SK280349B6 - Čerpadlo na skvapalnený plyn s vnútorným obehom - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Prihlasovaný vynález sa týka čerpadla na skvapalnený plyn s vnútorným obehom.

Doterajší stav techniky

V čerpadle na skvapalnený plyn s vnútorným obehom sa obeh kvapaliny v pracovnom priestore, v ktorom je umiestnené obežné koleso, zúčastní stlačovania plynu nachádzajúceho sa v komorách tohto obežného kolesa. V priebehu tohto procesu sa vnútorný povrch kvapalinového obehu dostáva bližšie k výtokovému otvoru, ktorým je plyn odvádzaný preč z pracovného priestoru do výpustného priestoru, pričom sa do určitej miery koná zmiešavame plynu a kvapaliny. Preto je nevyhnutné, aby pracovná kvapalina prechádzala súvisle z pracovného priestoru do výpustného priestoru a aby bola uvoľnená z kvapalinového obehu. Táto strata pracovnej kvapaliny je vyrovnaná čiastočne dodávaním čerstvej kvapaliny a inak recirkuláciou kvapaliny z výpustného priestoru do pracovného priestoru v podobe „recirkulovanej kvapaliny“. Z tohto dôvodu sú v tej časti skrine, ktorá obsahuje výpustný otvor, vytvorené priechody s primeranými rozmermi. Táto časť skrine takisto vytvára prepojenie a z tohto dôvodu bude v ďalšom texte označovaná ako prepojovací blok. Tento prepojovací blok obsahuje hrdlový priestor, ktorý' je vytvorený na účel prepojenia, pričom tento prepojovací blok môže tiež obsahovať mechanické tesnenie, ktoré musí byť behom činnosti čerpadla mazané a chladené. Podľa doterajšieho stavu techniky v tejto oblasti je toto dosahované priechodom čerstvej kvapaliny cez hrdlový priestor alebo odvedením časti prúdu cirkulujúcej kvapaliny k mechanickému utesneniu a vrátením tejto kvapaliny do pracovného priestoru na prívodnej strane čerpadla (DE-U-70117341).

Podstata vynálezu

Cieľ, na ktorého dosiahnutí je tento vynález založený, je zníženie požiadaviek na čerstvú kvapalinu alebo zjednodušenie vedenia kvapaliny. Toto je dosiahnuté na základe skutočnosti, že recirkulovaná kvapalina by mohla byť použitá na mazanie mechanického tesnenia a na dosiahnutie stavu, keď je využité prepojenie na recirkuláciu vracajúcej sa kvapaliny, ktorá prechádza z výpustného priestoru do pracovného priestoru cez hrdlový priestor. V porovnaní s už známymi čerpadlami, v ktorých je mechanické tesnenie mazané prostriedkami čerstvej kvapaliny, má prihlasovaný vynález výhodu v tom, že časť kvapaliny nachádzajúcej sa vo výpustnom priestore, ktorá je použitá ako chladiaci prúd, môže byť využitá na zníženie spotreby čerstvej kvapaliny a že chladené tesnenie nie je závislé od súvislého privádzania čerstvej kvapaliny. Preto môže byť prívod čerstvej kvapaliny obmedzený a nemusí byť udržovaný bez prerušenia. V porovnaní so zmieneným známym čerpadlom, v ktorom je chladenie zaisťované prostriedkami prúdu odvedeného špeciálne na tento účel z kvapalinového okruhu, má čerpadlo podľa tohto vynálezu výhodu zjednodušenia.

V prípade iného už známeho čerpadla (DE-A-1903887) je priestor obsahujúci tesnenie prepojený s pracovným priestorom prostredníctvom priechodu, ktorým môže kvapalina prúdiť tak dovnútra, ako i von, čo znamená, že môže byť vymieňaná. Je pravda, že priestor obsahujúci tesnenie je tiež prepojený s pracovným priestorom cez medzeru o bežného kolesa; pretože má byť táto medzera utesnená tak, ako je to len možné, nestačí na navracanie recirkulovanej kvapaliny.

Bolo zistené, že obava, ktorá vychádza z prípadného ovplyvnenia procesu chladenia nevyhnutným výskytom obsahu plynu v recirkulovanej kvapaline nachádzajúcej sa vo výpustnom priestore, sa javí ako neopodstatnená, ak je recirkulovaná kvapalina odoberaná z výpustného priestoru v bode, v ktorom je kvapalina v ustálenom stave a obsah plynu je už z väčšej časti odstránený. Podľa prihlasovaného vynálezu môže byť toto zaistené najmä vtedy, ak je výpustný priestor vybavený zväčšením, ktoré je využité na odstránenie recirkulovanej kvapaliny a ktorý· vedie z výpustného priestoru k tej strane čerpadla, ktorá obsahuje vstupný priestor. V jednom zmysle dáva skutočná dĺžka dráhy kvapaliny vytvorená zväčšením výpustného priestoru väčšiu istotu, že recirkulovaná kvapalina bude ustálená a že nebude obsahovať bublinky plynu. Naproti tomu vedenie zmieneného zväčšenia k tej strane čerpadla, ktorá obsahuje vstupný priestor, vytvára väčšinou vodorovný tvar tohto zväčšenia umožňujúci dobré oddeľovanie akéhokoľvek plynu, ktorý môže byť obsiahnutý v kvapaline pred tým, ako vstúpi do otvoru vedúceho zo zväčšenia do hrdlového priestoru. Ak je čerpadlo umiestnené tak, že jeho hriadeľ vedie vo vodorovnom smere, malo by uvedené predĺženie, povedané inými slovami, viesť k opačnej strane zvislého priemeru čerpadla, a to výhodne pod hrdlovým priestorom, pretože množstvo plynu je nižšie v dolnej časti výpustného priestoru ako v jeho hornej časti. Tento spôsob konštrukčného riešenia má takú istú výhodu v tom, že je veľmi jednoduché.

Účel uvádzaného zväčšenia výpustného priestoru, v ktorom je recirkulovaná kvapalina ustaľovaná, vyžaduje aby prierez tohto zväčšenia výpustného priestoru bol väčší vo vzťahu k prierezu otvoru vedúceho do hrdlového priestoru a prierezu ciest prúdu vedúcich z hrdlového priestoru do pracovného priestoru.

Prehľad obrázkov na výkrese

Vynález bude ďalej opísaný detailnejšie s odkazom na výkres, ktorý znázorňuje schematicky výhodné uskutočnenie príkladu. Na tomto výkrese:

Obr. 1 predstavuje pozdĺžny prierez čerpadlom na neskvapalnený plyn s vnútorným obehom.

Obr. 2 predstavuje pôdorys prepojujúceho bloku v smeru od regulačnej dosky.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Hriadeľ 1 čerpadla je uložený v motore alebo v ložiskovom stojane (nie je predvedené), ktorý je upevnený k prepoj o vaciemu bloku 2. V prepojovacom bloku je vytvorené prívodné vedenie 3 a výpustné vedenie 4, keď prívodné vedenie 3 je napojené na vstupný priestor 5 a výpustné vedenie 4 je napojené na výpustný priestor 6. Ak je čerpadlo nastavené vodorovne, sú obidva uvedené priestory 5, 6 od seba hore oddelené stenou 7, ktorá je vedená približne zvisle. Dole sú ohraničené stenami 8 a 9. Uprostred sú ohraničené kruhovou stenou 19, ktorá obklopuje hrdlový priestor 11, v ktorom je umiestnené mechanické tesnenie 12.

Tieto priestory 5, 6 sú na konci uzavreté regulačnou doskou 13, ktorá obsahuje prívodný otvor 14 v oblasti vstupného priestoru 5 a jeden alebo niekoľko vývodných

SK 280349 Β6 otvorov 15 v oblasti výpustného priestoru 6. Na druhej strane regulačnej dosky 13 sa nachádza veko 16, ktoré uzatvára pracovný priestor, v ktorom sa na hriadeli 1 excentrický otáča obežné koleso 17. Obiehajúca kvapalina, ktorá je uvádzaná excentrický do pohybu v pracovnom priestore vo vzťahu k obežnému kolesu vytvára periodické zväčšenie (nasávaciu stranu) a zmenšenie (vypudzovaciu stranu) vo voľnom objeme komôr obežného kolesa a tým zaisťuje prívod plynového média, ktoré je nasávané zo vstupného priestoru 5 cez prívodný otvor 14 a ktoré je vypudzované do výpustného otvoru 6 cez vývodné otvory 15 spoločne s časťou prevádzkovej kvapaliny.

Od dolnej oblasti výpustného priestoru 6 odbočuje zväčšenie 18 tohto výpustného priestoru, ktoré je vedené priečne pod hrdlovým priestorom 11 k druhej strane prepojovacieho bloku 2. V tejto súvislosti by výraz „druhá strana“ mal byť chápaný ako tá strana, ktorá je oddelená od strany výpustného priestoru priestorom vymedzeným stenou 7, ktorá oddeľuje výpustný priestor 6 od vstupného priestoru 5 v hornej oblasti. Na miesto toho je možné uplatniť výraz „zvislý priemer“, ktorý sa v tomto príklade zhoduje s priemerom vymedzeným stenou 7.

V stene 10 oblasti 18 ďalej od výpustného priestoru je vytvorený otvor 19 a týmto otvorom môže prechádzať recirkulovaná kvapalina z výpustného priestoru 6 do hrdlového priestoru 11. Tento otvor 19 je výhodne konštrukčne riešený takým spôsobom, aby viedol do oblasti umiestnenia chladeného mechanického tesnenia, v ktorom jednak zintenzívňuje chladenie a jednak odplavuje plynové bubliny, ktoré sa tam mohli prichytiť. Potom, čo recirkulovaná kvapalina pretečie hrdlovým priestorom 11, pokračuje podľa otvoru na hriadeľ vytvoreného v regulačnej doske 13 ku koncovému čelu hlavy obežného kolesa 17 a prúdi - prevažne na vstupnej strane - medzi zmieneným koncovým čelom a regulačnou doskou 13 do pracovného priestoru.

Táto činnosť je zaistená bez ohľadu na to, či čerpadlo je použité ako podtlakové čerpadlo alebo ako kompresor, pretože v každom prípade je hrdlový priestor pod tlakom, ktorý nie je výrazne nižší ako tlak prevládajúci vo výpustnom priestore 6, zatiaľ čo v pracovnom priestore má prinajmenšom obvodová oblasť nižšiu úroveň tlaku.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Čerpadlo má skvapalnený plyn s vnútorným obehom, majúce pracovný priestor, v ktorom je obsiahnuté letmo uložené obežné koleso (17), a prepoj ovací blok (2), ktorý je oddelený od zmieneného priestoru regulačnou doskou (13), kde na jednej strane hrdlového priestoru (11), ktorá je výhodná na umiestnenie mechanického tesnenia (12), sa nachádza vstupný priestor (5) a na druhej strane sa nachádza výpustný priestor (6), pričom tento výpustný priestor (6) je prepojený s pracovným priestorom cez priechody, ktorých prierezy sú vymerané tak, aby umožňovali obiehanie recirkulovanej kvapaliny, vyznačujúce sa tým, že prepojenie medzi zmieneným výpustným priestorom (6) a pracovným priestorom prechádza cez hrdlový priestor (11).
2. 2. Čerpadlo na skvapalnený plyn s vnútorným obehom podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že otvor (19) prepojujúci výpustný priestor (6) s hrdlovým priestorom (11) je umiestnený na zväčšení (18) výpustného priestoru (6), pričom zväčšenie (18) je vedené priečne vo vzťahu k tej strane čerpadla, ktorá obsahuje vstupný otvor.
3. 3. Čerpadlo na skvapalnený plyn s vnútorným obehom podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že ak je toto čerpadlo umiestnené tak, aby jeho hriadeľ bol vedený vodorovne, leží otvor (19) na druhej strane zvislého priemeru (z pohľadu od výpustného priestoru).
4. 4. Čerpadlo na skvapalnený plyn s vnútorným obehom podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že zmienené zväčšenie (18) výpustného priestoru (6) leží pod hrdlovým priestorom (11).