RU2365795C1

RU2365795C1 - Pumping device

Info

Publication number: RU2365795C1
Application number: RU2008106560/06A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Алексеевич Кураев (RU); Анатолий Алексеевич Кураев; Алексей Анатольевич Кураев (RU); Алексей Анатольевич Кураев; Виктор Дмитриевич Бабушкин (RU); Виктор Дмитриевич Бабушкин; Евгений Викторович Зайков (RU); Евгений Викторович Зайков
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2009-08-27

Abstract

FIELD: motors and pumps.

SUBSTANCE: invention relates to field of pumping equipment, particularly to vibro-pumps. Pumping device contains vibratory drive, connected to barrel, inlet valve and withdrawing pipe-line. Inlet valve is implemented in the form of at least one punched partition, connected to barrel by means of annular nozzle. Higher than withdrawing pipe-line barrel includes resilient member in the form of air chamber, separated from inner cavity of barrel by punched partition. Output cuts of openings for punching are directed opposite outlet ports punched partitions of inlet valve.

EFFECT: pump's improved productivity.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области насосного оборудования, в частности вибронасосам.The invention relates to the field of pumping equipment, in particular vibration pumps.

Известны различные перекачивающие устройства, например вибронасос, содержащий вибропривод, корпус рабочей камеры с впускными окнами и выходным патрубком. В рабочей камере размещены соосные конические сопла, связанные с виброприводом и камерой. С целью снижения мощности вибропривода за счет уменьшения массы вибрирующих элементов вибронасос снабжен оболочками из эластичного материала, которыми сопла соединены с корпусом (авторское свидетельство СССР №1377471, F04F 7/00). Недостатком насоса является его сложность и низкая производительность.Various pumping devices are known, for example, a vibration pump comprising a vibratory drive, a working chamber body with inlet windows and an outlet pipe. Coaxial conical nozzles connected with a vibrodrive and a camera are placed in the working chamber. In order to reduce the power of the vibratory drive by reducing the mass of the vibrating elements, the vibratory pump is equipped with shells of elastic material, by which the nozzles are connected to the housing (USSR copyright certificate No. 1377471, F04F 7/00). The disadvantage of the pump is its complexity and low productivity.

Известен также вибронасос для газов, содержащий корпус с нагнетательным и всасывающим патрубками, установленную в корпусе перфорированную перегородку с размещенным на ней сыпучим материалом и подсоединенным к нижней и верхней частям корпуса двумя вибраторами, при этом корпус выполнен с горизонтальным разъемом между верхней и нижней частями и последние соединены между собой промежуточным упругим элементом. (Авторское свидетельство СССР №787738, F04F 7/00). Недостатком насоса является его сложность, обусловленная наличием подвижного сочленения верхней и нижней частей насоса, а также двумя вибраторами.Also known is a gas vibration pump, comprising a housing with discharge and suction nozzles, a perforated baffle installed in the housing with bulk material placed on it and two vibrators connected to the lower and upper parts of the housing, the housing being made with a horizontal connector between the upper and lower parts and the latter interconnected by an intermediate elastic element. (USSR Author's Certificate No. 787738, F04F 7/00). The disadvantage of the pump is its complexity, due to the presence of a movable joint of the upper and lower parts of the pump, as well as two vibrators.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является вибронасос, содержащий цилиндрическую рабочую камеру с приемным клапаном в виде сужающегося сопла, при этом рабочая камера снабжена, по крайней мере, двумя дополнительными клапанами, закрепленными на ее стенках и выполненными в виде изогнутых сужающихся сопел, расположенных на различных уровнях относительно входного клапана. Кроме того, сопла дополнительных клапанов и приемного клапана ориентированы в одном направлении (авторское свидетельство СССР №1583665, F04F 7/00).Closest to the proposed device is a vibrating pump containing a cylindrical working chamber with a receiving valve in the form of a tapering nozzle, while the working chamber is equipped with at least two additional valves mounted on its walls and made in the form of curved tapering nozzles located at different levels relative to the inlet valve. In addition, the nozzles of the additional valves and the receiving valve are oriented in the same direction (USSR copyright certificate No. 1583665, F04F 7/00).

Недостатком данного насоса является слабая производительность, обусловленная относительно небольшой площадью приемного и дополнительных клапанов. Кроме того, рабочая камера оказывается через дополнительные клапаны открытой для окружающего пространства, и при движении корпуса насоса вниз часть нагнетаемой жидкости выливается через них из рабочей камеры обратно в емкость с перекачиваемой жидкостью.The disadvantage of this pump is its poor performance, due to the relatively small area of the receiving and additional valves. In addition, the working chamber is through the additional valves open to the surrounding space, and when the pump housing moves downward, part of the pumped liquid is poured through them from the working chamber back into the tank with the pumped liquid.

Задачей изобретения является повышение производительности насоса.The objective of the invention is to increase the productivity of the pump.

Техническим результатом изобретения является создание простого и надежного устройства перекачки жидкости с использованием эффекта дополнительного упругого сжатия в рабочей полости насоса.The technical result of the invention is the creation of a simple and reliable device for pumping liquid using the effect of additional elastic compression in the working cavity of the pump.

Поставленная задача решается за счет того, что в перекачивающем устройстве, содержащем вибропривод, связанный с цилиндрическим корпусом, приемный клапан и отводящую магистраль, согласно изобретению приемный клапан выполнен в виде, по меньшей мере, одной перфорированной перегородки, соединенной с указанным корпусом посредством кольцевого сопла, при этом выше отводящей магистрали указанный корпус включает упругий элемент в виде воздушной полости, отделенной от внутренней полости корпуса перфорированной перегородкой, выходные срезы отверстий перфораций которой направлены встречно выходным отверстиям перфорированных перегородок приемного клапана.The problem is solved due to the fact that in a pumping device containing a vibratory actuator associated with a cylindrical body, a receiving valve and a discharge line, according to the invention, the receiving valve is made in the form of at least one perforated partition connected to the specified body through an annular nozzle, while above the discharge line, the specified housing includes an elastic element in the form of an air cavity separated from the internal cavity of the housing by a perforated partition, output sections from ERSTU perforations which oppositely directed outlet ports perforated baffles receiving valve.

Преимущественно, образующие кольцевого сопла и отверстий перфорированных перегородок имеют каноидальную форму.Advantageously, the generators of the annular nozzle and the openings of the perforated partitions have a canoidal shape.

Кроме того, приемный клапан может быть выполнен в виде двух перфорированных перегородок, соединенных с кольцевым соплом.In addition, the receiving valve can be made in the form of two perforated partitions connected to the annular nozzle.

На фиг.1 показано перекачивающее устройство согласно изобретению, на фиг.2 - то же, разрез по А-А, на фиг.3 - сечение каноидального отверстия перфорации перегородок.Figure 1 shows the pumping device according to the invention, figure 2 is the same, a section along aa, figure 3 is a cross section of the canoidal hole of the perforation of the partitions.

Перекачивающее устройство содержит вибратор 1, жесткий цилиндрический корпус 2, отводящую магистраль 3, приемный клапан 4. Приемный клапан 4 выполнен в виде двух перфорированных перегородок, соединенных с кольцевым соплом 5. Выше отводящей магистрали 3 расположена воздушная полость 6, отделенная от остальной внутренней полости перфорированной перегородкой 7. Корпус 2 перекачивающего устройства подпружинен упругими элементами 8 и в процессе работы размещается в сосуде 9 с перекачиваемой жидкостью. Образующие отверстий перфораций в указанных перфорированных перегородках, кольцевом сопле 5 и отводящей магистрали 3 выполнены преимущественно каноидальной формы (фиг.3). Выходные отверстия в перегородке 7 и выходные (узкие) в перегородках приемного клапана 4 имеют встречное направление. Детали, образующие кольцевое сопло 5, соединены между собой перемычками 10, (фиг.2). Внешняя часть кольцевого сопла 5 приварена к корпусу 2.The pumping device comprises a vibrator 1, a rigid cylindrical body 2, a discharge line 3, a receiving valve 4. The receiving valve 4 is made in the form of two perforated partitions connected to the annular nozzle 5. Above the discharge line 3 is an air cavity 6, separated from the rest of the internal cavity of the perforated the partition 7. The housing 2 of the pumping device is spring-loaded with elastic elements 8 and during operation is placed in the vessel 9 with the pumped liquid. The forming holes of the perforations in these perforated partitions, the annular nozzle 5 and the discharge line 3 are made predominantly canoidal in shape (figure 3). The outlet openings in the partition 7 and the outlet (narrow) in the partitions of the receiving valve 4 are in the opposite direction. The parts forming the annular nozzle 5 are interconnected by jumpers 10, (Fig.2). The outer part of the annular nozzle 5 is welded to the housing 2.

Работа перекачивающего устройства согласно изобретению заключается в следующем.The operation of the pumping device according to the invention is as follows.

При включении вибратора 1 подпружиненный корпус 2 совершает возвратно-поступательные перемещения в вертикальном направлении в сосуде 9 с перекачиваемой жидкостью. Поскольку образующие отверстий перфораций выполнены сужающимися, (преимущественно, каноидальными), то имеет место преимущественная проводимость жидкости в направлении отводящей магистрали по сравнению с обратным направлением. При движении корпуса 2 вниз перекачиваемая жидкость нагнетается в его верхнюю полость. При движении вверх жидкость выливается из него, но уже в меньшем количестве. Таким образом, во внутренней полости корпуса 2 создается повышенное давление, под действием которого жидкость выдавливается в отводящую магистраль 3. При этом суммарное сопротивление вытеканию жидкости из внутренней полости корпуса 2 при движении его вверх, оказываемое, например, двумя перегородками 4, больше, чем с одной перегородкой. Кроме того, кольцевое сопло 5, расположенное по периметру корпуса 2 устройства, имеющее сужающиеся образующие каноидальной формы, также обладает преимущественно односторонней проводимостью жидкости. Поскольку площадь входного среза кольцевого сопла 5 сравнима с суммарной площадью входных срезов перфорированных перегородок приемного клапана 4, то имеет место резкое увеличение производительности перекачивающего устройства. Так как перекачиваемая жидкость практически несжимаема, возникающие при вибрации волны давления необходимо преобразовать в соответствующие им пульсации объема жидкости во внутренней полости корпуса 2 устройства. Для восприятия волн давления и преобразования их в пульсации объема во внутренней полости корпуса 2 устройства выше отводящей магистрали 3 размещена перфорированная перегородка 7 с образованием воздушной полости 6, являющейся в данном случае объемным упругим элементом. При движении корпуса 2 устройства вниз происходит повышение давления во внутренней полости корпуса 2 устройства и, как следствие этого, сжатие воздуха в воздушной полости 6. За счет упругого сжатия воздуха в верхней полости корпуса 2 устройства происходит дополнительное движение жидкости из нижней части внутренней полости в верхнюю и далее в отводящую магистраль 3. В момент движения корпуса 2 вверх давление жидкости в сосуде 9 начинает падать, а так как сжатый воздух воздушной полости 6 при этом начинает выдавливать попавшую во внутреннюю полость корпуса 2 жидкость, то падение давления замедляется, и выход жидкости из сосуда продолжается.When you turn on the vibrator 1, the spring-loaded housing 2 makes reciprocating movements in the vertical direction in the vessel 9 with the pumped liquid. Since the generatrices of the perforation holes are made tapering (mainly canoidal), there is a predominant conductivity of the liquid in the direction of the discharge line compared with the opposite direction. When the housing 2 moves down, the pumped liquid is pumped into its upper cavity. When moving upward, the liquid spills out of it, but in a smaller quantity. Thus, an increased pressure is created in the internal cavity of the housing 2, under the action of which the liquid is squeezed out into the discharge line 3. In this case, the total resistance to liquid leakage from the internal cavity of the housing 2 when it is upward, provided, for example, by two partitions 4, is greater than with one partition. In addition, the annular nozzle 5, located around the perimeter of the housing 2 of the device, having a narrowing generatrix of a canoidal shape, also has a predominantly one-sided conductivity of the liquid. Since the area of the inlet section of the annular nozzle 5 is comparable with the total area of the inlet sections of the perforated partitions of the receiving valve 4, there is a sharp increase in the productivity of the pumping device. Since the pumped liquid is practically incompressible, pressure waves arising from vibration must be converted into the corresponding pulsations of the liquid volume in the internal cavity of the device body 2. To perceive pressure waves and convert them into volume pulsations, a perforated partition 7 is placed above the outlet line 3 in the internal cavity of the device casing 2 to form an air cavity 6, which in this case is a volumetric elastic element. When the body 2 of the device moves downward, an increase in pressure occurs in the internal cavity of the body 2 of the device and, as a consequence, the compression of air in the air cavity 6. Due to the elastic compression of air in the upper cavity of the body 2 of the device, an additional movement of liquid occurs from the lower part of the internal cavity to the upper and further into the discharge line 3. At the moment of movement of the housing 2 upward, the pressure of the liquid in the vessel 9 begins to fall, and since the compressed air of the air cavity 6 at the same time begins to squeeze out into the internal If the body of the vessel is 2 liquid, then the pressure drop slows down, and the liquid exit from the vessel continues.

В целом, совокупность существенных признаков устройства согласно изобретению обеспечивает повышение производительности за счет увеличения объема перекачиваемой жидкости в отводящую магистраль при движении насоса в обоих направлениях.In General, the set of essential features of the device according to the invention provides an increase in productivity by increasing the volume of pumped liquid into the discharge line when the pump moves in both directions.

Claims

1. A pumping device comprising a vibrating actuator associated with a cylindrical body, a receiving valve and a discharge line, characterized in that the receiving valve is made in the form of at least one perforated partition connected to the body by means of an annular nozzle, wherein said discharge line the housing includes an elastic element in the form of an air cavity separated from the internal cavity of the housing by a perforated partition, the output sections of the holes of the perforations of which are directed opposite to the output holes perforated partitions of the receiving valve.

2. The pumping device according to claim 1, characterized in that the generatrices of the annular nozzle and the holes of the perforated partitions have a canoidal shape.

3. The pumping device according to claim 1, characterized in that the receiving valve is made in the form of two perforated partitions connected to an annular nozzle.