RU2194878C1 - Combination pumping unit - Google Patents

Combination pumping unit Download PDF

Info

Publication number
RU2194878C1
RU2194878C1 RU2001121325/06A RU2001121325A RU2194878C1 RU 2194878 C1 RU2194878 C1 RU 2194878C1 RU 2001121325/06 A RU2001121325/06 A RU 2001121325/06A RU 2001121325 A RU2001121325 A RU 2001121325A RU 2194878 C1 RU2194878 C1 RU 2194878C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
separation chamber
liquid
valve box
rolling diaphragm
Prior art date
Application number
RU2001121325/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Т. Козлов
Н.Г. Ибрагимов
М.М. Загиров
А.П. Котин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть"
Priority to RU2001121325/06A priority Critical patent/RU2194878C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2194878C1 publication Critical patent/RU2194878C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: hydraulic machine building. SUBSTANCE: proposed pumping unit is designed for transportation of liquid at high pressure built by centrifugal pump liquids of high specific weight such as abrasive hydraulic mixtures. Unit has separation chamber block with separator of liquids and valve box connected with chambers, and also pump for delivering working liquid. Centrifugal pump is used as pump to deliver working liquid. Liquid separator is made in form of tubular elastic rolling diaphragm one end of which is clamped in joint between flanges of separation chamber cylinders and other end is hermetically secured in holder. First provides smooth delivery of working liquid, and second, reliably separates spaces of handled and working liquids. Invention provides transportation of handled liquid at high pressure over considerable distances. EFFECT: improved operation reliability of unit. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области гидромашиностроения, в частности к гидроприводным насосным установкам, снабженным камерами для разделения перекачиваемой жидкости от рабочей. Оно предназначено для транспортирования жидкостей под большим давлением, создаваемым центробежным насосом и работающим на жидкостях с большим удельным весом, и может быть использовано для перекачивания абразивных гидросмесей. The invention relates to the field of hydraulic engineering, in particular to hydraulic pumping units equipped with chambers for separating the pumped liquid from the working fluid. It is designed to transport liquids under high pressure, created by a centrifugal pump and operating on liquids with a high specific gravity, and can be used for pumping abrasive hydraulic mixtures.

Известно устройство для перекачивания абразивных гидросмесей, содержащее цилиндр с поршнем, разделительную камеру, внутри которой расположен разделитель с направляющим штоком, пружину, клапаны и трубопроводы (1). A device for pumping abrasive hydraulic mixtures containing a cylinder with a piston, a separation chamber, inside of which is a separator with a guide rod, a spring, valves and pipelines (1).

Недостатками конструкции являются:
- неудовлетворительная надежность в эксплуатации, обусловленная возникновением пульсации потока в трубопроводе вследствие воздействия на рабочую жидкость поршнем только на длине его рабочего хода, что способствует возникновению гидроударов;
- недостаточная изоляция рабочей жидкости от перекачиваемой вследствие того, что при возвратно-поступательном движении поршня жидкости, находящиеся в полостях над и под поршнем, находятся в возмущенном состоянии и в результате этого легко проникают из одной полости в другую.
The disadvantages of the design are:
- poor reliability in operation due to the occurrence of flow pulsation in the pipeline due to exposure to the working fluid by the piston only along the length of its stroke, which contributes to the occurrence of water hammer;
- insufficient isolation of the working fluid from the pumped due to the fact that during the reciprocating movement of the piston, the liquids in the cavities above and below the piston are in a perturbed state and as a result, they easily penetrate from one cavity to another.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для перекачивания пульпы, включающее разделительную камеру, установленную вертикально с разделителем жидкостей, клапанную коробку, соединенную с разделительной камерой, насос для подачи рабочей жидкости, трубопроводную арматуру и емкость (2). The closest in technical essence to the proposed one is a device for pumping pulp, including a separation chamber mounted vertically with a liquid separator, a valve box connected to the separation chamber, a pump for supplying working fluid, pipe fittings and a container (2).

К основным недостаткам устройства относятся:
- неудовлетворительная надежность в эксплуатации, обусловленная возникновением пульсации потока в трубопроводе вследствие воздействия на рабочую жидкость поршнем только на длине его рабочего хода, что способствует возникновению гидроударов и, в конечном счете, приводит к разрушению узлов и деталей устройства и трубопровода;
- недостаточная изоляция полости насоса от перекачиваемой жидкости, обусловленная проникновением ее через кольцевой зазор между плавающей пластиной и стенкой камеры в полость насоса;
- непригодность его для транспортирования жидкостей на большие расстояния и под большим давлением вследствие возникновения гидроударов, разрушающих трубопроводы.
The main disadvantages of the device include:
- unsatisfactory reliability in operation due to the occurrence of flow pulsation in the pipeline due to exposure to the working fluid by the piston only along the length of its working stroke, which contributes to the occurrence of water shocks and, ultimately, leads to the destruction of the components and parts of the device and pipeline;
- insufficient isolation of the pump cavity from the pumped liquid, due to its penetration through the annular gap between the floating plate and the chamber wall into the pump cavity;
- its unsuitability for transporting liquids over long distances and under high pressure due to the occurrence of water shocks that destroy pipelines.

Задачей изобретения является создание насосной установки, обладающей высокой эксплуатационной надежностью и широкими функциональными возможностями. The objective of the invention is to provide a pumping unit with high operational reliability and wide functionality.

Эта задача решается предлагаемой комбинированной установкой, включающей блок разделительных камер, установленный вертикально с разделителем жидкостей, клапанную коробку, соединенную с блоком разделительных камер, насос для подачи рабочей жидкости, трубопроводную арматуру и емкость. This problem is solved by the proposed combined installation, including a block of separation chambers installed vertically with a liquid separator, a valve box connected to the block of separation chambers, a pump for supplying working fluid, pipe fittings and a tank.

Новым является то, что в качестве насоса для подачи рабочей жидкости используют центробежный насос, установка снабжена дополнительной разделительной камерой аналогичной конструкции, соединенной с клапанной коробкой; каждая камера состоит из двух цилиндров большего и меньшего диаметров, причем разделитель жидкостей выполнен в виде эластичной трубчатой перекатывающейся диафрагмы, представляющей собой в поперечном сечении замкнутые по окружности зиги, один конец диафрагмы зажат в стыке между фланцами цилиндров разделительных камер, а второй - прикреплен герметично к оправке; клапанная коробка установлена и соединена с нижней частью камер и выполнена в виде двухседельных впускных и выпускных тарельчатых клапанов, расположенных друг над другом, причем седла обращены в противоположные стороны, а запорные органы как впускного, так и выпускного клапанов посажены на общие штоки; оправки кинематически связаны с запорными органами впускного узла через посредство гибких связей, пружин и исполнительных рычагов. What is new is that a centrifugal pump is used as a pump for supplying working fluid, the installation is equipped with an additional separation chamber of a similar design connected to the valve box; each chamber consists of two cylinders of larger and smaller diameters, and the liquid separator is made in the form of an elastic tubular rolling diaphragm, which is in cross section closed by ridges around the circumference, one end of the diaphragm is clamped in the junction between the cylinder flanges of the separation chambers, and the other is sealed to mandrel; the valve box is installed and connected to the lower part of the chambers and is made in the form of two-seat inlet and outlet poppet valves, located one above the other, with the seats facing in opposite directions, and the locking elements of both the intake and exhaust valves mounted on common rods; the mandrels are kinematically connected with the locking bodies of the inlet assembly via flexible couplings, springs and actuating levers.

Новым также является то, что в верхней части разделительных камер установлены всасывающий и нагнетательный клапаны, а боковые стенки оправок выполнены по форме, аналогичной форме эластичной трубчатой перекатывающейся диафрагмы. Also new is the fact that suction and discharge valves are installed in the upper part of the separation chambers, and the side walls of the mandrels are made in a form similar to the shape of an elastic tubular rolling diaphragm.

На фиг. 1 изображена гидравлическая схема установки; на фиг.2 - продольный разрез разделительных камер; на фиг.3 - разрез по А-А фиг.2; на фиг. 4 - разрез по Б-Б фиг.2. In FIG. 1 shows a hydraulic installation diagram; figure 2 is a longitudinal section of the separation chambers; figure 3 is a section along aa of figure 2; in FIG. 4 is a section along BB of FIG. 2.

Комбинированная насосная установка состоит (фиг.1) из блока разделительных камер 1, центробежного насоса 2, емкости 3 с рабочей жидкостью с большим удельным весом, чем удельный вес перекачиваемой жидкости, нагнетательной 4 и сливной 5 трубопроводных линий. The combined pumping unit consists (Fig. 1) of a block of separation chambers 1, a centrifugal pump 2, a tank 3 with a working fluid with a higher specific gravity than the specific gravity of the pumped fluid, injection 4 and drain 5 piping lines.

Блок разделительных камер 1(фиг.2) состоит из двух разделительных камер 6 ("А" и "Б"), установленных вертикально, и клапанной коробки, соединенной с ними, включающей впускной 7 и выпускной 8 узлы. Каждая разделительная камера 6 состоит из двух цилиндров, соединенных фланцами и выполненных с большим 9 и меньшим 10 диаметрами и снабжена эластичной трубчатой перекатывающейся диафрагмой 11, представляющей собой в поперечном сечении замкнутые по окружности зиги (фиг. 4), один конец которой зажат между фланцами цилиндров, а другой - закреплен герметично к оправке 12, выполненной в виде диска, боковые стенки которого имеют форму, аналогичную форме эластичной трубчатой перекатывающейся диафрагмы 11. Впускной узел 7 состоит из двухседельных тарельчатых клапанов с запорными органами 13 и 14, установленных на общем штоке 15 с направляющими 16 и седлами 17 и 18, обращенными в противоположные стороны. The block of separation chambers 1 (Fig. 2) consists of two separation chambers 6 ("A" and "B") mounted vertically, and a valve box connected to them, including inlet 7 and outlet 8 nodes. Each separation chamber 6 consists of two cylinders connected by flanges and made with a large 9 and less than 10 diameters and equipped with an elastic tubular rolling diaphragm 11, which is a cross section of circumferentially closed ridges (Fig. 4), one end of which is sandwiched between the cylinder flanges and the other is sealed to a mandrel 12 made in the form of a disk, the side walls of which have a shape similar to the shape of an elastic tubular rolling diaphragm 11. The inlet assembly 7 consists of two-seat containers flap valves with locking elements 13 and 14 mounted on a common stem 15 with guides 16 and saddles 17 and 18 facing in opposite directions.

Выпускной узел 8 (фиг. 3) расположен над впускным и состоит также из двухседельных тарельчатых клапанов с запорными органами 19 и 20, которые связаны общим штоком 21. Седла 22 и 23 также обращены в противоположные стороны. The outlet assembly 8 (Fig. 3) is located above the inlet and also consists of two-seat poppet valves with locking elements 19 and 20, which are connected by a common stem 21. The saddles 22 and 23 also face opposite directions.

К оправке 12 (фиг.2) прикреплен один конец гибкой тяги 24, а другой - к пружине 25, связанной в свою очередь с исполнительным рычагом 26, посаженным на ось 27. Каждая разделительная камера снабжена всасывающим 28 и нагнетательным 29 клапанами. Attached to the mandrel 12 (FIG. 2) is one end of the flexible rod 24, and the other to the spring 25, which in turn is connected with an actuating lever 26, mounted on the axis 27. Each dividing chamber is equipped with a suction 28 and pressure 29 valves.

Работает установка следующим образом. The installation works as follows.

Рабочая жидкость (например, жидкий металл) центробежным насосом 2 по нагнетательной линии 4 направляется в полость "а" впускного узла 7, откуда она через зазор "б", образовавшийся между запорным органом 13 и его седлом 17, направляется в полость "в" камеры "А". Под действием напора жидкости оправка 12 поднимается вверх, при этом эластичная трубчатая диафрагма 11 перекатывается с внутренней поверхности цилиндра 10 на внутреннюю поверхность цилиндра 9. Одновременно с этим жидкость из полости "в" камеры "Б" через зазор "г" и полость "д" перетекает в емкость 3. При приближении оправки 12 к верхнему крайнему положению пружина 25 начинает растягиваться и ее усилие через рычаг 26 передается запорному органу 13. Это продолжается до тех пор, пока усилие пружины 25 не преодолеет силу сопротивления со стороны запорного органа 14. Как только это усилие становится больше силы сопротивления, запорный орган 13 резко закрывается и между запорным органом 14 и его седлом 18 образуется зазор, через который рабочая жидкость из полости "а" устремляется в полость "в" камеры "Б". Под напором жидкости оправка 12 поднимается вверх, запорный орган 19 садится на свое седло 23, а между запорным органом 20 и его седлом 22 образуется зазор и через него рабочая жидкость из полости "в" камеры "А" устремляется в емкость 3, оправка 12 опускается вниз, а эластичная трубчатая диафрагма 11 перекатывается с цилиндра 9 на цилиндр 10. The working fluid (for example, liquid metal) by a centrifugal pump 2 is sent to the cavity "a" of the inlet assembly 7 through the discharge line 4, from where it is directed into the cavity "into the" chamber through the gap "b" formed between the locking member 13 and its seat 17. "A". Under the influence of the pressure of the liquid, the mandrel 12 rises up, while the elastic tubular diaphragm 11 rolls from the inner surface of the cylinder 10 to the inner surface of the cylinder 9. At the same time, the liquid from the cavity "into" chamber "B through the gap" g "and cavity" d " flows into the tank 3. When the mandrel 12 approaches the upper extreme position, the spring 25 begins to stretch and its force through the lever 26 is transmitted to the shut-off member 13. This continues until the force of the spring 25 overcomes the resistance force from the shut-off side about the organ 14. As soon as this force becomes greater than the resistance force, the shut-off element 13 closes sharply and a gap is formed between the shut-off element 14 and its seat 18, through which the working fluid flows from the cavity "a" into the cavity "into the chamber" B ". Under the pressure of the liquid, the mandrel 12 rises up, the locking member 19 sits on its seat 23, and a gap is formed between the locking body 20 and its seat 22 and through it the working fluid from the cavity "into" chamber "A" flows into the tank 3, the mandrel 12 is lowered down, and the elastic tubular diaphragm 11 rolls from cylinder 9 to cylinder 10.

При опускании оправки 12 перекачиваемая жидкость (например, абразивная гидросмесь) через всасывающий клапан 28 поступает в разделительную камеру, а при подъеме оправки 12 - выдавливается через нагнетательный клапан 29 в нагнетательную линию 4. When lowering the mandrel 12, the pumped liquid (for example, abrasive slurry) through the suction valve 28 enters the separation chamber, and when the mandrel 12 is lifted, it is extruded through the discharge valve 29 into the discharge line 4.

В дальнейшем цикл повторяется. Subsequently, the cycle repeats.

Предлагаемая комбинированная насосная установка обладает повышенной эксплуатационной надежностью, обусловленной наличием в конструкции центробежного насоса, обеспечивающего плавную подачу рабочей жидкости, а также эластичной трубчатой перекатывающейся диафрагмы, надежно разделяющей полости перекачиваемой и рабочей жидкостей. The proposed combined pumping unit has increased operational reliability due to the presence of a centrifugal pump in the design, which provides a smooth supply of working fluid, as well as an elastic tubular rolling diaphragm that reliably separates the cavities of the pumped and working fluids.

Применение центробежного насоса позволяет использовать рабочие жидкости большого удельного веса, а это в свою очередь дает возможность транспортировать перекачиваемую жидкость под большим давлением на значительные расстояния. The use of a centrifugal pump allows the use of working fluids of a large specific gravity, and this, in turn, makes it possible to transport the pumped liquid under high pressure over considerable distances.

Источники информации
1. Патент РФ N 2079710, кл. F 04 D 15/02, 1997 г.
Sources of information
1. RF patent N 2079710, cl. F 04 D 15/02, 1997

2. Патент США N 3241496, кл. 417-98, 1966 г. 2. US patent N 3241496, CL. 417-98, 1966

Claims (3)

1. Комбинированная насосная установка, включающая разделительную камеру, установленную вертикально с разделителем жидкостей, клапанную коробку, соединенную с разделительной камерой, насос для подачи рабочей жидкости, трубопроводную арматуру и емкость, отличающаяся тем, что в качестве насоса для подачи рабочей жидкости используют центробежный насос; установка снабжена дополнительной разделительной камерой аналогичной конструкции, соединенной с клапанной коробкой; каждая разделительная камера состоит из двух цилиндров большего и меньшего диаметров, причем разделитель жидкости выполнен в виде эластичной трубчатой перекатывающейся диафрагмы, представляющей собой в поперечном сечении замкнутые по окружности зиги, один конец эластичной трубчатой перекатывающейся диафрагмы зажат в стыке между фланцами цилиндров разделительных камер, а второй прикреплен герметично к оправке, выполненной в виде диска; клапанная коробка установлена и соединена с нижней частью разделительных камер и выполнена в виде двухседельных впускных и выпускных тарельчатых клапанов, расположенных друг над другом, причем седла обращены в противоположные стороны, а запорные органы как впускного, так и выпускного узлов посажены на общие штоки; оправки кинематически связаны с запорными органами впускного узла через посредство гибких связей, пружин и исполнительных рычагов. 1. A combined pump installation, including a separation chamber mounted vertically with a liquid separator, a valve box connected to the separation chamber, a pump for supplying a working fluid, pipe fittings and a tank, characterized in that a centrifugal pump is used as a pump for supplying a working fluid; the unit is equipped with an additional separation chamber of a similar design connected to the valve box; each separation chamber consists of two cylinders of larger and smaller diameters, and the liquid separator is made in the form of an elastic tubular rolling diaphragm, which is in cross section closed by ridges circumferentially, one end of the elastic tubular rolling diaphragm is clamped in the junction between the cylinder flanges of the separation chambers, and the second attached tightly to a mandrel made in the form of a disk; the valve box is installed and connected to the lower part of the separation chambers and is made in the form of two-seat inlet and outlet poppet valves located one above the other, with the seats facing in opposite directions, and the locking elements of both the intake and exhaust assemblies seated on common rods; the mandrels are kinematically connected with the locking bodies of the inlet assembly via flexible couplings, springs and actuating levers. 2. Комбинированная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что в верхней части разделительных камер установлены всасывающий и нагнетательный клапаны. 2. The combined pumping unit according to claim 1, characterized in that in the upper part of the separation chambers there are suction and discharge valves. 3. Комбинированная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что боковые стенки оправок выполнены по форме, аналогичной форме эластичной трубчатой перекатывающейся диафрагмы. 3. The combined pumping unit according to claim 1, characterized in that the side walls of the mandrels are made in a shape similar to the shape of an elastic tubular rolling diaphragm.
RU2001121325/06A 2001-07-30 2001-07-30 Combination pumping unit RU2194878C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001121325/06A RU2194878C1 (en) 2001-07-30 2001-07-30 Combination pumping unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001121325/06A RU2194878C1 (en) 2001-07-30 2001-07-30 Combination pumping unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2194878C1 true RU2194878C1 (en) 2002-12-20

Family

ID=20252181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001121325/06A RU2194878C1 (en) 2001-07-30 2001-07-30 Combination pumping unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2194878C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10648490B2 (en) Bellows system for fluid end
US3741692A (en) Surge suppressor for fluid lines
US3330217A (en) Pump
US9926947B2 (en) Air-to-hydraulic fluid pressure amplifier
CN108351037B (en) Flexible check valve for a material collection pump
JPH06167277A (en) Pump with partially hollow piston
US9249915B2 (en) Pump pulsation discharge dampener with dual pressure drop tube assemblies having unequal sizes
US3664770A (en) Diaphragm pumps
US5064354A (en) High pressure fluid pump
JPH0353029Y2 (en)
US4265274A (en) Pulsation dampener for low output systems
US5498138A (en) Sampling pump having a fluid motor pressure regulator
RU2194878C1 (en) Combination pumping unit
US20130008512A1 (en) Pump pulsation discharge dampener with curved internal baffle and pressure drop feature creating two internal volumes
US360326A (en) richert
US2079996A (en) Hydraulic well pump
US2752862A (en) Valve operating system
US5674055A (en) Piston sealing arrangement for a sampling pump system
JP4018815B2 (en) Safety valve device for pneumatically operated diaphragm pump
RU2271471C1 (en) Well hydraulic pumping unit
US333808A (en) Double-acting pump
US2067539A (en) Pump
US11384749B2 (en) Pump assembly
RU2716063C1 (en) Main pipeline surge relief device
US183055A (en) Improvement in air-chambers for forcing water for operating elevators

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040731