RU31212U1 - Гидропневматическое устройство - Google Patents

Description

2003109836

MiDfe llfel) m j....u j., r

2 0 j

Гидропневматическое устройство

Изобретение касается устройств для перемешивания и транспортирования радиоактивных осадков со дна водоемов- хранилищ радиоактивных отходов, а также из емкостей хранилищ РАО,

Известно гидропневматическое устройство 1 для перемешивания и транспортирования радиоактивных осадков со дна водоемов-хранилищ радиоактивных отходов, содержащее сопловую и пульсационные камеры, пульсопровод, пневматический пульсатор, камеру смешения с приемным отверстием в нижней части, напорный трубопровод и возд5Ш1ные патрубки, верхняя стенка сопловой камеры выполнена конической с окнами, имеющими обратные шаровые клапана, нижняя часть пульсационной камеры отстоит от днища на 0,2-0,25 диаметра последней, в боковой цилиндрической стенке сопловой камеры и в ее днище расположены отверстия и щели профилированные наружу, в приемном отверстии камеры смешения установлен обратный шаровой клапан, а отверстие расположено на расстоянии 0,3-0,35 диаметра пульсационной камеры от днища, воздушные патрубки установлены на напорном трубопроводе с шагом 0,5-0,75м, ширина щелей и диаметр отверстий не превышает 0,5 диаметра приемного отверстия камеры смешения, а суммарная площадь щелей и отверстий составляет 0,7-0,8 площади пульсационной камеры.

7 В 01 F 5/00 F15B 21/12

камеры. Пульпа , проходя через сопла сопловой камеры в виде струй, вызывает перемешивание осадка и препятствует его осаждению. При сообщении пульсационпой камеры с атмосферой давление в ней падает и под действием силы тяжести и избыточного давления столба пульпы с внешней стороны окон, шаровые клапаны открываются. Происходит быстрое заполнение пульсационной камеры менее концентрированной пульпой (такт заполнения), после чего цикл повторяется. Объем вьггесиенной пульпы и интенсивность перемешивания определяется положением верхнего и нижнего уровней пульпы в пульсационной камере и зависит от давления воздуха в импульсе и от частоты пульсации. Поступление через окна менее концентрированной пульпы из верхних слоев и вытеснение ее к основанию емкости способствует более равномерному и интенсивному перемешиванию пульпы на расстоянии до 1,5м от оси устройства. Непрерывно перемешиваемая пульпа транспортируется эрлифтом на переработку.

Недостатком устройства является ограниченный напор создаваемый эрлифтом, который зависит только от высоты погружения его приемного отверстия камеры смешения.

Известен пневматический погружной насос 2 для перекачивания жидкофазных радиоактивных и агрессивных пульп, который обеспечивает требуемые напоры и производительности независимо от высоты его погружения. Насос содержит рабочую камеру с крышкой, всасываюший клапан, помещенный в клапанную коробку, установленную с уплотнением в отверстии дниша рабочей камеры, напорный клапан, размешенный в напорном патрубке вне рабочей камеры, импульсный патрубок введенный в рабочую камеру и снабженный в верхней части фланцем, причем клапанная коробка всасывающего клапана соединена при помощи штока с фланцем, и пневматический пульсатор, подключенный к импульсному патрубку и патрубкам подачи и сдувки сжатого воздуха, при этом на фланце рабочей камеры установлено устройство

для открытия отверстия в диище, соединенное со штоком, проходящим через фланец, имеющий эластичный элемент, обеспечивающий герметичность рабочей камеры, а в напорный патрубок, находящийся в рабочей камере подведен трубопровод подачи сжатого воздуха, и снизу к днищу рабочей камеры прикреплен стакан, перфорированный отверстиями и щелями, кроме того, на трубопроводе подачи сжатого воздуха, на напорном патрубке, за напорным клапаном и на патрубке сдувки из пульсатора установлены краны,

Принщ1п действия насоса, погруженного в жидкость, сводится к следующему. Импульсный патрубок попеременно соединяет рабочую камеру с источником повышенного и пониженного (атмосферного) давления воздуха. При пониженном давлении жидкость Через всасывающий клапан заполняет рабочую камеру (такт заполнения). При достижении определенного уровня, через импульсный патрубок, при соответствующем положении золотника пульсатора, подается сжатый воздух (такт вытеснения), который вытесняет жидкость из рабочей камеры до определенного уровня в напорный патрубок, действуя на жидкость подобно поршню. К этому времени, поворотом золотника пульсатора, рабочая камера сообщается с атмосферой, жидкость снова заполняет рабочую камеру, и цикл повторяется. Перфорированный стакан закрепленный на днище препятствует забивке насоса крупными включениями, но периодически вокруг стакана накапливаются крупные включения, которые снижают производительность насоса. Для восстановления производительности насоса проводится операция «распульповка, при которой дистанционно поднимается коробка всасывающего клапана и тогда вытеснение пульпы из рабочей камеры происходит не в напорную линию, а через отверстие в днище в стакан и далее через отверстия и щели перфорированного стакана сформированными струями в пульпу, тем самым, пульпа вокруг стакана приходит во взвешенное состояние. Чередование тактов «заполнение и «вытеснение с определенной частотой, скважностью и размахом колебаний пульпы в

рабочей камере (амплитудой колебаний) приводит пульпу вокруг стакана во взвешенное состояние. Пульпа, проходя через сопла в виде струй, вызьшает перемешивание и отбрасывание крупных включений от наружней стороны стакана на расстояние до 11,5м. После необходимого времени проведения операпии «распульповка (20-40мин.) опускается коробка всасывающего клапана и насос продолжает перекачку пульпы.

Недостатком насоса является периодическая его остановка на проведение операции «распульповка, которая, в зависимости от свойств осадка может сравнительно часто повторятся, что существенно снижает количество откачиваемой пульпы.

Предлагаемое изобретение решает следующие технические задачи:

-увеличение напора и производительности при перекачке пульпы;

-снижение эксплуатапионных затрат;

-одновременно перемешивает осадки и перекачивает пульпу с необходимым напором и производительностью.

Для достижения этого нового технического результата гидропневматическое устройство содержит рабочую камеру с установленным в ее днище всасывающим клапаном, имеющим подвижное седло, напорную трубу, размещенную внутри рабочей камеры и проходящую через крышку с установленным на ней, вне рабочей камеры, напорным клапаном, импульсный патрубок, размещенный на крьппке и соединенный через пульсопровод с пневматическим пульсатором, сопловую камеру, а снаружи коаксиально рабочей камере установлены внешняя и средняя обечайки, средняя обечайка открьгга снизу и в ее крышке установлен импульсный патрубок, соединенный через пульсопровод и дистанпионно регулируемый кран с пульсатором, к нижней части внешней обечайки закреплена сопловая камера, кроме того импульсный патрубок, установленный на крышке средней обечайки, соединен с автономным пульсатором, что обуславливает соответствие технического решения критерию « Новизна.

Сущность изобретения «Гидропневматическое устройство поясняется чертежом фиг. 1. На фиг. 1. представлен схематически вертикальный разрез устройства.

Устройство содержит рабочую камеру 1 с установленным в ее днище всасывающим клапаном 2, имеющим подвижное седло 3, напорную трубу 4, размещенную внутри рабочей камеры и проходящую через крьщтку с установленным на ней, вне рабочей камеры, напорным клапаном 5, импульсный патрубок 6, размещенный на крыщке и соединенный через пульсопровод с пневматическим пульсатором 8, сопловую камеру 9, снаружи коаксиально рабочей камеры установлены внешняя 10 и средняя 11, обечайки, средняя обечайка открыта снизу и в ее крышке 12 установлен импульсный патрубок 13, соединенный через пульсопровод 14 и дистанционно регулируемый кран 15 с пульсатором 8, а к нижней части внешней обечайки закреплена сопловая камера 9, кроме того, импульсный патрубок, установленный в крышке 12 средней обечайки 11, соединен с автономным пульсатором ( на фиг.1. не показанном).

Устройство, установленное на дно емкости (водоема) и зафиксированное в этом положении, работает следующим образом. Кран ставится в среднее положение, когда импульсные патрубки насоса 6 и мещалки 13 сообщаются. Включается электродвигатель, который через редуктор (на фиг.1 не показаны) приводит во вращение золотник Пульсатора 8 и поступающий сжатый воздух в пульсатор преобразуется в импульсы давления с определенной частотой и скважностью. Эти импульсы передаются одновременно и в рабочую камеру 1 и в полость 16 средней обечайки 11 и приводят, находящуюся в них жидкость в возвратно-поступательное движение. Под действием давления над уровнями жидкостей (такт вытеснения) в рабочей камере 1 жидкость вытесняется в напорную трубу 4, а из полости 16 вытесняется через отверстия 17 и щели 18 в виде струй, которые вызывают взмучивание осадка и его поддержание во взмученном состоянии. Таким образом одновременно осадок взмучивается, поддерживается во взмученном состоянии и транспортируется на переработку.

Изменением положения крана изменяется производительность насоса и интенсивность перемешивания пульпы. Если разница в необходимом давлении сжатого воздуха в импульсе между транспортировкой пульпы и ее перемешивании значительна, то полость 16 через импульсный патрубок 13 подсоединяют к автономному пульсатору. Испытания опытного образца гидропневматического устройства показали, что устройство надежно перемешивает пульпу и обеспечивает необходимый напор при транспортировке.

Источники информации

1.Патент РФ авт.заявка 2000119923, F 04 F 1/02 , положит, решение от 18.01 2002г.

2.Свидетельство на полезную модель 21534, B01F 5/00, F15B 21/12, Бюл. 3, 2002г.

Claims (2)

1. Гидропневматическое устройство, содержащее рабочую камеру с установленным в ее днище всасывающим клапаном, имеющим подвижное седло, напорную трубу, размещенную внутри рабочей камеры и проходящую через крышку с установленным на ней, вне рабочей камеры, напорным клапаном, импульсный патрубок, размещенный на крышке и соединенный через пульсопровод с пневматическим пульсатором, сопловую камеру, а снаружи коаксиально рабочей камеры установлены внешняя и средняя обечайки, средняя обечайка открыта снизу и в ее крышке установлен импульсный патрубок, соединенный через пульсопровод и дистанционно регулируемый кран с пульсатором, и к нижней части внешней обечайки закреплена сопловая камера.

2. Гидропневматическое устройство по п.1, отличающееся тем, что импульсный патрубок, установленный в крышке средней обечайки, соединен с автономным пульсатором.