RU2434164C1 - Pump unit - Google Patents
Pump unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2434164C1 RU2434164C1 RU2010107992/06A RU2010107992A RU2434164C1 RU 2434164 C1 RU2434164 C1 RU 2434164C1 RU 2010107992/06 A RU2010107992/06 A RU 2010107992/06A RU 2010107992 A RU2010107992 A RU 2010107992A RU 2434164 C1 RU2434164 C1 RU 2434164C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- installation according
- pump installation
- air
- control
- venturi
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к насосным установкам.The present invention relates to pumping units.
Настоящее изобретение имеет частное, но не исключительное применение для откачки мокрых смесей твердых материальных частиц, и в иллюстративных целях ссылки будут даваться именно на это его применение. Однако следует понимать, что настоящее изобретение может найти и другие применения, такие как перекачка жидкостей и, вообще, твердых увлекаемых частиц, мокрых или сухих, такие как транспортирование мокрых, влажных или сухих порошков, илистых продуктов, суспензий, жидкостей и зернообразных материалов.The present invention has particular, but not exclusive, application for pumping out wet mixtures of solid material particles, and for illustrative purposes, references will be made specifically to this application thereof. However, it should be understood that the present invention may find other uses, such as pumping liquids and, in general, solid entrained particles, wet or dry, such as transporting wet, wet or dry powders, silt products, suspensions, liquids and grain materials.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Ссылка в настоящем описании на любой прототип не является и не должна восприниматься как признание или как любая форма предположения относительно того, что этот прототип являет собой часть известного общего уровня техники в Австралии.The reference in this description to any prototype is not and should not be construed as recognition or as any form of assumption that this prototype is part of the known general prior art in Australia.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Бурение с целью разведки и добычи полезных ископаемых часто выполняется с использованием буровых растворов, предназначенных для выноса дробленой породы. Дробленая порода может затем отделяться от буровых растворов либо для их восстановления с целью вторичного использования, либо просто для поддержания водяного баланса. В любом случае остается дробленая порода, которая образует гидросмесь или водяную смесь этой дробленой породы переменной текучести. Эту дробленую породу надо куда-то перемещать. Дробленая порода образует массу, без исключения представляющую собой в высокой степени абразивный материал, к тому же часто горячий или/и химически активный.Drilling for the purpose of exploration and mining is often carried out using drilling fluids designed for the removal of crushed rock. Crushed rock can then be separated from the drilling fluids either to recover them for recycling purposes or simply to maintain water balance. In any case, crushed rock remains, which forms a slurry or water mixture of this crushed rock of variable fluidity. This crushed rock needs to be moved somewhere. Crushed rock forms a mass that, without exception, is a highly abrasive material, moreover often hot and / or chemically active.
Ременные или шнековые конвейеры не имеют ограничений относительно перемещаемого материала и/или предъявляют высокие требования к техническому обслуживанию. Лопастные насосы менее пригодны для этих целей, поскольку их лопасти входят в контакт с этими абразивными смесями.Belt or screw conveyors have no restrictions on the material being transported and / or have high maintenance requirements. Vane pumps are less suitable for these purposes, as their blades come in contact with these abrasive mixtures.
Публикация WO/2006/037186 описывает насосное устройство, включающее в себя корпус со входом материала для перекачиваемого материала и с расходным отверстием, клапаны на впускном и выпускном отверстиях, а также средство управления, предназначенное для избирательного открывания и закрывания соответствующих клапанов и цикличного создания давления в этом корпусе. Когда давление в корпусе, пока впускной клапан открыт, низкое, в корпус подается материал. Когда средство управления производит закрывание впускного клапана, в корпус нагнетается давление и выпускной клапан открывается для выгрузки упомянутого материала из упомянутого корпуса. Циклирование давления осуществляется с помощью сжатого воздуха и трубки Вентури. Работа такого устройства может быть полностью пневматической, без необходимости использования электроники для выполнения основных функций.Publication WO / 2006/037186 describes a pumping device including a housing with a material inlet for a pumped material and with a supply opening, valves at the inlet and outlet openings, and also control means for selectively opening and closing the corresponding valves and cyclic pressure generation in this case. When the pressure in the housing while the inlet valve is open is low, material is supplied to the housing. When the control means closes the intake valve, pressure is pumped into the housing and the exhaust valve opens to discharge said material from said housing. The pressure is cycled using compressed air and a venturi. The operation of such a device can be completely pneumatic, without the need for electronics to perform basic functions.
Средство управления является полностью пневматическим, оно использует эжекторный узел, который содержит трубку Вентури, выполненную с возможностью цикличного уменьшения давления в корпусе. Отводимый через трубку Вентури воздух выводится в подающую линию за выпускним клапаном, создавая дополнительную движущую силу. Подача сжатого воздуха в корпус эжектора производится посредством управляемого клапанного переключения между созданием вакуумного разрежения в корпусе в такте впуска рабочего цикла и подачей давления в корпус в такте выпуска.The control is completely pneumatic, it uses an ejector unit that contains a venturi, made with the possibility of cyclical pressure reduction in the housing. The air discharged through the venturi is discharged into the supply line behind the exhaust valve, creating additional driving force. The supply of compressed air to the ejector body is carried out by means of a controlled valve switching between the creation of vacuum rarefaction in the body in the intake cycle of the duty cycle and the pressure supply to the body in the exhaust stroke.
Особенностью бурильных операций, в частности морских бурильных операций, является то, что они производятся при практическом отсутствии емкостей по хранению результатов процесса. Перемещаемые при этом объемы относительно велики и переменны. Притом что вышеупомянутое устройство является управляемым в узком диапазоне пропускной способности - управляемым временными параметрами рабочего цикла и давлением подаваемого воздуха, невозможно предполагать, что одно такое устройство может справиться с широким диапазоном перемещаемых объемов. Используемое техническое решение состоит в установке стольких установок «баков», сколько необходимо в соответствии с ожидаемым максимальным перемещаемым объемом. Для исключения высококачественного управления перемещаемым объемом эти баки обычно настроены на оптимальную подачу независимо от действительной потребности.A feature of drilling operations, in particular offshore drilling operations, is that they are carried out with the practical absence of tanks for storing the results of the process. The volumes moved in this case are relatively large and variable. Despite the fact that the aforementioned device is controllable in a narrow range of throughput - controllable by the time parameters of the duty cycle and the pressure of the supplied air, it is impossible to assume that one such device can cope with a wide range of transported volumes. The technical solution used consists in installing as many “tank” installations as necessary in accordance with the expected maximum displacement. To exclude high-quality control of the displacement volume, these tanks are usually tuned for optimal flow regardless of actual demand.
Такой подход имеет несколько недостатков. Размер расположенного на открытом воздухе завода, необходимого для обеспечения работы многочисленных баков, все время требует увеличения площади и особенно потребляемой энергии. Отсутствие должной интеграции не позволяет оператору осуществлять гибкое управление одновременно и перемещаемым объемом, и энергией, расходуемой на перемещение дробленой породы внутри локализованной системы, как того требует изменяющаяся программа бурения. Динамика простого парного использования баков приводит к неизбежному подчинению одной системой другой с уменьшением скорости работы линии.This approach has several disadvantages. The size of an open-air plant, necessary to ensure the operation of numerous tanks, always requires an increase in area and especially energy consumption. The lack of proper integration does not allow the operator to carry out flexible control of both the displaced volume and the energy spent on moving crushed rock inside a localized system, as required by a changing drilling program. The dynamics of the simple pair use of tanks leads to the inevitable subordination of one system to another with a decrease in the speed of the line.
Таким образом, возникает необходимость в насосном агрегате, который мог бы справляться с переменным перемещаемым объемом при сохранении разумного потребления энергии.Thus, there is a need for a pumping unit that can cope with a variable displacement while maintaining a reasonable energy consumption.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
В одном объекте настоящее изобретение в общих чертах касается насосной установки, включающей в себя по меньшей мере одну группу насосных элементов, каждый из которых содержит корпус, имеющий впускное отверстие материала, разгрузочное отверстие, открывающееся в соответствующую подающую линию, и средство управления, управляющее приводными устройствами, воздействующими на клапаны на каждом впускном отверстии материала и разгрузочном отверстии, устройством подвода сжатого воздуха, циклично подающим его в трубку Вентури с целью понижения давления в корпусе для загрузки, и в корпус - для сброса давления, при этом рабочий воздух из трубки Вентури выпускается в подающую линию за ее закрытым выпускным клапаном, причем средство управления выполнено с возможностью выбора работающих насосных элементов и соответствующей фазы рабочего цикла каждого работающего насосного элемента.In one aspect, the present invention generally relates to a pumping unit including at least one group of pumping elements, each of which comprises a housing having a material inlet, a discharge opening opening into an appropriate supply line, and control means controlling the drive devices acting on the valves at each material inlet and discharge opening, a compressed air supply device, cyclically feeding it into the venturi to lower pressure in the housing for loading, and in the housing for pressure relief, while the working air from the venturi is discharged into the supply line behind its closed exhaust valve, and the control means is configured to select the working pump elements and the corresponding phase of the working cycle of each working pump element .
Разряд рабочего воздуха из трубки Вентури в подающую линию во время создания вакуумного разрежения в корпусе имеет несколько преимуществ. Трубка Вентури эффективно звукоизолирована, что значительно снижает производственный шум. Поскольку эффект перемещения массы в результате сброса давления вызывает значительное снижение давления в подающей линии после закрывания выпускного клапана, имеет место лишь незначительная или вообще отсутствует остановка трубки Вентури вследствие обратного давления. В многоэлементной установке по настоящему изобретению возможность испускания воздуха из трубки Вентури в линию разрядки обеспечивается использованием разных линий разрядки для каждого элемента группы, что наделяет элементы группы возможностью несинфазного управления их работой.Discharging the working air from the venturi to the supply line while creating a vacuum vacuum in the housing has several advantages. The venturi is effectively soundproofed, which significantly reduces production noise. Since the effect of mass transfer as a result of pressure relief causes a significant decrease in pressure in the supply line after closing the exhaust valve, there is only a slight or no stop of the venturi due to back pressure. In the multi-element installation of the present invention, the possibility of emitting air from the venturi to the discharge line is provided by using different discharge lines for each element of the group, which gives the elements of the group the possibility of non-phase control of their operation.
Группа насосных элементов может включать в себя только один бак или большее количество баков на подающую линию. Может быть предусмотрено множество насосных элементов, которые выборочно производят синхронную выдачу материала на каждую подающую линию, таким образом, чтобы обеспечить "масштабирование" перемещаемых объемов по этой конкретной подающей линии. Подающая линия может быть оснащена средством вдувания воздуха в дополнение к сбросу в нее давления. Например, после сброса давления и закрывания выпускного клапана воздух высокого давления может быть направлен в подающую линию для придания материалу в линии дополнительной движущей силы. После этого дополнительный воздух перекрывается, и давление в линии имеет возможность понизиться, прежде чем откроется клапан трубки Вентури, и она разрядится в подающую линию.A group of pumping elements may include only one tank or more tanks per feed line. A plurality of pumping elements may be provided that selectively produce synchronously dispensing material to each feed line, so as to "scale" the volumes to be moved along that particular feed line. The supply line may be equipped with an air blowing means in addition to depressurizing it. For example, after depressurizing and closing the exhaust valve, high pressure air can be directed to the supply line to give the material in the line additional driving force. After that, the additional air is shut off, and the pressure in the line has the opportunity to decrease before the venturi opens and it is discharged into the supply line.
Впускные отверстия насосных элементов могут быть связаны между собой коллекторами, чтобы питаться от общего бункера или иного устройства подвода материала. Коллектор может быть выполнен в виде камеры, которая будет находиться, по существу, в постоянном состоянии пониженного давления вследствие несинфазной работы группы. Этот коллектор может быть связан со средством хранения для накопления продукта до его перекачки. Система способна производить засасывание продукта с его верхней части, но предпочтительно, чтобы материал подавался в нее через бункер с возможностью обеспечения некоторого гравитационного маневра и минимизации среднего свободного пробега воздуха при прохождении его через продукт, таким образом, максимизируя эффективность вакуумного разрежения.The inlet openings of the pumping elements may be interconnected by manifolds to be fed from a common hopper or other material supply device. The collector can be made in the form of a chamber, which will be essentially in a constant state of reduced pressure due to non-phase operation of the group. This collector may be associated with storage means for storing the product prior to pumping. The system is capable of suctioning the product from its upper part, but it is preferable that the material is fed into it through the hopper with the possibility of providing some gravitational maneuver and minimizing the average free path of air as it passes through the product, thus maximizing the efficiency of vacuum rarefaction.
Корпус или бак может представлять собой соответствующий резервуар давления. Корпуса предпочтительно ориентированы своими впускными отверстиями вверх, а расходными отверстиями вниз для обеспечения гравитационного маневра при загрузке и разгрузке. Такая вертикальная ориентация, наряду с выбором формы и размеров, может способствовать оптимизации перемещаемого объема для данной площади основания. Резервуар давления, содержащий корпус, может быть оптимизирован для сохранения давления при данной толщине стенок. Например, корпус может быть цилиндрическим с частично сферическими или иным образом скругленными концами для противостояния обусловленной давлением деформации. Нижний конец корпуса может включать в себя перевернутый конус с выходом в вершине для оптимизации гравитационного маневра при разгрузке через этот выход. Резервуар давления может быть оптимизирован для сохранения давления и может иметь упомянутый внутренний конус, выполненный с возможностью оптимизации потока.The housing or tank may be an appropriate pressure reservoir. The housings are preferably oriented upward with their inlets and downwardly directed to provide gravity maneuvers during loading and unloading. This vertical orientation, along with the choice of shape and size, can help optimize the displacement volume for a given area of the base. The pressure reservoir containing the housing can be optimized to maintain pressure at a given wall thickness. For example, the housing may be cylindrical with partially spherical or otherwise rounded ends to withstand pressure-induced deformation. The lower end of the hull may include an inverted cone with an exit at the apex to optimize the gravitational maneuver during unloading through this exit. The pressure reservoir may be optimized to maintain pressure and may have said inner cone configured to optimize flow.
Вертикальная ориентация резервуара допускает также гораздо более широкий диапазон содержания влаги в любом извлекаемом и перемещаемом материале.The vertical orientation of the tank also allows for a much wider range of moisture content in any recoverable and transported material.
Каждый из впускных и выпускных клапанов может представлять собой клапан дроссельного типа. Приводные устройства для клапанов по своему принципу действия предпочтительно являются пневматическими. Впускные и выпускные клапаны отдельно взятого насосного элемента могут быть эксплуатационно взаимосвязаны для осуществления цикличной работы соответствующих клапанов по загрузке и разгрузке бака. Эта эксплуатационная взаимная связь может быть механической, такой как связь, образованная посредством общего приводного устройства двойного действия.Each of the inlet and outlet valves may be a butterfly valve. Valve actuators are preferably pneumatic in their principle of operation. The inlet and outlet valves of a single pump element can be interconnected operationally for cyclic operation of the respective valves for loading and unloading the tank. This operational interconnection may be mechanical, such as that formed by a double acting common drive device.
В качестве альтернативы соответствующие пары впускных отверстий материала и выпускных клапанов соседних насосных элементов могут быть оперативно взаимосвязаны для попеременной работы с целью осуществления жесткой несинфазной работы соответствующих баков. Эта оперативная взаимосвязь может быть механической, такой как связь, образованная посредством соответствующих общих приводных устройств двойного действия.Alternatively, the respective pairs of material inlets and exhaust valves of adjacent pumping elements can be operatively interconnected for alternating operation in order to implement rigid non-phase operation of the respective tanks. This operative relationship may be mechanical, such as a connection formed by corresponding double-acting common drive devices.
Приводимая в действие сжатым воздухом трубка Вентури может образовывать часть эжекторного узла. Эжекторный узел может включать в себя удлиненный корпус, имеющий верхнюю камеру с малыми ограничениями, сужающуюся в направлении к ускорительной трубке. Эффект Вентури может создаваться инжекторной форсункой, направляющей воздух высокого давления от устройства подвода воздуха через верхнюю камеру в ускорительную трубку, уменьшая давление в верхней камере. Верхняя камера может образовывать канал сообщения текучей среды с верхней частью корпуса для осуществления снижения давления в этом корпусе. Подача воздуха к инжекторной форсунке может включаться клапаном управления воздухом. Клапан управления воздухом может быть открыт в течение и фазы загрузки, и фазы разгрузки рабочего цикла и может быть закрыт для блокировки насосного элемента, когда он не необходим.A venturi driven by compressed air can form part of the ejector assembly. The ejector assembly may include an elongated housing having an upper chamber with small restrictions, tapering towards the accelerator tube. The venturi effect can be created by an injection nozzle directing high pressure air from the air supply device through the upper chamber to the accelerating tube, reducing the pressure in the upper chamber. The upper chamber may form a fluid communication channel with the upper part of the housing to effect pressure reduction in this housing. The air supply to the injector nozzle may be switched on by an air control valve. The air control valve can be opened during both the loading phase and the unloading phase of the duty cycle, and can be closed to block the pump element when it is not needed.
Инжекторных форсунок и ускорительных трубок (или диффузоров) может быть по одной или больше. Этим средством конфигурация может адаптироваться к имеющемуся в наличии воздуху таким образом, чтобы установка могла поддерживать одинаковый уровень вакуумного разрежения при наличии как большего, так и меньшего количеств воздуха. Объем "захваченного" воздуха также может изменяться. Бóльшая форсунка и ее соответствующая ускорительная трубка могут создать большие линейные скорости. Альтернативно выбранная величина вакуумного разрежения может соответствовать конкретному практическому варианту работы, например для всего диапазона перемещаемого объема может поддерживаться вакуумное разрежение величиной 625 мм (25") рт.ст.Injector nozzles and accelerator tubes (or diffusers) may be one or more. With this tool, the configuration can be adapted to the available air so that the installation can maintain the same level of vacuum vacuum in the presence of both more and less air. The volume of "trapped" air can also vary. A larger nozzle and its corresponding accelerator tube can create large linear velocities. Alternatively, the selected vacuum depression value may correspond to a particular practical embodiment, for example, a vacuum depression of 625 mm (25 ") Hg can be maintained for the entire range of volume to be moved.
Переключение между устройством подачи воздуха для создания вакуумного разрежения и устройством подачи воздуха для наддува корпуса может производиться любым пригодным для этого средством переключения. Например, перед трубкой Вентури может быть установлено избирательное отклоняющее устройство, выполненное с возможностью попеременного переключения устройства подачи воздуха между трубкой Вентури и входом наддува корпуса. В качестве альтернативного варианта предпочтительный узел эжектора может включать в себя цикличный клапан, установленный в ускорительной трубке или на выходе трубки Вентури, выполненный с возможностью попеременного открывания и перекрытия выходного прохода трубки Вентури. Закрывание открытого цикличного клапана позволяет трубке Вентури работать и уменьшать давление в корпусе. Закрытый цикличный клапан прекращает работу трубки Вентури, перекрывает выходной проход трубки Вентури в подающую линию и приводит к наддуву верхней камеры и корпуса.Switching between the air supply device for creating a vacuum vacuum and the air supply device for pressurizing the housing can be done by any suitable switching means. For example, a selective deflecting device may be installed in front of the venturi, configured to alternately switch the air supply device between the venturi and the inlet of the boost housing. Alternatively, a preferred ejector assembly may include a cyclic valve mounted in the accelerator tube or at the outlet of the venturi, configured to alternately open and close the outlet passage of the venturi. Closing an open cyclic valve allows the venturi to work and reduce pressure in the housing. A closed cyclic valve stops the operation of the venturi, closes the outlet passage of the venturi into the supply line and leads to the boost of the upper chamber and housing.
Эффект заключается в том, что когда клапан управления воздухом открыт, открыты также и впускной, и цикличный клапаны, а выпускной клапан закрыт, в корпус под воздействием вакуумного разрежения производится загрузка материала. Простыми целенаправленными операциями закрывания впускного клапана, открывания выпускного клапана и переключения цикличного клапана в закрытое состояние работа трубки Вентури блокируется, и корпус наддувается для выброса содержимого корпуса со скоростью в подающую линию.The effect is that when the air control valve is open, the inlet and cyclic valves are also open, and the exhaust valve is closed, material is loaded into the housing under the influence of vacuum depression. By simple purposeful operations of closing the intake valve, opening the exhaust valve and switching the cyclic valve to the closed state, the operation of the venturi is blocked and the housing is inflated to discharge the contents of the housing at a flow rate.
Когда выпускной клапан закрыт для увеличения вакуумного разряжения, рабочий воздух трубки Вентури испускается в подающую линию за закрытым выпускным клапаном. Чрезвычайно желательно, чтобы баки, работающие на данной подающей линии, были по существу синхронными. Для достижения постоянной тяги и наделения установки способностью работать не при пиковом, а при среднем значении потребления воздуха предпочтительно, чтобы баки, относящиеся к разным подающим линиям, управлялись с равномерным несинфазным распределением их рабочих циклов. В том случае, когда система имеет две подающие линии, пневматическими, гидравлическими или механическими связями между впускными клапанами баков, относящихся к альтернативным подающим линиям, можно обеспечить, чтобы, когда один клапан был открыт, другой был бы закрыт, и то же самое для выпускных клапанов. Для обеспечения должной выставки впускных и/или выпускных клапанов на упреждение ими воздействия средства управления на цикличный клапан используются связанные с ними концевые выключатели.When the exhaust valve is closed to increase vacuum discharge, the working air of the venturi is emitted into the supply line behind the closed exhaust valve. It is highly desirable that tanks operating on a given flow line are substantially synchronous. In order to achieve constant traction and give the installation the ability to work not at peak, but at an average value of air consumption, it is preferable that the tanks belonging to different supply lines be controlled with a uniform non-phase distribution of their duty cycles. In the case where the system has two supply lines, by pneumatic, hydraulic or mechanical connections between the inlet valves of the tanks belonging to the alternative supply lines, it can be ensured that when one valve is open, the other is closed, and the same for the exhaust valves. In order to ensure that the intake and / or exhaust valves are properly exposed to prevent them from exposing the control to the cyclic valve, the associated limit switches are used.
Средство управления может содержать один или большее количество встроенных или независимых контроллеров, управляющих соподчиненностью функций. Средство управления может включать в себя один или большее количество электронных или пневматических контроллеров. Контроллер может содержать программируемый логический контроллер (ПЛК). Во избежание электроники ПЛК может быть на 100% пневматическим ПЛК. Средство управления может прямо или опосредованно управлять какой-либо одной или большим количеством функций: управление загрузкой объема, управление разгрузкой объема, управление включением-выключением бака, регулирование давления, управление временными уставками работы впускного и выпускного клапанов, управление работой трубки Вентури и управление наддувом корпуса.The management tool may contain one or more built-in or independent controllers that control the subordination of functions. The control means may include one or more electronic or pneumatic controllers. The controller may comprise a programmable logic controller (PLC). To avoid electronics, the PLC can be 100% pneumatic PLC. The control means may be directly or indirectly controlled by any one or more of the functions: management of the volume loading, unloading volume management, tank on-off control, pressure control, time management s E setpoints operation of the intake and exhaust valves, control the operation of venturi and manage supercharged housing.
Контроллер может управлять рабочей фазой соответствующего элемента с использованием любого подходящего средства. Имея в виду описанную выше рассогласованную синхронизацию взаимным соединением впускных клапанов и взаимным соединением выпускных клапанов, из нее следует, что в тех случаях, когда соответствующие клапаны не связаны упомянутым образом, фазовое управление потребует иного подхода. Например, впускные и выпускные клапаны каждого бака могут быть взаимосвязаны для управления пневматическим приводным устройством двойного действия, а каждое приводное устройство может находиться под рабочим управлением функции распределения воздуха средства управления, чем и обеспечивается фазовое управление.The controller may control the operating phase of the corresponding element using any suitable means. Bearing in mind the mismatched synchronization described above by interconnecting the intake valves and interconnecting the exhaust valves, it follows that in cases where the corresponding valves are not connected in the aforementioned manner, phase control will require a different approach. For example, the inlet and outlet valves of each tank can be interconnected to control a double-acting pneumatic drive device, and each drive device can be under the operational control of the air distribution function of the control means, which provides phase control.
Для приведения в действие пневматических таймеров для управления временными уставками процесса контроллер может захватывать воздух из устройства подвода воздуха. Например, пневматический таймер может управлять приводным устройством или электромагнитной катушкой, чтобы направлять воздух на приводное устройство предпочтительного дроссельного клапана и приводное устройство предпочтительного клапана, изменяющее режим трубки Вентури с режима опорожнения резервуара на режим наддува резервуара. Предпочтительный пневматический ПЛК может включать в себя встроенные функции таймера или может управлять внешними таймерами. Клапан управления воздухом, управляющий подачей воздуха в эту установку, может подлежать управлению средством переключения, связанным с дроссельным клапаном, так что дроссельные клапаны должны быть полностью открыты или закрыты, прежде чем воздух выполнит свою функцию - отсасывание для создания вакуумного разряжения или нагнетание для наддува корпуса. В то время как таймеры управляют временными уставками, средство переключения обеспечивает полное переключение соответствующего дроссельного клапана в одно или в другое положение до разрешения на прохождение воздуха через систему.To actuate the pneumatic timer to control the time s Ni setpoints process controller can capture air from the air supply device. For example, a pneumatic timer may control a drive device or an electromagnetic coil to direct air to a drive device of a preferred throttle valve and a drive device of a preferred valve that changes the mode of the venturi from the tank to the tank pressurization mode. A preferred pneumatic PLC may include built-in timer functions or may control external timers. The air control valve that controls the air supply to this unit can be controlled by switching means associated with the throttle valve, so that the throttle valves must be fully open or closed before the air fulfills its function - suction to create a vacuum discharge or discharge to pressurize the housing . While the timers control the time settings, the switching means ensures that the corresponding butterfly valve is fully switched to one or another position until air is allowed to pass through the system.
Средство управления может управлять количеством материала, допустимым для подачи в корпус в каждом рабочем цикле любым пригодным для этого средством. Например, контроллер может содержать функцию таймера, а загрузка может определяться временем, установленным эмпирически на основании, имеющем отношение к природе материала. Альтернативно загрузка может измеряться по весу материала, и тогда средство управления использует какой-либо преобразователь или что-либо подобное, или же по объему, таким образом, как с помощью лопаточного колеса, установленного в подающем отверстии.The control means can control the amount of material that is acceptable for feeding into the housing in each operating cycle by any suitable means. For example, the controller may comprise a timer function, and the load may be determined by a time set empirically based on a basis related to the nature of the material. Alternatively, the load can be measured by the weight of the material, and then the control means uses some kind of transducer or something similar, or by volume, such as using a paddle wheel mounted in the feed hole.
В еще одном объекте настоящее изобретение в общих чертах касается насосного агрегата с масштабируемым выходом, включающего в себя впускной коллектор, принимающий материал с переменной скоростью подачи, по меньшей мере одну группу насосных элементов, каждый из которых содержит корпус, имеющий впускное отверстие материала, увлекаемого из упомянутого коллектора, разгрузочное отверстие, открывающееся в соответствующую подающую линию, и пневматическое средство управления, управляющее приводными устройствами, воздействующими на клапан на каждом из впускных отверстий материала и разгрузочных отверстий, устройством подвода сжатого воздуха, циклично подающим его в трубку Вентури с целью понижения давления в корпусе для загрузки, и в корпус - для сброса давления, при этом рабочий воздух из трубки Вентури выпускается в подающую линию за ее закрытым выпускным клапаном, причем средство управления выполнено с возможностью воздействия на устройство подвода сжатого воздуха с целью выбора работающих насосных элементов, а также выполнено с возможностью управления упомянутой цикличной подачей сжатого воздуха и приводными устройствами для управления синфазной разгрузкой насосных элементов на одну подающую линию и для управления несинфазной разгрузкой насосных элементов на различные подающие линии.In yet another aspect, the present invention generally relates to a scalable output pump assembly including an inlet manifold receiving a material with a variable feed rate, at least one group of pumping elements, each of which comprises a housing having an inlet of material carried away from said collector, a discharge opening opening into the corresponding supply line, and pneumatic control means controlling actuating devices acting on the valve each of the material inlet and discharge openings, a compressed air supply device that cyclically feeds it into the venturi to reduce pressure in the housing for loading, and into the housing to relieve pressure, while the working air from the venturi is released into the supply line behind it a closed exhaust valve, wherein the control means is configured to act on the compressed air supply device to select working pumping elements, and is also configured to control said cycle the proper supply of compressed air and drive devices for controlling the in-phase unloading of the pumping elements on one supply line and for controlling the non-phase unloading of the pumping elements on the different feeding lines.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Настоящее изобретение будет описано со ссылками на следующий далее не ограничивающий вариант исполнения этого изобретения, проиллюстрированный чертежами, на которыхThe present invention will be described with reference to the following non-limiting embodiment of this invention, illustrated in the drawings, in which
фиг.1 представляет собой вид сверху на установку в соответствии с настоящим изобретением иfigure 1 is a top view of the installation in accordance with the present invention and
фиг.2 представляет собой вид сбоку на установку по фиг.1.figure 2 is a side view of the installation of figure 1.
На чертежах представлена насосная установка, выполненная с возможностью ее установки на паллете, содержащая четыре резервуара давления (10, 11, 12 и 13) или бака, собранных в квадратной конфигурации в плане. Входной трубопровод (14) конструктивно удерживается между баками и передает материал от центрального верхнего фланцевого 200-миллиметрового отверстия (15) доступа к соответствующим 80-миллиметровым входным патрубкам (16), каждый из которых управляется впускным дроссельным клапаном (17). На каждом из нижних концов резервуаров давления (10, 11, 12 и 13) имеется коллектор (20) с коническими стенками, передающий материал на выход (21), управляемый выпускным дроссельным клапаном (22). Выходы (21) баков (10 и 12) выходят в первую подающую линию (23). Выходы (21) баков (11 и 13) выходят во вторую подающую линию (24).The drawings show a pumping unit configured to be mounted on a pallet containing four pressure reservoirs (10, 11, 12 and 13) or a tank assembled in a square configuration in plan. The inlet pipe (14) is structurally held between the tanks and transfers material from the central upper flange 200 mm access hole (15) to the corresponding 80 mm inlet pipes (16), each of which is controlled by the inlet throttle valve (17). At each of the lower ends of the pressure reservoirs (10, 11, 12, and 13) there is a collector (20) with conical walls that transfers material to the outlet (21), controlled by an outlet throttle valve (22). The outputs (21) of the tanks (10 and 12) go into the first feed line (23). The outputs (21) of the tanks (11 and 13) go into the second feed line (24).
Впускные дроссельные клапаны (17) баков (10) и (12) связаны между собой и работают от общего приводного устройства (25) двойного действия. Выпускные дроссельные клапаны (22) баков (10) и (12) также связаны между собой и работают от общего приводного устройства (25) двойного действия. Подобным же образом впускные дроссельные клапаны (17) баков (12 и 13) связаны между собой и работают от общего приводного устройства (25) двойного действия. Выпускные дроссельные клапаны (22) баков (12 и 13) также связаны между собой и работают от общего приводного устройства (25) двойного действия.The inlet throttle valves (17) of the tanks (10) and (12) are interconnected and operate from a double-acting common drive device (25). The exhaust throttle valves (22) of the tanks (10) and (12) are also interconnected and operate from a double-acting common drive device (25). Similarly, the inlet throttle valves (17) of the tanks (12 and 13) are interconnected and operate from a double-acting common drive device (25). The exhaust throttle valves (22) of the tanks (12 and 13) are also interconnected and operate from a double-acting common drive device (25).
Каждый из баков (10, 11, 12 и 13) имеет эжекторный узел (26), прикрепленный болтами к фланцевому отверстию (27), расположенному в верхней части бака. Эжекторный узел (26) имеет верхнюю камеру (28), образующую патрубок, развернутый вниз от фланцевого отверстия (27). Вниз сквозь боковую стенку верхней камеры (28) направлена форсунка (30) инжектора. Нижний конец верхней камеры (28) переходит в относительно узкую ускорительную трубку (31), выставленную соосно с инжекторной форсункой (30), для создания эффекта Вентури. В ускорительную трубку (31) вставлен воздушный цикличный клапан (32) для обеспечения перехода верхней камеры (28) от области с меньшим давлением к области с повышенным давлением. Ускорительная трубка (31) разрежается в расширительную трубу (33), которая, в свою очередь, выходит в соответствующую подающую линию (23 или 24).Each of the tanks (10, 11, 12 and 13) has an ejector unit (26) bolted to the flange hole (27) located in the upper part of the tank. The ejector unit (26) has an upper chamber (28) forming a nozzle deployed downward from the flange hole (27). Down through the side wall of the upper chamber (28) the injector nozzle (30) is directed. The lower end of the upper chamber (28) passes into a relatively narrow accelerator tube (31), aligned coaxially with the injector nozzle (30), to create the Venturi effect. An air cyclic valve (32) is inserted into the accelerating tube (31) to ensure the transition of the upper chamber (28) from the region with lower pressure to the region with increased pressure. The accelerator tube (31) is cut into an expansion pipe (33), which, in turn, goes into the corresponding feed line (23 or 24).
Воздух в форсунку (30) каждого из инжекторных узлов (26) подается из линии (34) подвода сжатого воздуха через соответствующий клапан (35) управления воздухом. Этот клапан (35) управления воздухом содержит переключатель "включено-выключено", предназначенный для подключения к линии соответствующего бака. Линия (34) подачи сжатого воздуха включает в себя ручной шаровой отсечной клапан (36), позволяющий производить выключение всей установки из одного места.Air is supplied to the nozzle (30) of each of the injection units (26) from the compressed air supply line (34) through the corresponding air control valve (35). This air control valve (35) includes an on / off switch for connecting to the line of the corresponding tank. The compressed air supply line (34) includes a manual ball shut-off valve (36), which allows shutting down the entire installation from one place.
Сжатый воздух подается в линию (34) подачи сжатого воздуха, которая в свою очередь, подает воздух к воздушным клапанам управления (35), а также к расположенным в закрытом корпусе органам и цепям пневматического управления. Если резервуары давления (10 и 12) находятся в "вакуумной" фазе рабочего цикла, то впускные дроссельные клапаны (17) подсоединены к входному трубопроводу (14), в то время как резервуары давления (11) и (13) остаются изолированными от этого входного трубопровода (14) посредством своих дроссельных клапанов (17). Если все четыре воздушных клапана управления (35) установлены на "Вкл", то воздух направляется по линиям гибких рукавов к каждой из инжекторных форсунок (30). Поскольку резервуары давления (10) и (12) находятся "вакуумном" режиме, соответствующие им воздушные цикличные клапаны (32) открыты, позволяя воздуху проходить через инжекторную форсунку (30) вниз по ускорительной трубке (31), создавая тем самым в резервуарах давления (10 и 12) вакуумное разрежение, выравненное на входном трубопроводе (14). Воздух, выходящий из ускорительной трубки (31), имеет возможность расшириться в расширительной трубе (33), а затем направляется в первую подающую линию (23).Compressed air is supplied to the compressed air supply line (34), which in turn supplies air to the control air valves (35), as well as to the pneumatic control elements and circuits located in the closed case. If the pressure reservoirs (10 and 12) are in the “vacuum” phase of the duty cycle, then the inlet throttle valves (17) are connected to the inlet pipe (14), while the pressure reservoirs (11) and (13) remain isolated from this inlet pipeline (14) through its butterfly valves (17). If all four air control valves (35) are set to “On”, then air is directed along the lines of flexible hoses to each of the injection nozzles (30). Since the pressure reservoirs (10) and (12) are in the “vacuum” mode, the corresponding air cyclic valves (32) are open, allowing air to pass through the injector nozzle (30) down the accelerator tube (31), thereby creating pressure in the reservoirs ( 10 and 12) vacuum depression, aligned at the inlet pipe (14). The air leaving the accelerator tube (31) has the ability to expand in the expansion pipe (33), and then is sent to the first supply line (23).
Соответственно, воздух, направленный в резервуары давления (11) и (13) через линию (34) подачи сжатого воздуха и клапаны (35) управления воздухом, в каждом случае проходит от воздушной инжекторной форсунки (30) через верхнюю камеру (28), но задерживается на воздушных цикличных клапанах (32) и, таким образом, вновь направляется назад в резервуары давления (11) и (13), оказывая давление на их содержимое и выталкивая его. Содержимое выбрасывается через вторую подающую линию (24).Accordingly, the air directed to the pressure reservoirs (11) and (13) through the compressed air supply line (34) and the air control valves (35), in each case, passes from the air injection nozzle (30) through the upper chamber (28), but delays on air cyclic valves (32) and, thus, is again directed back to the pressure tanks (11) and (13), exerting pressure on their contents and pushing it out. Content is ejected through a second feed line (24).
Каждая из соответствующих подающих линий (23) и (24) имеет небольшое отводное отверстие (37), управляемое электромагнитной катушкой, которое позволяет направлять воздух в линию для насыщения продукта воздухом и, при необходимости, увеличивать скорость линейного конвейера. Отводные отверстия (37) управляются от отдельных выключателей, установленных внутри блока управления. Полный цикл загрузки и разгрузки управляется пневматическими таймерами, которые позволяют устанавливать различную продолжительность цикла в зависимости от вязкости материалов.Each of the respective supply lines (23) and (24) has a small outlet (37) controlled by an electromagnetic coil, which allows directing air into the line to saturate the product with air and, if necessary, increase the speed of the linear conveyor. The outlet openings (37) are controlled by separate switches installed inside the control unit. The complete loading and unloading cycle is controlled by pneumatic timers, which allow you to set different cycle times depending on the viscosity of the materials.
Следует понимать, что баки (10) и (11), с одной стороны, баки (12) и (13), с другой стороны, работают в тандеме. То есть, когда положение дроссельных клапанов (17, 22) бака (10) и бака (12) соответствует разгрузочной фазе рабочего цикла, баки (11) и (13) находятся в загрузочной фазе этого цикла.It should be understood that tanks (10) and (11), on the one hand, tanks (12) and (13), on the other hand, work in tandem. That is, when the position of the throttle valves (17, 22) of the tank (10) and tank (12) corresponds to the unloading phase of the duty cycle, the tanks (11) and (13) are in the boot phase of this cycle.
Когда сжатый воздух подается в линию (34) подачи сжатого воздуха, может быть включен любой из отдельных клапанов (35) управления воздухом. Воздух, кроме того, направляется для активации системы управления, в том числе и к электромагнитным катушкам управления. При нормальной работе, когда клапан (35) управления воздухом бака (10) установлен в открытое положение, воздух, проходящий через верхнюю камеру (28) для надува бака (10), проходит также и через таймер разгрузки, включая его в процесс. Затем воздух активизирует электромагнитную катушку управления, которая направляет воздух к закрытой половине впускного дроссельного клапана (17), относящегося к баку (10), и к открытой половине выпускного дроссельного клапана (22), активизируя также и закрытый воздушный цикличный клапан (32). Воздух выпускается из главного трубопровода и подается на пневматические таймеры, которые управляют главной электромагнитной катушкой, которая, в свою очередь, направляет воздух к приводным устройствам и дроссельного клапана (17), и воздушного цикличного клапана (32).When compressed air is supplied to the compressed air supply line (34), any of the individual air control valves (35) can be turned on. Air, in addition, is sent to activate the control system, including to the electromagnetic control coils. During normal operation, when the air control valve (35) of the tank (10) is installed in the open position, the air passing through the upper chamber (28) to inflate the tank (10) also passes through the unloading timer, including it in the process. Then, air activates an electromagnetic control coil, which directs air to the closed half of the intake throttle valve (17) related to the tank (10) and to the open half of the exhaust throttle valve (22), activating also the closed air cyclic valve (32). Air is discharged from the main pipeline and fed to pneumatic timers that control the main electromagnetic coil, which, in turn, directs air to the actuators of both the butterfly valve (17) and the air cyclic valve (32).
Воздушный клапан управления (35), который управляет подачей воздуха к воздушной инжекторной форсунке (30), получает свой сигнал включения от микровыключателя, связанного с каждым из дроссельных клапанов. Когда замыкается контакт коромысла переключателя, между каждым циклом (загрузки или разгрузки) воздушный клапан управления (35) закрывается пружиной. Таким образом, дроссельные клапаны должны полностью открыться или закрыться, прежде чем воздух "сработает", либо вытяжкой для создания вакуумного разрежения, либо подачей на наддув корпуса. Когда сжатый воздух остановлен на воздушном цикличном клапане (32) и через верхнюю камеру (28) вновь направлен назад в бак (10), содержимое бака под давлением вытесняется.The control air valve (35), which controls the air supply to the air injector nozzle (30), receives its activation signal from the microswitch associated with each of the butterfly valves. When the switch rocker contact closes, between each cycle (loading or unloading) the control air valve (35) is closed by a spring. Thus, the throttle valves must fully open or close before the air “blows”, either by exhaust hood to create a vacuum vacuum, or by supplying to the pressurization housing. When the compressed air is stopped at the air cyclic valve (32) and is again directed back into the tank (10) through the upper chamber (28), the contents of the tank are forced out under pressure.
По истечении времени, установленного на таймере разгрузки, связанном с входным дроссельным клапаном (17), сигнал, подаваемый на электромагнитную катушку управления, прерывается, и она возвращается в свое исходное положение. Это, в свою очередь, направляет воздух к открытой половине впускного дроссельного клапана (17) и к закрытой половине выпускного дроссельного клапана (22), которые относятся к баку (10). Воздух после этого проходит через таймер загрузки, который активизирует таймер электромагнитной катушки и направляет воздух к клапану (35) управления воздухом. Это позволит воздуху проходить через воздушный цикличный клапан (32), создавая вследствие эффекта Вентури вакуумное разрежение в баке (10). Бак (11) в это время находится в фазе разгрузки рабочего цикла. Когда время, установленное на таймере загрузки, истекает, цикл повторяется до тех пор, пока не закончится запас воздуха.After the time set on the discharge timer associated with the inlet throttle valve (17) has elapsed, the signal supplied to the electromagnetic control coil is interrupted and it returns to its original position. This, in turn, directs air to the open half of the intake throttle valve (17) and to the closed half of the exhaust throttle valve (22), which are related to the tank (10). The air then passes through the load timer, which activates the timer of the electromagnetic coil and directs the air to the air control valve (35). This will allow air to pass through the air cyclic valve (32), creating a vacuum rarefaction in the tank (10) due to the Venturi effect. The tank (11) at this time is in the phase of unloading the duty cycle. When the time set on the load timer expires, the cycle repeats until the air supply runs out.
Установка в соответствии с вышеприведенным вариантом исполнения позволяет оператору осуществлять гибкое управление как перемещаемым объемом, так и энергией, затрачиваемой на перемещение дробленой породы внутри локализованной системы, как того требует изменяемая программа бурения. Это выполняется предоставлением оператору возможности индивидуального управления баком, при этом каждый бак способен выдавать до более чем 10000 литров в час мокрой или сухой дробленой породы, потребляя всего лишь 4,25 куб. м воздуха в минуту (150 куб.ф/мин), что свидетельствует о создании более управляемой и более энергетически эффективной системы. Производственное преимущество этой системы заключается в увеличенном воздушном потоке в линии, созданном в результате функционирования двухбаковой установки. В обычном двойном процессе с двумя трубками Вентури одна система неизбежно попала бы в зависимость от другой, в то время как в конфигурации по вышеуказанному варианту это исключается и она характеризуется большей линейной скоростью переноса.The installation in accordance with the above embodiment allows the operator to carry out flexible control of both the displaced volume and the energy spent on moving crushed rock inside a localized system, as required by a variable drilling program. This is done by providing the operator with the opportunity to individually control the tank, with each tank capable of delivering up to more than 10,000 liters per hour of wet or dry crushed rock, consuming only 4.25 cubic meters. m air per minute (150 cubic f / min), which indicates the creation of a more manageable and more energy-efficient system. The production advantage of this system is the increased air flow in the line created as a result of the functioning of the two-tank installation. In a conventional dual process with two Venturi tubes, one system would inevitably become dependent on the other, while in the configuration according to the above option this is eliminated and it is characterized by a higher linear transfer rate.
Конечно, понятно, что в то время как вышеуказанное исполнение приведено в качестве иллюстративного примера, полагается, что все упомянутые и иные его модификации и изменения, которые будут очевидны специалистам в данной области техники, соответствуют широкому объему и рамкам настоящего изобретения в том виде, как они изложены пунктами формулы изобретения, приложенными к данному описанию.Of course, it is understood that while the above embodiment is given as an illustrative example, it is believed that all of the above and other modifications and changes that will be obvious to those skilled in the art correspond to the wide scope and scope of the present invention as they are set forth by the claims appended hereto.
Claims (27)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010107992/06A RU2434164C1 (en) | 2007-08-08 | 2007-08-08 | Pump unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010107992/06A RU2434164C1 (en) | 2007-08-08 | 2007-08-08 | Pump unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010107992A RU2010107992A (en) | 2011-09-20 |
| RU2434164C1 true RU2434164C1 (en) | 2011-11-20 |
Family
ID=44758224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010107992/06A RU2434164C1 (en) | 2007-08-08 | 2007-08-08 | Pump unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2434164C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2711184C1 (en) * | 2019-08-25 | 2020-01-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Газовоздушные технологии" | Vacuum installation for vacuum infusion process |
-
2007
- 2007-08-08 RU RU2010107992/06A patent/RU2434164C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2711184C1 (en) * | 2019-08-25 | 2020-01-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Газовоздушные технологии" | Vacuum installation for vacuum infusion process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010107992A (en) | 2011-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2693103C (en) | Pump apparatus | |
| US9212669B2 (en) | Pneumatic evacuation pump | |
| AU2005219586B2 (en) | Method and apparatus for conveying material | |
| CA2583379C (en) | Pump apparatus | |
| KR20100103792A (en) | Method and apparatus in a vacuum conveying system of material | |
| CN103213845A (en) | Novel continuous dense-phase pneumatic conveyor | |
| RU2434164C1 (en) | Pump unit | |
| CN203212012U (en) | Novel continuous dense-phase pneumatic conveying device | |
| AU2014200515B2 (en) | Pneumatic Evacuation Pump | |
| EP3155267B1 (en) | Pneumatic pump | |
| NZ589785A (en) | Inline pneumatic venturi evacuation pump with timing control unit for moving solid and liquid mixtures | |
| AU2005291860B2 (en) | Pump apparatus | |
| RU2195422C2 (en) | Device for continuous pressure charging of containers and pipelines with loose materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150809 |