Ревенко
Original assignee: Горно-химический комбинат
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 1999-09-20

Abstract

FIELD: chemical engineering; submersible pumping units; chemical, petrochemical and other industries; atomic industry for transfer of radioactive pulse and solutions from reservoirs. SUBSTANCE: pump includes pulse line, inlet and outlet ball valves, delivery pipe line, flexible pipe line connected to inlet ball valve whose ball is floating in liquid. Outlet valve is located in servicing zone and is mounted in pulse line which is arranged in housing. Pulse line has holes and bottom. Inlet ball valve is provided with ball lift limiter. EFFECT: extended functional capabilities; enhanced reliability in bard-to-get-at areas; reduced time required for assembly. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к погружным насосным установкам, и может найти применение в химической, нефтехимической, а также в других отраслях промышленности. The invention relates to the field of chemical engineering, in particular to submersible pumping units, and can find application in the chemical, petrochemical, and also in other industries.

Преимущественно изобретение может быть использовано в атомной промышленности для перекачки радиоактивных пульп и растворов из емкостей. Advantageously, the invention can be used in the nuclear industry for pumping radioactive pulps and solutions from containers.

Известен пневматический погружной насос замещения, наиболее близкий к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату, который содержит корпус, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, а также нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, размещенным в верхней части нагнетательного трубопровода в зоне обслуживания (авт. св. СССР N 620679 /кл. F 04 F 1/02, опубл. 1978). Known pneumatic submersible displacement pump, closest to the invention in terms of technical nature and technical result achieved, which contains a housing, a pulse line, an inlet ball valve with a ball limiter, and a discharge pipe with an exhaust ball valve located in the upper part of the discharge pipe in the service area (ed. St. USSR N 620679 / class. F 04 F 1/02, publ. 1978).

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является то, что перед удалением донных осадков потребуется дополнительным устройством провести их размыв до образования пульпы. Кроме того, пульпа неоднородна и содержит твердые частицы величиной до 6 мм, а попадание этих частиц между сферическим седлом и шаром могут вывести из строя впускной шаровой клапан, что снижает надежность работы известного насоса. Указанные недостатки обусловлены тем, что в уже существующих емкостях-хранилищах радиохимических заводов атомной промышленности жидкие радиоактивные отходы находятся в виде маточного раствора, пульпы и осадка, причем наибольшая активность сконцентрирована в пульпе и осадке. Вследствие радиолиза температура пульпы достигает 120^oC, поэтому чтобы избежать вскипания пульпы, а также радиоактивного загрязнения систем сдувки и газоочистки, необходимо сначала удалить пульпу, причем обязательно из-под слоя маточного раствора.A disadvantage of the known device adopted for the prototype is that before removing bottom sediments, an additional device will be required to wash them to the formation of pulp. In addition, the pulp is heterogeneous and contains solid particles up to 6 mm in size, and the ingress of these particles between the spherical seat and the ball can disable the inlet ball valve, which reduces the reliability of the known pump. These disadvantages are due to the fact that in the existing storage tanks of radiochemical plants of the nuclear industry, liquid radioactive waste is in the form of mother liquor, pulp and sediment, with the greatest activity concentrated in the pulp and sediment. Due to radiolysis, the temperature of the pulp reaches 120 ^o C, therefore, in order to avoid boiling of the pulp, as well as radioactive contamination of the deflation systems and gas purification, it is necessary to first remove the pulp, and it is necessary from under the mother liquor layer.

Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей насоса данного типа, а также повышение надежности его эксплуатации в условиях недоступности для обслуживания и ремонта, сокращение времени монтажа, а значит радиоактивного облучения рабочего персонала благодаря более рациональной схеме подключения. The objective of the present invention is to expand the functionality of a pump of this type, as well as improving the reliability of its operation in the conditions of inaccessibility for maintenance and repair, reducing the installation time, and therefore the radiation exposure of workers due to a more rational connection scheme.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что пульсационный клапанный погружной насос, содержащий корпус, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, а также нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, размещенным в зоне обслуживания, согласно изобретению, дополнительно снабжен гибким трубопроводом, подключенным к впускному шаровому клапану, шар которого выполнен плавающим в жидкости, а нагнетательный трубопровод установлен в пульсопроводе, последний снабжен днищем, а также имеет отверстия и размещен в корпусе. В предпочтительном варианте выполнения пульсационного клапанного погружного насоса дополнительно предусмотрено, что ограничитель подъема шара впускного клапана снабжен обтекателем. The solution to this problem is provided by the fact that the pulsating valve submersible pump containing a housing, a pulse line, an inlet ball valve with a ball limiter, and a discharge pipe with an outlet ball valve located in the service area, according to the invention, is additionally equipped with a flexible pipe connected to the inlet ball valve, the ball of which is floating in the liquid, and the discharge pipe is installed in the pulse line, the latter is equipped with a bottom, and also has openings and placed in the housing. In a preferred embodiment of the pulsating valve submersible pump, it is further provided that the inlet valve ball stop is provided with a cowl.

Гибкий трубопровод на впускном клапане не только обеспечивает удаление пульпы с различных участков дна и всей площади емкости без перестановки насоса, но и способствует размыву донных осадков, хаотично перемещаясь под действием реактивной силы вытекающей из него струи жидкости при ее подаче через пульсопровод с достаточным расходом и давлением. The flexible pipeline at the inlet valve not only ensures the removal of pulp from various sections of the bottom and the entire tank area without moving the pump, but also helps to erode bottom sediments, moving randomly under the influence of the reactive force of the liquid stream flowing out of it when it is supplied through a pulse line with sufficient flow and pressure .

Установка пульсопровода в корпус, наличие отверстий в верхней части находящегося внутри корпуса участка пульсопровода и днища на его нижнем торце, а также размещение нагнетательного трубопровода в пульсопроводе позволили создать две разделительных полости, то есть внутреннюю полость пульсопровода и полость между пульсопроводом и корпусом, причем из первой жидкость вытесняется в нагнетательный трубопровод, а из второй - обратно в емкость, что способствует размыву находящегося вблизи гибкого трубопровода осадка и препятствует отстаиванию получившейся пульпы в корпусе, а также во впускном шаровом клапане на период остановки насоса. Кроме того, по пульсопроводу производится подача в емкость реагентов, промывочных растворов и воды, а также осуществляется дезактивация насоса и его впускного клапана. The installation of the heartbeat in the body, the presence of holes in the upper part of the heartbeat section and the bottom at the bottom of the heartbeat, as well as the placement of the discharge pipe in the heartbeat, made it possible to create two separation cavities, that is, the internal cavity of the heartbeat and the cavity between the heartbeat and the body, the liquid is displaced into the discharge pipe, and from the second - back into the tank, which contributes to the erosion of the sediment located near the flexible pipe and prevents settling NIJ resulting slurry in the casing, and an intake ball valve to stop period of the pump. In addition, reagents, flushing solutions and water are supplied to the tank via a pulse line, and the pump and its inlet valve are deactivated.

Выполнение шара впускного клапана плавающим в перекачиваемой и промывочной жидкостях, наличие обтекателя на ограничителе подъема позволяют во время работы насоса вытеснять часть жидкости из корпуса обратно в емкость, но препятствует прорыву в нее воздуха, так как шар при установке уровня жидкости ниже клапана опускается в седло и перекрывает входное отверстие. The execution of the ball of the inlet valve floating in the pumped and flushing fluids, the presence of a fairing on the lift limiter, allow the liquid to be displaced from the housing back into the tank during pump operation, but it prevents air from rushing into it, since the ball drops to the seat when the liquid level is set below the valve and overlaps the inlet.

Сущность изобретения поясняется чертежами:
на фиг. 1 изображен общий вид насоса в разрезе,
на фиг. 2 представлена схема его подключения.The invention is illustrated by drawings:
in FIG. 1 shows a General view of the pump in section,
in FIG. 2 shows a diagram of its connection.

Пульсационный клапанный погружной насос содержит (фиг. 1) корпус 1, в нижней части которого установлен впускной шаровой клапан 2 с плавающим в жидкости шаром 3, выполненным, например, пустотелым, причем подъем шара 3 регулируется ограничителем 4 и обтекателем 5, кроме этого к клапану 2 подключен гибкий трубопровод 6. Пульсопровод 7 с входным патрубком 8 и герметично установленным донышком 9 смонтирован с корпусом 1 так, чтобы отверстия 10, выполненные в 4 пульсопроводе 7, находились внутри корпуса 1. Нагнетательный трубопровод 11 с входным патрубком 12 установлен в пульсопроводе 7, а выпускной шаровой клапан 13 с выходным патрубком 14 размещен в зоне обслуживания насоса. The pulsation valve submersible pump contains (Fig. 1) a housing 1, in the lower part of which an inlet ball valve 2 is installed with a ball 3 floating in a liquid, made, for example, hollow, and the rise of the ball 3 is regulated by a limiter 4 and a cowl 5, in addition to the valve 2, a flexible conduit 6 is connected. A pulse conduit 7 with an inlet pipe 8 and a hermetically sealed bottom 9 is mounted with the housing 1 so that the holes 10 made in the 4 pulse conduit 7 are inside the housing 1. The discharge conduit 11 with the inlet pipe 12 installed in the pulse conduit 7, and the exhaust ball valve 13 with the outlet pipe 14 is located in the pump service area.

Согласно изобретению (фиг. 2) насос устанавливается в емкость 16 через проходку 17 в бетонном перекрытии. Пульсопровод 7 через входной патрубок 8 и выпускной клапан 18 соединен с распределительным устройством 19, которое подключено к источникам давления и разряжения. Через входной патрубок 14 нагнетательный трубопровод 11 сообщается с запорным клапаном 20, а промывочный раствор и вода подаются по трубопроводу через входной патрубок 8 при помощи запорного клапана 21. According to the invention (Fig. 2), the pump is installed in the tank 16 through the penetration 17 in the concrete floor. The pulse line 7 through the inlet pipe 8 and the exhaust valve 18 is connected to a switchgear 19, which is connected to pressure and vacuum sources. Through the inlet pipe 14, the discharge pipe 11 communicates with the shutoff valve 20, and the flushing solution and water are supplied through the pipeline through the inlet pipe 8 using the shutoff valve 21.

Предлагаемый пульсационный клапанный погружной насос работает следующим образом. The proposed pulsation valve submersible pump operates as follows.

В емкости 16 под воздействием столба жидкости и (или) вакуума в пульсопроводе 7 происходит заполнение корпуса 1 жидкостью, поступающей из емкости 16 по гибкому трубопроводу 6 через впускной шаровой клапан 2, шар 3, которого всплывает в перекачиваемой жидкости. Через отверстия 10 пульсопровода 7 жидкость заполняет внутреннюю полость пульсопровода 7 выше уровня отверстий 10. In the tank 16, under the influence of a column of liquid and (or) vacuum in the pulse conduit 7, the housing 1 is filled with liquid coming from the tank 16 through a flexible pipe 6 through the inlet ball valve 2, a ball 3, which floats in the pumped liquid. Through the holes 10 of the pulse conduit 7, the liquid fills the internal cavity of the pulse conduit 7 above the level of the holes 10.

При переключении распределительного устройства 19 на подачу сжатого воздуха, последний вытесняет жидкость из пульсопровода 7, причем одна часть жидкости, находящаяся в пульсопроводе 7 ниже отверстий 10, вытесняется через патрубок 12 в нагнетательный трубопровод 11 и далее передается в магистраль, присоединенную к входному патрубку 14 через выпускной шаровой клапан 13, а другая часть жидкости, находящаяся в пульсопроводе 7 выше уровня отверстий 10 и во внутренней полости между корпусом 1 и пульсопроводом 7 вытесняется обратно в емкость 16 через впускной шаровой клапан 2, так как шар 3 всплывает под обтекатель 14 ограничителя подъема 13, не препятствуя обратному потоку жидкости в емкость 16. Когда вся жидкость из впускного клапана 2 будет вытеснена, шар 3 опустится и, закрыв шаровой клапан 2, не допустит прорыва сжатого воздуха в емкость 16. Кроме того, прорыв сжатого воздуха через нагнетательный трубопровод 11 исключается подбором частоты пульсаций распределительного устройства 19 или величиной давления сжатого воздуха. When switching the switchgear 19 to the supply of compressed air, the latter displaces the fluid from the pulse conduit 7, and one part of the liquid located in the pulse conduit 7 below the holes 10 is displaced through the pipe 12 into the discharge pipe 11 and then transferred to the highway connected to the inlet pipe 14 through exhaust ball valve 13, and the other part of the liquid located in the pulse conduit 7 above the level of the holes 10 and in the inner cavity between the housing 1 and the pulse conduit 7 is forced back into the tank 16 through ball valve 2, since the ball 3 floats under the fairing 14 of the lift stop 13, without obstructing the return flow of liquid into the container 16. When all the liquid from the inlet valve 2 has been expelled, the ball 3 will lower and, closing the ball valve 2, will not allow the compressed air into the tank 16. In addition, the breakthrough of compressed air through the discharge pipe 11 is eliminated by the selection of the pulsation frequency of the switchgear 19 or the pressure value of the compressed air.

Затем, подключая пульсопровод 7 к источнику вакуума через распределительное устройство 19, сжатый воздух из насоса сбрасывается и пульсопровод 7 вновь заполняется жидкостью, повторяя цикл. Then, by connecting the pulse conduit 7 to the vacuum source through the switchgear 19, the compressed air from the pump is discharged and the pulse conduit 7 is again filled with liquid, repeating the cycle.

Во время работы насоса открыты клапаны 18 и 20, а запорный клапан 21 закрыт. During pump operation, valves 18 and 20 are open, and shutoff valve 21 is closed.

Промывка насоса, при необходимости, производится следующим образом. Запорные клапаны 18 и 20 перекрываются и через клапан 21, который открывают, производят подачу промывочного раствора. По пульсопроводу 7 и через отверстия 10 раствор поступает в корпус 1. Шар 3, находясь в верхнем положении под обтекателем 5 ограничителя подъема 4, не препятствует свободному прохождению промывочной жидкости через гибкий трубопровод 6 в емкость 16, при этом струя производит размыв осадка с образованием пульпы. Flushing the pump, if necessary, is as follows. The shut-off valves 18 and 20 are closed and through the valve 21, which open, produce a supply of washing solution. Through the pulse conduit 7 and through the openings 10, the solution enters the housing 1. The ball 3, being in the upper position under the cowl 5 of the lift limiter 4, does not interfere with the free passage of the washing liquid through the flexible conduit 6 into the container 16, while the jet erodes the sediment with the formation of pulp .

Claims

1. A pulsating valve submersible pump containing a pulse line, an inlet ball valve with a ball lift limiter and a discharge pipe with an exhaust ball valve located in the service area, characterized in that the pump is equipped with a flexible pipe connected to an inlet ball valve, the ball of which is made floating in liquid, the discharge pipe is installed in the pulse line, and the latter is equipped with a bottom, has openings and is placed in the housing.

2. The pump according to claim 1, characterized in that the limiter for raising the ball of the inlet ball valve is equipped with a cowl.