SU591624A1 - Насосна установка - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к насосным установкам , содержащим насос высокого давлени , и, в частности, к установкам, снабженным ридросистемой среды, уплотн ющей плунжер насоса в цилиндре.

В известных насосных установках этого типа гидросистема сообщаетс  с запорной камерой , имеющей перегородку дл  отделени  ее от рабочей камеры, причем уровень избыточного давлени  в запорной камере исключает попадание в нее жидкости из рабочей камеры в периодТакта нагнетани  насоса.

Недостатком известной насосной установки  вл етс  значительна  затрата энергии на поддержание заданного уровн  избыточного давлений в запорной камере. Затраты энергии необходимы дл  привода отдельного дополнительного насоса высокого давлени , давление которого должно быть выuJe давлени  нагнетани  основного насоса.

Кроме этого,давление в запорной камере посто нно и не зависит от давлени  в рабочей камере, что приводит к тому, что энерги ,затрачиваема  приводом дополнительного насоса, расходуетс  вхолостую во врем  такта всасывани  основного насоса.

Целью изобретени   вл етс  уменыление энергозатрат на поддержание требуемого уровн  избыточного давлени  в запорной камере.

Эта цель достигаетс  тем, что указанна  перегородка установлена подвижно, а установка снабжена обратным клапаном дл  сообщени  с гидросистемой уплотн ющей среды, причем уровень избыточного давлени  в гидросистеме установлен большим, чем давление в рабочей камере в период такта всасывани  насоса на величину, обеспечивающую перемещение указанной подвижной перегородки в заданных пределах.

Запорна  камера выполн етс  в нескольких вариантах и может быть образована внутренней кольцевой канавкой, выполненной в цилиндре , частью наружной поверхности плунжера и подвижной перегородкой, выполненной в виде втулки, надетой на плунжер и сопр гающейс  своим наружным диаметром с внутренним диаметром указанной кольцевой канавки .

Кроме того, запорна  камера может быть образована частью внутренней поверхности цилиндра , торцом плунжера и подвижной перегородкой , выполненной в виде порщн  с хвостовиком , ограничивающим ход поршн  при

такте всасывани , причем диаметр указанного поршн  равен диаметру плунжера.

Запорна  камера может быть образована и частью наружной поверхности плунжера, частью кольцевой канавки, выполненной в цилиндре и подвижной перегородкой, выполненной в виде эластичной мембраны, а в кольцевой канавке размещена втулка с радиальными каналами, на наружной поверхности которой закреплена мембрана.

На фиг. 1 изображена предлагаема  насосна  установка.в продольном разрезе с первым вариантом : полнени  запорной камеры; на фиг. 2- то же, со вторым вариантом исполнени  запорной камеры; на фиг. 3 - то же, с третьим вариантом исполнени  запорной ка . меры. . , .,

Насосна  установка содержит насос высокого давлени  с плунжером 1, размещенным в цилиндре 2 и гидросистему уплотн ющей среды.

Гидросистема уплотн ющей среды содержит источник низкого давлени , например гидропневмоаккумул тор 3, подвод щую магистраль 4, обратный клапан 5, запорную камеру 6, щелевое уплотнение 7 между плунжером 1 и цилиндром 2. Подвод сжатого газа к пневмогидроаккумул тору 3 осуществл етс  по магистрали 8. ;

Насос высокого давлени , кроме плунжера 1 и цилиндра 2, содержит впускную магистраль 9 с обратным клапаном 10 и каналом 11 в цилиндре 2, рабочую: камеру 12 и напорную магистраль 13 с каналом 14 в цилиндре 2 и обратным клапаном 15.

Запорна  камера 6 и рабоча  камера 12 разделены перегородкой, установленной подвижно в пределах запорной камеры 6. Подвижна  перегородка и запорна  камера 6 мо: гут быть выполнены в различных вариантах.

Запорна  ка.мера может быть образована внутренней кольцевой канавкой 16, выполненной в цилиндре 2, частью наружной поверхности плунжера 1, и подвижной перегородкой, выполненной в виде втулки 17, надетой на плунжер I и размещенной в канавке 16. Втулка 17 снабжена уплотнени ми 18 и 19. Подвод уплотн ющей жидкости в запорную камеру 6 осуществл етс  через канал 20 в стенке цилиндра 2., ..

В другом варианте исполнени  насосной установки запорна  камера образована частью внутренней поверхности цилиндра 2, торцом плунжера 1 и подвижной перегородкой, выполненной в виде порщн  21 с хвостовиком 22, ограничивающим ход порщн  21 при такте всасывани . Диаметр порщн  21 равен диаметру плунжера 1. Поршень 21 снабжен уплотнением 23.

-Подвод уплотн ющей жидкости в запорную камеру 6 осуществл етс  через канал 24, выполненныйв плунжере 1.

В третьем варианте исполнени  насосной установки запорна  камера 6 образована частью наружной поверхности плунжера 1, частью кольцевой канавки 25, выполненной .в цилиндре 2, и подвижной перегородкой, выполненной в виде эластичной мембраны 26, закрепленной на наружной поверхности втулки 27, с радиальными каналами 28. Втулка 27 снабжена уплотнени ми 29 и 30. Подвод уплотн ющей жидкости в запорную камеру 6 осуществл етс  через канал 31 в стенке цилиндра 2.

Насосна  установка согласно первому варианту исполнени  запоркой камеры работает следуюплим образом.

Плунжер 1 совершает возвратно-поступательное движение под действием любого приводного устройства.

В период такта всасывани  плунжер 1 движетс  влево. Уровень избыточного давлени  в гидросистеме уплотн ющей среды установлен большим, чем давление в рабочей камере в период такта всасывани  насоса, па величину, обеспечивающую перемещение подвижной перегородки .

Под действием указанного перепада давлений между запорной камерой 6 и рабочей камерой 12 перегородка-втулка 17 перемещаетс  вправо до упора в торцовую часть кольцевой канавки 16.Во врем  тактд нагнетани  плунжер 1 перемещаетс  вправо и давление в рабочей камере возрастает от впускного до нагнетательного , рабоча  жидкость из камеры 12 через капал 14 клапан 15 поступает в напорную магистраль 13,

Одновременно с нарастанием давлени  рабочей жидкости в камере 12 за счет подвижности втулки 17, совершающей перемещение влево под действием перепада давлений между камерой 12: и запорной камерой 6, в последней давление так же возрастает. Втулка 17 перемещаетс  влево на величину, обусловленную сжимаемостьйэ жидкости в объеме запорной камеры 6 и уменьщеиием объема камеры 6 па величину утечек уплотн ющей средЫ через щелевое уплотнение 7. Перепад давлений между рабочей камерой 12 и запорной камерой 6 невелик, что при наличии уплотнений 8 и 19 практически полностью исключает перемещивание нагнетаемой и уплотн ющей жидкости.

После заверщени  такта нагнетани  цикл работы насоса повтор етс .

Насосна  установка согласно второму варианту исполнени  запорной камеры работает аналогично.

При такте всасывани  обратный клапан 5 открываетс  и уплотн юща  жидкость из гидросистемы уплотн ющей среды по каналу 24 поступает в запорную камеру 6, перемеща  порщень 21 ,в крайнее правое положение, ограничиваемое хвостови.ком 22. При такте нагиетани  поршень 21 воздействует на уплотн ющую жидкость в запорной камере 6 и перемещаетс  влево на величину, обусловленную сжимаемостью жидкости в объеме запорной каме ри и уменьщеиие объема этой камеры на величину утечек уплотн ющей жидкости через щелевОе уплотнение 7.

Claims (4)

1. Насосна  установка согласно третьему варианту исполнени  запорной камеры работает аналогично. Отличие этого варианта исполнени  состоит в том, что втулка 27 неподвижна, а измеИение объема запорной камеры 6 происходит , благодар  гибкости эластичной мембраны 26. Предлагаема  насосна  установка позбол ет уменьшить затраты энергии на уплотнение гшунжера за счет значительного снижени  уровн  избыточного давлени  в гидросистеме уплотн ющей среды и практически исключить смешивание рабочей и уплотн ющей жидкостей. Формула изобретени  I. Насосна  установка, содержаща  насос высокого давлени  и источник среды, уплотн ющей плунжер насоса в цилиндре, сообщенный с запорной камерой, имеющей перегородку дл  отделени  от рабочей камеры, причем уровень избыточного давлени  в запорнойкамере исключает попадание в нее-жидкости из рабочей камеры в период такта нагнетани , отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  энергозатрат на поддержание требуемого уровн  избыточного: давлени  в запорнбй камере, перегородка усталозлена подвижно, а установка снабжена обратным клапаном дл  сообщени  запорной камеры с источником уплотн ющей среды, причем уровень избыточного давлени  в указанном источнике установлен большим, чем давление в рабочей камере в период такта всг сывани  насоса на величину, обеспечивающую перемещение указанной подвижной перегородки в заданных пределах.
2. 2.Установка но п. , отличающа с  тем, что запорна  камера образована внутренней кольцевой канавкой, выполненной в цилиндре, частью наружной поверхности плунжера и подвижной перегородкой, выполненной в виде втулки , надетой на плунжер и сопр гающейс  своим наружным диаметром с внутренним диаметром указанной кольцевой канавки.
3. 3.Установка по п. 1« отличс1юща. с-и тем, что запорна  камера образована частью в.нутррнней поверхности цилиндра, торцом плунжера и подвижной перегородкой, выполненной п виде поршн  с хвостовиком, ограничивающим ход поршн  при такте всасывани , причем диаметр указанного поршн  равен диаметру плуижера .
4. 4.Установка по п. , отличающа с  тем, что запорна  камера образована.частью ниружной поверхности плунжера, частью кольцевой канавки, выполненной в цилиндре, и подвижной перегородкой, выполненной в виде эластичной мембраны, а в указанной кольцевой канавке .размещена втулка с радиальными отверсти ми , на наружной поверхности которой закреплена мембрана.

   V

   J- ,

   It

   га

   19-П

   to

   fff 16

   Уиг. f

   I--I

   V . 7

   w,

   IL

   т f

   10 9

   I Ng 19 г гб уо

   12

   tpui 3