RU2339101C1 - Пульсационный клапанный погружной насос - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов. Пульсационный клапанный погружной насос содержит корпус, воздухораспределитель, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, пружиной и подвижной перфорированной решеткой, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, нижние сопла, вал с заслонкой, верхнюю трубу с обратным шаровым клапаном, моечную головку с соплом, штуцером, упором и шарнирной тягой, приводной вал моечной головки и систему управления. Верхняя труба с обратным шаровым клапаном присоединена к нагнетательному трубопроводу выше корпуса. Корпус обратного шарового клапана соединен с верхним соплом гибким трубопроводом. Насос снабжен подшипниковой опорой, снаружи которой смонтировано зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с шестерней привода поворота насоса, на которую установлен диск с отверстиями, расположенными по окружности, соосно с которыми установлен оптический датчик, содержащий светодиод и фототранзистор. В дне корпуса под валом с заслонкой выполнено коническое седло, соединенное с нижними соплами. Штуцер выпускного шарового клапана и трубопроводы подачи сжатого воздуха и промывного раствора соединяются с магистралями гибкими трубопроводами. Расширяются функциональные возможности насоса и повышается безопасность и надежность в работе. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для растворения и размыва струями осадка, скопившегося на дне емкостей-хранилищ жидких радиоактивных отходов любого уровня активности, перевода нерастворимой твердой фазы осадка во взвешенное состояние и выдачи суспензии из емкости-хранилища на переработку, дезактивации и перемешивания остатков твердой фазы в емкости с жидкотекучим цементом.

Кроме того, устройство может быть использовано в других отраслях промышленности для перемешивания, усреднения концентрации реагентов в емкостях и их выдачи.

На предприятиях атомной промышленности в России и за рубежом проводится вывод из эксплуатации емкостей-хранилищ, в которых в результате многолетней эксплуатации реакторных и радиохимических производств накоплены большие объемы радиоактивных отходов. При выводе емкостей-хранилищ из эксплуатации накопленные в емкостях радиоактивные отходы должны быть извлечены и подвергнуты переработке и отверждению, так как представляют собой реальную опасность для окружающей среды. Освобожденные от радиоактивных отходов подземные емкости-хранилища, как правило, дезактивируются до требуемого уровня и затем заполняются бетоном.

Полное извлечение нерастворимой твердой фазы из емкостей объемом до 8000 м³ весьма затруднительно и требует больших материальных затрат. Поэтому незначительную часть неизвлеченной твердой фазы отходов необходимо перемешать со сверхтекучим цементом перед полным заполнением емкости бетоном.

Известно устройство для размыва осадка и дезактивации, содержащее корпус, камеру, пульсопровод, привод поворота, подшипниковую опору, верхнюю и нижнюю моечные головки с соплами, которые посредством нагнетательных труб соединены с камерой подачи рабочей жидкости, снабженной впускным клапаном, размещенными внутри подшипниковой опоры воздухораспределителем, приводным валом, штоком и трубопроводами сжатого воздуха и воды, на нижнем участке приводного вала, установленном подвижно через уплотнение в верхнюю нагнетательную трубу, смонтирована на оси верхняя моечная головка с соплом, к корпусу которой шарнирно присоединена тяга, нижний конец которой закреплен в подшипнике, установленном на верхней нагнетательной трубе, сверху приводной вал закреплен в подвижном подшипниковом узле, присоединенном к приводу с возвратно-поступательным движением штока, и установлен узел на шлицевом соединении внутри зубчатого колеса, находящегося в зацеплении с приводом вращения.

Кроме того, в известном устройстве под воздухораспределителем расположен эжектор, в качестве привода воздухораспределителя используется электромагнит и противовес, в качестве привода вращения применен мотор-редуктор с регулируемым числом оборотов, впускной клапан снабжен фильтром, отверстия которого выполнены расширяющимися внутрь, а снаружи фильтра установлено перфорированное кольцо, присоединенное к трубопроводу подачи воды (см. патент РФ №2220466, 7G21F9/34).

Недостатком известного устройства является то, что при его работе требуется установка дополнительного откачивающего насоса, что при отсутствии проходок в емкость-хранилище приводит к большим материальным затратам на их строительство.

Использование в качестве привода плунжерного воздухораспределителя электромагнита с противовесом приводит к ударным нагрузкам на детали воздухораспределителя, что снижает надежность работы насоса. Для размыва осадка по всему периметру емкости ориентация верхнего сопла осуществляется двумя приводами: приводом поворота устройства на 90° и приводом поворота верхнего сопла на 270°, что усложняет конструкцию устройства, контроль положения верхнего сопла и управление им. Кроме того, выделение водорода при радиолизе отходов в емкости требует взрывозащищенного исполнения используемых в качестве приводов электромагнита, электрических прямоходных механизмов и мотор-редуктора.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является пульсационный клапанный погружной насос, содержащий корпус, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, систему управления, корпус, сообщающийся с нижними соплами посредством трубы и камеры нижних сопел, внутри которой размещен вал, снабженный заслонкой и соединенный через подвижный подшипниковый узел, зубчатую шестерню и зубчатую рейку с приводами поворота и изменения глубины погружения сопел, а нижний торец седла впускного шарового клапана снабжен пазами и на седле дополнительно установлены пружина с подвижной перфорированной решеткой, кроме того, в корпусе дополнительно смонтирована верхняя труба для сообщения корпуса через обратный шаровой клапан с моечной головкой, содержащей сопло и штуцер, в нижнем торце которого установлен упор, смонтированный соосно с отверстием в ограничителе подъема шара обратного клапана, а в верхней части моечная головка соединяется посредством приводного вала через подвижный подшипниковый узел, зубчатые шестерню и рейку с приводами поворота и изменения угла наклона верхнего сопла, которое соединено шарнирной тягой с корпусом подшипникового узла, размещенного на корпусе обратного клапана, моечная головка соединяется с приводным валом, а в цилиндрической части верхнего сопла установлены продольные пластины. Кроме того, насос содержит систему управления, включающую персональный компьютер, микроконтроллер, электропневмораспределители, модемы связи и программное обеспечение (см. патент РФ №2249269, G21F 9/28, GF04F 1/02). Данный пульсационный клапанный погружной насос выбран заявителем в качестве прототипа.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного насоса, относится то, что при установке насоса в центре емкости-хранилища остаются необслуживаемые верхним соплом участки, вследствие того, что траектория струи, вытекающей из верхнего сопла, пересекается с пульсопроводом, нагнетательным трубопроводом и приводным валом, в результате чего расположенные за ними участки емкости остаются недоступными для размыва осадка.

Дополнительный монтаж в корпусе верхней выдачной трубы для сообщения корпуса через обратный шаровой клапан с моечной головкой, содержащей сопло и штуцер, увеличивает продолжительность ее промывки, так как промывной раствор поступает в верхнюю выдачную трубу через корпус насоса, в котором при работе с суспензиями могут находиться и загрязненные частицы твердой фазы.

Наличие плунжерного воздухораспределителя в известном насосе накладывает ограничения по чистоте применяемого сжатого воздуха вследствие возможного попадания твердых частиц в зазор между плунжером и цилиндром воздухораспределителя, приводящего к повышенному их износу при работе с суспензиями, а при применении жидкотекучего цементного раствора может привести и к его заклиниванию частицами цементного раствора, уносимыми вместе с отработанным сжатым воздухом.

Установка верхнего сопла на оси, расположенной внутри моечной головки, при работе с суспензиями и цементным раствором также может привести к попаданию частиц твердой фазы в зазоры между осью и втулками и, как следствие, заклиниванию верхнего сопла. Кроме того, вследствие износа уплотнений оси, возникают протечки рабочей жидкости через них, что снижает эффективность действия струи, вытекающей из сопла.

Кроме того, наличие приводов поворота и вертикального перемещения верхнего и нижних сопел, подвижных подшипниковых узлов, зубчатых реек и шлицевых валов усложняет конструкцию насоса и его системы управления. Соединение моечной головки посредством приводного вала через зубчатые шестерню и рейку с приводом поворота, в качестве которого используется пневмоцилиндр с позиционером, не обеспечивает необходимую точность ориентирования верхнего сопла при преобразовании поступательного движения штока пневмоцилиндра во вращательное движение приводного вала и соединенной с ним моечной головки с верхним соплом.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей насоса и повышение его безопасности и надежности в работе.

Технический результат - расширение зоны обслуживания насоса, упрощение конструкции насоса и его системы управления и повышение точности ориентации сопел в емкости.

Указанный технический результат при использовании заявляемого пульсационного клапанного погружного насоса достигается тем, что в пульсационном клапанном погружном насосе, содержащем корпус, воздухораспределитель, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, пружиной и подвижной перфорированной решеткой, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, нижние сопла, вал с заслонкой, верхнюю трубу с обратным шаровым клапаном, моечную головку с соплом, штуцером, упором и шарнирной тягой, приводной вал моечной головки и систему управления, особенностью является то, что верхняя труба с обратным шаровым клапаном присоединена к нагнетательному трубопроводу выше корпуса, корпус обратного шарового клапана соединен с верхним соплом гибким трубопроводом, насос снабжен подшипниковой опорой, снаружи которой смонтировано зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с шестерней привода поворота насоса, на которую установлен диск с отверстиями, расположенными по окружности, соосно с которыми установлен оптический датчик, содержащий светодиод и фототранзистор, в дне корпуса под валом с заслонкой выполнено коническое седло, соединенное с нижними соплами, штуцер выпускного шарового клапана и трубопроводы подачи сжатого воздуха и промывного раствора соединяются с магистралями гибкими трубопроводами

Кроме того, воздухораспределитель состоит из двух стаканов с седлами, в каждый стакан через узел уплотнений установлен клапан, верхняя часть первого стакана присоединена к трубопроводу сжатого воздуха, а его нижняя часть соединена с верхней частью второго стакана, присоединенной к пульсопроводу, нижняя часть второго стакана соединена с эжектором, а штоки клапанов посредством муфт присоединены к пневматическим цилиндрам.

Кроме того, в качестве привода поворота насоса используется пневматический поворотный привод. Присоединение верхней трубы с обратным шаровым клапаном к нагнетательному трубопроводу выше корпуса насоса позволило вынести верхнюю выдачную трубу за пределы корпуса и сократить продолжительность ее промывки и объем промывочного раствора.

Соединение гибким трубопроводом корпуса обратного шарового клапана с верхним соплом позволило вынести ось вращения сопла из его внутренней полости и тем самым исключить возможность его заклинивания частицами твердой фазы в подаваемых на сопло суспензии и жидкотекучего цементного раствора и протечки из него.

Снабжение насоса подшипниковой опорой, снаружи которой смонтировано зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с шестерней привода поворота насоса, соединение штуцеров нагнетательного трубопровода, подачи сжатого воздуха и промывного раствора с магистралями посредством гибких трубопроводов, позволили осуществлять поворот насоса на 360° вместе с верхним и нижними соплами и тем самым исключить наличие необслуживаемых верхним соплом участков емкости, упростить конструкцию насоса за счет исключения приводов поворота верхнего и нижних сопел, подвижных подшипниковых узлов, зубчатых реек и шлицевых валов, а также упростить систему управления насосом за счет сокращения контролируемых параметров.

Установка на шестерню привода поворота диска с отверстиями, расположенными по окружности, соосно с которыми установлен оптический датчик, содержащий светодиод и фототранзистор, позволили за счет увеличения точек отсчета положения верхнего сопла с большей точностью ориентировать сопла в необходимом направлении, повысив тем самым эффективность работы насоса.

Выполнение в дне корпуса под валом с заслонкой конического седла, соединенного с нижними соплами, позволило упростить конструкцию насоса за счет исключения трубы и камеры нижних сопел с узлами уплотнения и повысить эффективность работы нижних сопел за счет снижения гидравлического сопротивления потоку вытесняемой из камеры жидкости.

Выполнение воздухораспределителя из двух стаканов с седлами, установка в каждый стакан через узлы уплотнений клапанов, присоединение верхней части первого стакана к трубопроводу сжатого воздуха, а его нижней части к верхней части второго стакана, которая, в свою очередь, соединяется с пульсопроводом, соединение нижней части второго стакана с эжектором, а штоков клапанов посредством муфт к пневматическим цилиндрам, позволило осуществлять подачу сжатого воздуха в корпус насоса, сброс отработанного сжатого воздуха и подачу в корпус разрежения от эжектора с заданной продолжительностью через проходные сечения стаканов, не имеющих трущихся поверхностей с малыми зазорами, и тем самым обеспечить работу воздухораспределителя с загрязненным отработанным воздухом и повысить надежность работы воздухораспределителя.

Использование в качестве привода поворота насоса пневматического поворотного привода, не имеющего электропитания, позволило повысить безопасность и надежность в работе в условиях выделения водорода при радиолизе.

На фиг.1 изображен пульсационный клапанный погружной насос в емкости и его обвязка;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - верхняя часть насоса в разрезе;

на фиг.4 - узел В на фиг.3;

на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.3;

на фиг.6 - корпус насоса в разрезе;

на фиг.7 - верхнее сопло в разрезе;

на фиг.8 - то же, вид сбоку.

Предлагаемый насос содержит корпус 1, подвешенный на пульсопроводе 2 и нагнетательном трубопроводе 3, присоединенными соответственно к воздухораспределителю 4 и выпускному шаровому клапану 5, которые расположены внутри корпуса оголовка 6 и прикреплены к нему. Оголовок 6 установлен на подшипниковой опоре 7, закрепленной на монтажном фланце 8, устанавливаемом на фланец проходки 9 в емкость 10. Подшипниковая опора 7 состоит из корпуса 11, гильзы 12 и установленных между ними опорного 13 и радиальных 14 подшипников, а также узла уплотнений 15. В верхней части на гильзу 12 установлена шестерня 16, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 17, посаженным на выходной вал пневматического поворотного привода 18, закрепленного на монтажном фланце 8.

Воздухораспределитель 4 состоит из двух стаканов 19 и 20 с седлами 21 и 22 соответственно. В стаканы 19 и 20 через узлы уплотнений 23 и 24 установлены клапаны 25 и 26, штоки 27 и 28 которых посредством муфт 29 и 30 присоединены к пневматическим цилиндрам 31 и 32. Верхняя часть стакана 19 соединяется с трубопроводом 33 подачи сжатого воздуха, а его нижняя часть соединяется трубопроводом 34 с верхней частью стакана 20, которая, в свою очередь, соединяется с пульсопроводом 2. Нижняя часть стакана 20 соединяется трубопроводом 35 с эжектором 36. Сжатый воздух на сопло эжектора подводится трубопроводом 37. Клапаны 25 и 26 установлены на оголовке 6 с возможностью их извлечения из него.

В дне корпуса 1 выполнено коническое седло 38, соединенное с нижними соплами 39. На дне корпуса 1 смонтирован впускной клапан 40, содержащий коническое седло 41, шар 42, подвижную перфорированную решетку 43 и пружину 44. В корпусе 1 в направляющих 45 установлен вал 46, снабженный заслонкой 47, установленной над коническим седлом 38. Над корпусом 1 установлена присоединенная к нагнетательному трубопроводу 3 верхняя выдачная труба 48 с обратным клапаном 49, содержащим корпус 50, шар 51 и ограничитель 52 подъема шара 51. В ограничителе 52 выполнено отверстие 53. В корпус 50 через узел уплотнения 54 введен вал 55 с упором 56, входящим через отверстие 53 в ограничитель 52 подъема шара 51. Вал 55 соединен с приводным валом 57, причем между ними установлена втулка 58, в которой на оси 59 установлено верхнее сопло 60. К верхнему соплу 60 также присоединена ось 61, на которой установлена шарнирная тяга 62, другим своим концом соединенная с осью 63, установленной в вилке 64, присоединенной к корпусу 50 обратного клапана 49. Корпус 50 соединен гибким трубопроводом 65 с верхним соплом 60. Приводные валы 46 и 57 выводятся через узлы уплотнений 66 и 67 из оголовка 6 и присоединяются посредством муфт 68 и 69 к пневматическому цилиндру 70 и пневматическому цилиндру 71 с позиционером 72 соответственно. Пульсопровод 2, нагнетательный трубопровод 3, трубопроводы 35 и 37, а также приводные валы 46 и 57 размещаются внутри гильзы 12 подшипниковой опоры 7. К трубопроводу 33 подачи сжатого воздуха на воздухораспределитель 4 присоединен трубопровод 73 подачи промывного раствора. К трубопроводам подачи сжатого воздуха 33 и 37, промывного раствора 73 и штуцеру 74 выпускного шарового клапана 5 присоединены гибкие трубопроводы 75, 76, 77 и 78 соответственно с петлями, позволяющими осуществлять поворот насоса на 360°. Гибкие трубопроводы 75, 76, 77 и 78 присоединяются к запорным клапанам 79, 80, 81 и 82 соответственно. На выходной вал пневматического поворотного привода 18 вместе с зубчатым колесом 17 установлен перфорированный диск 83, в котором выполнены отверстия 84, соосно с которыми установлен оптический датчик 85, содержащий светодиод 86 и фототранзистор 87.

Управление всеми пневматическими цилиндрами и клапанами, пневматическим поворотным приводом, регулирующим и запорными клапанами осуществляется дистанционно компьютерной системой управления 88 в соответствии с задаваемыми алгоритмами. Предлагаемый клапанный погружной насос работает следующим образом. Компьютерная система управления 86 обеспечивает работу предлагаемого насоса в режимах:

- размыв осадка и его суспензирование нижними соплами 39;

- размыв осадка и его суспензирование верхним соплом 60, дезактивация емкости 10 верхним соплом 60 и перемешивание остатка твердой фазы в емкости с жидкотекучим цементным раствором;

- выдача суспензии из емкости 10.

Как правило, осадок в емкостях-хранилищах находится под слоем маточного раствора (декантата), который и используется в качестве рабочей жидкости при работе предлагаемого насоса.

Глубина погружения насоса в емкость 10 выбирается таким образом, чтобы подвижная перфорированная решетка 43 впускного клапана 40 всегда была погружена в рабочую жидкость полностью. Сначала предлагаемый насос запускается в работу в режиме размыва и суспензирования осадка нижними соплами 39, размывая осадок вокруг себя в радиусе 4-5 м затопленными струями, создавая впадину в осадке в центре емкости. После создания впадины насос переключается в режим работы размыв и суспензирование осадка верхним соплом 60 незатопленной струей, многократно используя жидкость из впадины и размывая оголенный осадок на периферии емкости.

При работе в вышеуказанных режимах периодически, по мере достижения требуемой плотности суспензии, насос переключается в режим выдачи суспензии из емкости.

Работа предлагаемого насоса во всех режимах основывается на попеременной подаче в корпус 1 разрежения и давления, которая осуществляется клапанным воздухораспределителем 4. При подаче сжатого воздуха через открытый запорный клапан 80, гибкий трубопровод 73 и трубопровод 37 на рабочее сопло эжектора 36 разрежение от всасывающего патрубка эжектора подается в нижнюю часть стакана 20. При поднятии пневматическим цилиндром 32 штока 28 и соединенного с ним клапана 26 над седлом 22 разрежение от эжектора 36 поступает по трубопроводу 35 в верхнюю часть стакана 20 и далее по пульсопроводу 2 в корпус 1.

При подаче разрежения в корпус 1 шар 42 впускного клапана 40 поднимается над коническим седлом 41 за счет разности гидростатического давления внутри и вне корпуса 1, и рабочая жидкость через подвижную перфорированную решетку 43 поступает в корпус 1. После заполнения корпуса 1 рабочей жидкостью пневматическим цилиндром 32 клапан 26 прижимается к седлу 22, перекрывая поступление разрежения в корпус 1, а пневматическим цилиндром 31 клапан 25 поднимается над седлом 21, и сжатый воздух через открытый запорный клапан 79, гибкий трубопровод 75, трубопровод 33 поступает в стакан 19 и далее по трубопроводу 34 в верхнюю часть стакана 20 и по соединенному с ней пульсопроводу 2 в корпус 1. При этом происходит вытеснение рабочей жидкости под давлением из корпуса 1, в зависимости от выбранного режима работы, или на нижние сопла 39, или в верхнее сопло 60, или в нагнетательный трубопровод 3. При работе предлагаемого насоса в режиме размыва осадка и его суспензирования нижними соплами 39, пневматическим цилиндром 70 и соединенным с ним приводным валом 46 заслонка 47 поднимается над коническим седлом 38, открывая доступ жидкости, вытесняемой из корпуса 1 на нижние сопла 39. При этом режиме работы запорный клапан 82 закрыт, перекрывая выдачу жидкости из корпуса 1 в нагнетательный трубопровод 3, а пневматическим цилиндром 71 с позиционером 72 приводной вал 57 и соединенный с ним вал 55 с упором 56 переводятся в крайнее нижнее положение, при котором упор 55 прижимает шар 51 обратного клапана 49 к его седлу, перекрывая выдачу жидкости из корпуса 1 в верхнее сопло 60. В результате вся вытесняемая из корпуса 1 жидкость поступает через нижние сопла 39 в емкость 10, осуществляя размыв осадка и его суспензирование.

При работе предлагаемого насоса в режиме размыва и суспензирования осадка, дезактивации емкости и перемешивания остатка твердой фазы в емкости с жидкотекучим цементным раствором верхним соплом 60, пневматический цилиндр 70 приводным валом 46 переводит заслонку 47 в крайнее нижнее положение, перекрывая доступ жидкости, вытесняемой из корпуса 1, на нижние сопла 39. При этом режиме запорный клапан 82 закрыт, перекрывая выдачу жидкости из корпуса 1 в верхнюю часть нагнетательного трубопровода 3, а пневматический цилиндр 71 поднимает приводной вал 57 и соединенный с ним вал 55 с упором 56 над шаром 51 обратного шарового клапана 49, переводя верхнее сопло 60 в требуемое положение в вертикальной плоскости. При этом вытесняемая из корпуса 1 жидкость по нижней части нагнетательного трубопровода 3 через верхнюю выдачную трубу 48, обратный клапан 49 и гибкий трубопровод 65 поступает на верхнее сопло 60. В результате вся вытесняемая из корпуса 1 жидкость поступает через верхнее сопло 60 в емкость 10, осуществляя размыв осадка и его суспензирование незатопленной струей, дальность действия которой составляет 20-25 м. При приеме в емкость 10 дезактивирующего раствора аналогичным образом осуществляется дезактивация емкости 10, а при приеме жидкотекучего цемента его перемешивание с остатками твердой фазы в емкости 10.

Ориентация верхнего сопла 60 в вертикальной плоскости производится следующим образом. Пневматическим цилиндром 71 осуществляется вертикальное перемещение приводного вала 57 и присоединенного к нему вала 55 с втулкой 58 на заданную позиционером 72 величину, при этом верхнее сопло, установленное на оси 59 во втулке 58, шарнирной тягой 62 поворачивается в вертикальной плоскости, изменяя свой угол наклона в вертикальной плоскости.

Поворот верхнего сопла 60 и нижних сопел 39 в горизонтальной плоскости осуществляется пневматическим поворотным приводом 18, поворачивающим насос вместе с верхним соплом 60 и нижними соплами 39. При вращении зубчатого колеса 17 и находящейся с ним в зацеплении зубчатой шестерни 16, установленной на гильзе 12 подшипниковой опоры 7, осуществляется поворот оголовка 6 вместе с пульсопроводом 2, нагнетательным трубопроводом 3, корпусом 1 и установленными на нем верхним соплом 60 и нижними соплами 39. Ориентация верхнего 60 и нижних 39 сопел осуществляется путем отсчета количества импульсов оптическим датчиком 85. При повороте зубчатого колеса 17 и закрепленного на нем перфорированного диска 83 каждое совпадение отверстий 84 со светодиодом 86 и фототранзистором 87 фиксируется компьютерной системой управления. В зависимости от количества отверстий 82 достигается необходимая точность ориентирования верхнего 60 и нижних сопел 39 в емкости 10.

При сложении движений верхнего сопла 60 от приводов 18 и 71 оно может быть направлено в любую точку емкости.

После того как плотность раствора (суспензии) достигает предельных значений, допускающих их транспортировку по трубопроводу к месту переработки, насос переключается на режим выдачи раствора (суспензии) из емкости.

При работе предлагаемого насоса в режиме выдачи суспензии из емкости 10, пневматическим цилиндром 70 приводной вал 46 с заслонкой 47 переводятся в крайнее нижнее положение, закрывая доступ жидкости из корпуса 1 на нижние сопла 39. Пневматическим цилиндром 71 приводной вал 57 и соединенный с ним вал 55 с упором 56 переводятся в крайнее нижнее положение, при котором упор 55 прижимает шар 51 обратного клапана 49 к его седлу, перекрывая выдачу жидкости из корпуса 1 в верхнее сопло 60. Запорный клапан 82 открывается, и в результате вся вытесняемая из корпуса 1 жидкость поступает через нагнетательный трубопровод 3, выпускной шаровой клапан 5, штуцер 74, гибкий трубопровод 75 и открытый запорный клапан 80 в магистральный трубопровод.

Промывка внутренних полостей насоса осуществляется следующим образом. Закрываются запорные клапаны 79, 80 и 82, а запорный клапан 81, установленный на линии подачи промывного раствора, открывается. Пневматическим цилиндром 32 клапан 26 прижимается к седлу 22, перекрывая поступление промывного раствора в эжектор 36, а пневматическим цилиндром 31 клапан 25 поднимается над седлом 21, и промывной раствор через открытый запорный клапан 81, гибкий трубопровод 77, трубопровод 33, стакан 19, верхнюю часть стакана 20 поступает по пульсопроводу 2 в корпус 1. Из корпуса 1, в зависимости от положения заслонки 47 и упора 56, промывочный раствор проходит через нижние сопла 39 или верхнее сопло 60, промывая их. Для промывки нагнетательного трубопровода 3 заслонкой 47 и упором 56 перекрывается подача промывного раствора на сопла 39 и 60, открывается запорный клапан 82 и промывной раствор из корпуса 1 через нагнетательный трубопровод 3, выпускной шаровой клапан 5, штуцер 74 и гибкий трубопровод 78 поступает в магистральный трубопровод, промывая их.

В заключительной стадии освобождения емкостей-хранилищ от радиоактивных отходов, для наиболее полного их опорожнения, производится опускание насоса до его полного опирания в дно емкости. При опускании насоса подвижная перфорированная решетка 43 упирается в дно емкости, сжимая пружину 25. В этом случае всасывание рабочей жидкости в корпус 1 осуществляется через нижнюю часть отверстий в перфорированной решетке 43, высота которых и определяет остаточный объем жидкости в емкости.

Claims (3)

1. Пульсационный клапанный погружной насос, содержащий корпус, воздухораспределитель, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, пружиной и подвижной перфорированной решеткой, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, нижние сопла, вал с заслонкой, верхнюю трубу с обратным шаровым клапаном, моечную головку с соплом, штуцером, упором и шарнирной тягой, приводной вал моечной головки и систему управления, отличающийся тем, что верхняя труба с обратным шаровым клапаном присоединена к нагнетательному трубопроводу выше корпуса, корпус обратного шарового клапана соединен с верхним соплом гибким трубопроводом, насос снабжен подшипниковой опорой, снаружи которой смонтировано зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с шестерней привода поворота насоса, на которую установлен диск с отверстиями, расположенными по окружности, соосно с которыми установлен оптический датчик, содержащий светодиод и фототранзистор, в дне корпуса под валом с заслонкой выполнено коническое седло, соединенное с нижними соплами, штуцер выпускного шарового клапана и трубопроводы подачи сжатого воздуха и промывного раствора соединяются с магистралями гибкими трубопроводами.

2. Пульсационный клапанный погружной насос по п.1, отличающийся тем, что его воздухораспределитель состоит из двух стаканов с седлами, в каждый стакан через узлы уплотнений установлен клапан, верхняя часть первого стакана присоединена к трубопроводу сжатого воздуха, а его нижняя часть соединена с верхней частью второго стакана, присоединенной к пульсопроводу, нижняя часть второго стакана соединена с эжектором, а штоки клапанов посредством муфт присоединены к пневматическим цилиндрам.

3. Пульсационный клапанный погружной насос по п.1, отличающийся тем, что в качестве привода поворота насоса используется пневматический поворотный привод.

Images