ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ НАСОС ЗАМЕЩЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F04F1/02 

Изобретение относится к техническим средствам, применяемым для перемещения массы жидкости, в частности к устройствам для подъема воды на определенную высоту для дальнейшей ее транспортировки и использования по назначению.

Известна установка, содержащая пневматическую водозаборную емкость, вакуумную установку, поплавковый выключатель, патрубок с обратным клапаном, а также водопровод и воздухопровод.

К недостаткам известного устройства относятся следующие: невысокая производительность вследствие неэффективного использования вакуумной установки; конструкция рассчитана на использование в качестве рабочего тела только разрежения, а применение одновременно разрежения и избыточного давления в данном случае не представляется возможным; забор воды из водоема может производиться только в одну емкость, что снижает надежность работы установки и ограничивает возможности применения.

Целью изобретения является повышение производительности, применение несколько водозаборных емкостей и обеспечение возможности перемещения воды из мелких водоемов до полного их осушения вместе с находящимися в воде живыми представителями фауны и флоры, не повреждая их.

Это достигается тем, что в установке применен малопроизводительный вакуумно-компрессорный агрегат, который при помощи двухконтурного воздухопровода герметично соединен входными и выпускными отверстиями с несколькими водозаборными емкостями, например с двумя, через воздухораспределительные клапанные коробки в каждом контуре, переключающие рычаги которых связаны с исполнительным механизмом, например электрического типа, внутри каждой емкости встроены водозаборная и водоподъемная трубы с переключающими их верхние отверстия объемными барофункционирующими клапанами с изменяющейся величиной плавучести. Внутри первой емкости предусмотрен двухпоплавковый замыкатель контакта механизма с штоком, выведенным наружу через отверстие в верхней части с гофрированным уплотнителем, причем обе емкости сообщаются с водоемом при помощи патрубков, закрепленных в их днище, а каждая водоподъемная труба снаружи имеет сливное отверстие.

На фиг. 1 и 2 изображена принципиальная схема предлагаемой установки.

Установка включает источник 1, из которого производится забор воды, водозаборную трубу 2, гипербарическую водозаборную емкость 3, перекрывающий клапан 4 с упругоэластичной барофункционирующей приставкой, дренажную трубку 5, сообщающую полость клапана с окружающим атмосферным воздухом, клапан 6 водосливной трубы, водосливной патрубок 7, воздухооткачивающую трубу 8, двухпозиционный контактный замыкатель 9, механизм 10 переключения клапанных воздухораспределительных коробок, клапанную коробку 11 переключения откачки воздуха, вакуумно-компрессорный агрегат 12, сливной патрубок второй емкости 13, клапан 14 второго патрубка, шток 15 клапана, груз-оттяжку 16 штока клапана, клапан 17 второй водозаборной емкости, гофрированный уплотнитель 18 штока двухпоплавкового контактного замыкателя, клапанную коробку 19 переключения закачки воздуха, соединительную воздухозаборную трубку 20 откачки воздуха, воздухооткачивающую трубу 21, воздухоподъемную трубу 22 второй емкости, соединительную воздухозаборную трубу 23 закачки воздуха, водозаборную емкость 24, отстойники 25, вертикально-перемещающую плавучесть 26, неподвижную плавучесть 27, упор 28, водоподъемную трубу 29 первой емкости.

В исходном статическом положении клапаны 4, 6, 14 и 17 закрыты, контактный замыкатель 9 разомкнут, плавучести 26 и 27, а также упор 28 находятся в нижнем положении. В полости водозаборных емкостей 3 и 24 давление воздуха равно давлению окружающего атмосферного воздуха. Клапанная коробка 11 переключена на откачку воздуха из емкости 3, а клапанная коробка 19 переключена на закачку воздуха в емкость 24.

Для работы установки включается воздушно-компрессорный агрегат 12, который через трубку 20, клапанную коробку 11 и трубу 8 откачивает воздух из емкости 3, а через трубу 23, клапанную коробку 19 и трубу 21 закачивает воздух в емкость 24. Под действием разрежения, создаваемого в емкости 3, клапан 6 прижимается вниз и перекрывает отверстие водоподъемной трубы, а клапан 4 увеличивается в объеме и всплывает, освобождая отверстие трубы 2. Под воздействием разрежения вода из источника 1 начинает поступать в емкость 3, заполняя ее. По мере заполнения емкости плавучесть 26 начинает перемещаться вверх по штоку и по достижении упора 28 за счет суммарной подъемной силы плавучестей 26 и 27 упор перемещается вверх и замыкатель 9 замыкается. При замкнутом замыкателе 9 механизм 10 производит переключение клапанных коробок 11 и 19. При этом начинается откачка воздуха из емкости 24, а в емкости 3 создается избыточное давление, под воздействием которого клапан 6 открывается, а клапан 4 уменьшается в объеме и закрывает патрубок, вода из емкости 3 по трубе 29 через патрубок 7 удаляется во внешнюю среду для дальнейшего использования, а емкость 24 заполняется водой из источника. По мере осушения емкости 3 плавучесть 26 опускается вниз и по достижении плавучести 27 масса двух плавучестей складывается, под воздействием которых размыкатель размыкается. Срабатывает механизм 10 и переключает клапанные коробки 11 и 19 в первое положение, снова начинается заполнение емкости 3 и осушение емкости 24. Непрерывность циклов попеременного заполнения и осушения емкостей происходит до тех пор, пока не выключен воздушно-компрессорный агрегат.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом обладает существенными преимуществами: обладает максимально высокой производительностью для этого класса установок вследствие одновременного использования разрежения и избыточного давления при использовании одного агрегата; в конструкции устройства применены барофункционирующие объемные клапаны для обеспечения автоматической работы установки при использовании нескольких водозаборных емкостей; имеет простую конструкцию и высокую эксплуатационную надежность при длительном ее применении в условиях высокой влажности и агрессивной среды.

Ожидаемый эффект выражается в возможности широкого использования в народном хозяйстве, в том числе для перекачки технических жидкостей и агрессивных смесей, на индивидуальных приусадебных участках в сельской местности и т.д., экономном расходовании электроэнергии при высокой производительности установки.

Использование: в конструкциях гиперболической водоотталкивающей насосной установки. Сущность изобретения: рабочие камеры попеременно подключают механизмом распределения к источнику высокого и низкого давления рабочего газа. Камеры снабжены всасывающими и нагнетательными трубами с всасывающими и нагнетательными клапанами. Нагнетательный клапан выполнен поплавковым. Источник высокого и низкого давления выполнен в виде вакуум-компрессорного агрегата с воздухораспределительными коробами, связанными с механизмом распределения. Механизм выполнен электрического типа. Одна камера снабжена двухпоплавковым замыкателем контакта механизма. Вакуум-компрессорный агрегат сообщен с каждой камерой через клапанные коробки двумя трубопроводами. Всасывающий клапан выполнен поплавковым. Оба клапана выполнены с изменяющейся величиной плавучести. Часть клапанов выполнена упругоэластичной и имеет груз-оттяжку, верхняя часть клапанов - объемногофрированной. Внутренняя полость клапана сообщена с атмосферой шлангом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ НАСОС ЗАМЕЩЕНИЯ, содержащий рабочие камеры, попеременно подключаемые посредством механизма распределения к источникам высокого и низкого давления рабочего газа и снабженные всасывающими и нагнетательными трубами с всасывающими и нагнетательными клапанами, при этом нагнетательный клапан выполнен поплавковым, отличающийся тем, что источник высокого и низкого давления выполнен в виде вакуум-компрессорного агрегата с воздухораспределительными коробками, связанными с механизмом распределения, механизм распределения выполнен электрического типа, одна из камер снабжена двухпоплавковым замыкателем контакта механизма распределения, при этом вакуум-компрессорный агрегат сообщен с каждой из рабочих камер через клапанные коробки посредством двух трубопроводов, всасывающий клапан выполнен поплавковым, а всасывающий и нагнетательный клапаны выполнены с изменяющейся величиной плавучести. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что перекрывающая часть всасывающих и нагнетательных клапанов выполнена упругоэластичной и имеет груз-оттяжку, верхняя часть клапанов выполнена объемно-гофрированной, а внутренняя полость клапана сообщена с атмосферой посредством шланга.