RU2626193C1

RU2626193C1 - Flexible-hose mixing pump for pasty substances

Info

Publication number: RU2626193C1
Application number: RU2016146228A
Authority: RU
Inventors: Мария Александровна Васильева; Сергей Леонидович Сержан
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2017-07-24

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: mixing pump contains an annular cavity along the hose. Working chamber - channel is made of magnetoactive elastomer plastic, energised by running field generator. On the inner surface of the channel, a series of parallel counterpropagating rectilinear projections is made, which ensure a complete overlap of the section, when the pipeline is locally compressed.

EFFECT: invention allows to increase the efficiency of transporting highly viscous and pasty substances due to the use of travelling deformation waves of the working chamber-channel, ensuring the movement of the transported material with low shear stress, and the internal relief allows to prevent the reverse movement of the substance.

1 dwg

Description

Изобретение относится к перистальтическим насосам с электромагнитным приводом, может быть использовано при перекачивании пастообразных веществ, высоковязких, а также хрупких жидкостей и гелей.The invention relates to peristaltic pumps with an electromagnetic drive, can be used when pumping pasty substances, highly viscous, as well as fragile liquids and gels.

Известен насос (авторское свидетельство №1130695, опубл. 23.12.1984), содержащий приемное отверстие, эластичное ферромагнитное тело в виде ферромагнитных шариков в смазывающей жидкости и эластичной оболочки, охватывающей магнитопровод с расположенными вдоль оси индукторами.A known pump (copyright certificate No. 1130695, publ. 12/23/1984), containing a receiving hole, an elastic ferromagnetic body in the form of ferromagnetic balls in a lubricating fluid and an elastic sheath covering the magnetic circuit with inductors located along the axis.

Недостатками данной конструкции является необходимость установки отдельных индукторов магнитного поля, что значительно усложняет конструкцию.The disadvantages of this design is the need to install separate magnetic field inductors, which greatly complicates the design.

Известны движители водометных судов (Куликов С.В., Хромкин М.Ф. Водометные движители. Л., 1980, с. 22, рис. 11.3), содержащие приемное отверстие, водовод, в котором на гребном валу в подшипниках размещен насос традиционной конструкции.Known propulsors of water-jet vessels (Kulikov S.V., Khromkin M.F. Water-propelled propulsors. L., 1980, p. 22, Fig. 11.3), containing a receiving hole, a water conduit in which a pump of traditional design is placed on the propeller shaft in bearings .

Недостатками являются сложность конструкции, недолговечность из-за большого количества быстроизнашивающихся узлов.The disadvantages are the complexity of the design, fragility due to the large number of wearing parts.

Известна объемная машина (авторское свидетельство №380864, опубл. 07.09.1983 г.), содержащая корпус, расположенный вдоль него индуктор и эластичный ленточный ферромагнитный рабочий орган, размещенный внутри корпуса с образованием рабочей полости и взаимодействующий с магнитным полем индуктора.Known volumetric machine (copyright certificate No. 380864, publ. 07/07/1983), containing a housing, an inductor located along it and an elastic tape ferromagnetic working body, placed inside the housing with the formation of the working cavity and interacting with the magnetic field of the inductor.

Недостатком данного насоса является недостаточная долговечность ферромагнитного рабочего органа, снабженного ферромагнитным наполнителем, так как частицы ферромагнитного наполнителя, внедренные в эластичный материал, способствуют его разрушению.The disadvantage of this pump is the insufficient durability of the ferromagnetic working body, equipped with a ferromagnetic filler, since the particles of the ferromagnetic filler embedded in the elastic material contribute to its destruction.

Известен перистальтический насос-смеситель для пастообразных масс (авторское свидетельство №76102, опубл. 31.08.1949), содержащий эластичную основную камеру, шланг и кольцевой или винтовой шланг, а также гибкую броню. Специальное приспособление, предназначенное для сдавливания основной камеры-шланга и выполненное в виде кольцевых или спиральных эластичных шлангов, обвивающих основную камеру-шланг и соединенных с источником высокого давления для их периодического и поочередного наполнения.Known peristaltic pump-mixer for pasty masses (copyright certificate No. 76102, publ. 08.31.1949), containing an elastic main chamber, a hose and an annular or screw hose, as well as flexible armor. A special device designed to squeeze the main chamber-hose and made in the form of annular or spiral elastic hoses wrapping around the main chamber-hose and connected to a high pressure source for periodic and alternating filling.

Недостатком данной конструкции является ее сложность и невозможность создания высокого давления при перекачивании веществ.The disadvantage of this design is its complexity and the impossibility of creating high pressure when pumping substances.

Известен перистальтический насос (авторское свидетельство №457817, опубл. 25.01.1975 г.), принятый за прототип, снабженный несколькими установленными в кольцевой полости вдоль шланга парами электродов, сообщаемых поочередно с источником переменного тока, а в качестве рабочей жидкости использован электролит.A peristaltic pump is known (copyright certificate No. 457817, publ. 01.25.1975), adopted as a prototype, equipped with several pairs of electrodes installed in an annular cavity along the hose, connected alternately with an alternating current source, and an electrolyte was used as the working fluid.

Недостатками данной конструкции является подверженность рабочей жидкости коагуляции, что ограничивает срок службы насоса, а также ограничивает диаметр трубопровода из-за невозможности создания высокого давления рабочей жидкости в кольцевой полости.The disadvantages of this design is the exposure of the working fluid to coagulation, which limits the life of the pump, and also limits the diameter of the pipeline due to the impossibility of creating a high pressure of the working fluid in the annular cavity.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности транспортирования пастообразных веществ, высоковязких, а также хрупких жидкостей и гелей.The technical result of the invention is to increase the efficiency of transportation of pasty substances, highly viscous, as well as brittle liquids and gels.

Технический результат достигается тем, что рабочая камера-канал выполнена из магнитоактивного эластомера, возбуждаемого генератором бегущего поля, на внутренней поверхности которой выполнен ряд параллельных встречно направленных прямолинейных выступов, которые при локальном сжатии трубопровода обеспечивают полное перекрытие сечения.The technical result is achieved by the fact that the working chamber channel is made of a magnetically active elastomer excited by a traveling field generator, on the inner surface of which a series of parallel counter-directed rectilinear protrusions are made, which, when the pipeline is compressed locally, ensure complete cross-section.

Перистальтический насос-смеситель для пастообразных веществ поясняется следующими фигурами: фиг. 1 - перистальтический насос-смеситель, общий вид, где:The peristaltic mixer pump for pasty substances is illustrated by the following figures: FIG. 1 - peristaltic pump-mixer, General view, where:

1 - внешняя труба-оболочка,1 - outer pipe shell

2 - генератор бегущего магнитного поля,2 - generator traveling magnetic field,

3 - рабочая камера-канал,3 - working camera channel

4 - прямолинейные выступы.4 - straight projections.

Перистальтический насос-смеситель для пастообразных веществ состоит из рабочей камеры-канала 3 (фиг. 1), на внутренней поверхности которой с двух сторон расположены параллельные встречно направленные прямолинейные выступы. Они выполнены таким образом, что при локальном сжатии трубопровода обеспечивают полное перекрытие сечения. Расстояние между выступами выбирается в зависимости от диаметра эластичного трубопровода. Генератор бегущего магнитного поля 2 является источником бегущего магнитного поля. Рабочая камера-канал 3 и генератор бегущего магнитного поля 2 находятся во внешней трубе-оболочке 1, предотвращающей повреждения их целостности.The peristaltic pump-mixer for pasty substances consists of a working chamber-channel 3 (Fig. 1), on the inner surface of which parallel opposed straight projections are located on both sides. They are made in such a way that with local compression of the pipeline they provide a complete overlap of the section. The distance between the protrusions is selected depending on the diameter of the elastic pipe. A traveling magnetic field generator 2 is a source of a traveling magnetic field. The working chamber-channel 3 and the traveling magnetic field generator 2 are located in the outer pipe-shell 1, which prevents damage to their integrity.

Перистальтический насос-смеситель для пастообразных веществ действует следующим образом. Бегущее магнитное поле создается генератором 2, расположенным во внешней трубе-оболочке 1 и питающимся от источника симметричного трехфазного напряжения с частотой 50 Гц. Волновой процесс, при котором поле в одних местах по длине генератора возникает, а в других исчезает, внешне выглядит как поступательное движение волны.The peristaltic pump-mixer for pasty substances acts as follows. A traveling magnetic field is created by a generator 2 located in the outer tube-shell 1 and powered by a symmetric three-phase voltage source with a frequency of 50 Hz. The wave process in which a field appears in some places along the length of the generator and disappears in others looks outwardly like a translational motion of a wave.

Перистальтический трубопровод рассматривается как деформируемое тело, по которому движутся образуемые волны деформации сокращения и удлинения рабочей камеры-канала 3. При этом не происходит переноса частиц трубопровода. Часть сечений трубопровода сжимается, уменьшая площадь сечения, а часть последующих сечений расширяется. Эти волны последовательно движутся по длине трубопровода, перемещая транспортируемую среду.The peristaltic pipeline is considered as a deformable body along which the generated deformation waves of contraction and elongation of the working chamber-channel 3 move. In this case, there is no transfer of pipeline particles. Part of the pipeline sections is compressed, reducing the cross-sectional area, and part of the subsequent sections is expanded. These waves sequentially move along the length of the pipeline, moving the transported medium.

Частицы перемещаемой среды совершают последовательный процесс продольных смещений в одном направлении, причем выпуклая волна, где трубопровод расширен, переносит часть жидкости по ходу своего движения. Таким образом, происходит постепенное перемещение всей транспортируемой среды в перистальтическом трубопроводе.Particles of the moving medium perform a sequential process of longitudinal displacements in one direction, and the convex wave, where the pipeline is expanded, transfers part of the fluid along its course. Thus, a gradual movement of the entire transported medium in the peristaltic pipeline occurs.

Сжатие трубы позволяет перекачивать смесь ламинарным потоком с относительно низким напряжением сдвига. Встречно направленные прямолинейные выступы на внутренней поверхности камеры-канала, при сжатии полностью перекрывающие сечение, предотвращают выдавливание части перемещаемого вещества назад.Compression of the pipe allows the mixture to be pumped in a laminar flow with a relatively low shear stress. Counter-directed rectilinear protrusions on the inner surface of the chamber-channel, compressing completely overlapping the section, prevent the extrusion of part of the transported substance back.

Отличительным признаком является обеспечение возможности эффективного транспортирования пастообразных веществ, а также высоковязких жидкостей с помощью бегущих волн деформации рабочей камеры-канала, обеспечивающих продвижение транспортируемого материала с низким напряжением сдвига, а внутренний рельеф позволит предотвратить обратное движение вещества.A distinctive feature is the possibility of efficient transportation of pasty substances, as well as highly viscous liquids using traveling waves of deformation of the working chamber-channel, which promote the transported material with a low shear stress, and the internal relief will prevent the reverse movement of the substance.

Claims

A peristaltic pump-mixer for pasty substances, containing an annular cavity along the hose, characterized in that the working chamber channel is made of a magnetically active elastomer excited by a traveling field generator, on the inner surface of which a series of parallel counter-directed rectilinear protrusions are made, which provide local compression of the pipeline complete overlap of the section.