НАГНЕТАТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК F04B43/04 

Изобретение относится к насосо- и компрессоростроению, в частности к электромагнитным мембранным нагнетателям для жидкости и газа.

Известен нагнетатель, содержащий один нагнетательный узел, разделенный магнитопроводной мембраной на две рабочие камеры, и два электромагнитных привода с катушками и магнитопроводами, расположенных по обе стороны нагнетательного узла для взаимодействия с мембраной [1]
Недостаток известного нагнетателя низкий КПД, так как электромагнитный привод работает только с одной стороны катушки, а несимметричность нагрузки уменьшает рабочий ресурс нагнетателя.

Наиболее близким к описываемому является нагнетатель, содержащий по меньшей мере два нагнетательных узла, каждый из которых разделен мембраной, имеющей магнитопровод, на две рабочие камеры, и расположенный между нагнетательными узлами электромагнитный привод, выполненный из двух катушек с центральными статорами, разноименные полюса которых расположены в каждой прилегающей к электромагнитному приводу рабочей камере, сообщенной с всасывающим и нагнетательным патрубками через одноименные клапаны и соединительные трубопроводы [2]
Недостаток известного нагнетателя низкая производительность и эффективность, так как внешние (по отношению к приводу) рабочие камеры нагнетательных узлов не работают на нагнетание рабочей среды под воздействием электромагнитного привода.

Цель изобретения повышение производительности и эффективности нагнетателя.

Цель достигается за счет того, что в нагнетатель, содержащий по меньшей мере два нагнетательных узла, каждый из которых разделен мембраной, имеющей магнитопровод, на две рабочие камеры, и расположенный между нагнетательными узлами основной электромагнитный привод, выполненный из двух катушек с центральными статорами, разноименные полюса которых расположены в каждой прилегающей к основному электромагнитному приводу рабочей камеры, причем прилегающие к основному электромагнитному приводу рабочие камеры нагнетательных узлов сообщены с нагнетательным патрубком через одноименные клапан и соединительные трубопроводы, а не прилегающие к основному электромагнитному приводу рабочие камеры нагнетательных узлов сообщены с всасывающим патрубком через одноименные клапан и соединительные трубопроводы, в соответствии с изобретением между не прилегающими к основному электромагнитному приводу рабочими камерами нагнетательных узлов введен дополнительный электромагнитный привод, выполненный из двух катушек с центральными статорами, разноименные полюса которых расположены в каждой прилегающей к дополнительному электромагнитному приводу рабочей камере нагнетательных узлов, при этом нагнетатель имеет четное одинаковое количество расположенных кольцеобразно нагнетательных узлов и электромагнитных приводов, прилегающие к каждому основному электромагнитному приводу рабочие камеры нагнетательных узлов сообщены с всасывающим патрубком через дополнительные всасывающий клапан и соединительные трубопроводы, а прилегающие к каждому дополнительному электромагнитному приводу рабочие камеры нагнетательных узлов сообщены с нагнетательным патрубком через дополнительные нагнетательный клапан и соединительные трубопроводы.

На фиг.1 схематически изображен нагнетатель, например, с четырьмя нагнетательными узлами и четырьмя электромагнитными приводами, разрез через центры мембран и частичный разрез нижней катушки, статора и соседнего нагнетательного узла; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 нагнетатель с двумя нагнетательными узлами и двумя электромагнитными приводами (без трубопроводов и клапанов), вид сверху; на фиг.4 то же, с шестью нагнетательными узлами и шестью электромагнитными приводами (без трубопроводов и клапанов), вид сверху.

Нагнетатель содержит расположенные кольцеобразно, например, две пары нагнетательных узлов 1 и 2, 3 и 4, четыре электромагнитных привода 5-8, из которых основные электромагнитные приводы 5 и 7 расположены соответственно между первой парой нагнетательных узлов 1 и 2 и второй парой нагнетательных узлов 3, 4, а дополнительные электромагнитные приводы 6 и 8 расположены соответственно между нагнетательными узлами 2, 3 и 4, 1.

Каждый нагнетательный узел 1-4 разделен соответственно мембраной 9-12, имеющей соответственно магнитопровод 13-16, на две рабочие камеры 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22, 23 и 24, из которых рабочие камеры 18 и 19 являются прилегающими, а рабочие камеры 17 и 20 являются не прилегающими к основному электромагнитному приводу 5; рабочие же камеры 22 и 23 являются прилегающими, а рабочие камеры 21 и 24 являются не прилегающими к основному электромагнитному приводу 7. Прилегающими к дополнительным электромагнитным приводам 6 и 8 являются рабочие камеры 20, 21 и 24, 17 соответственно.

Каждый электромагнитный привод (как основной, так и дополнительный) 5-8 выполнен соответственно из нижней и верхней (последняя показана только на фиг. 2) катушек 25-28 с нижним и верхним (последний показан только на фиг.2) центральными статорами 29-32, разноименные полюса которых расположены в каждой прилегающей к электромагнитному приводу 5-8 рабочей камере 18 и 19, 20 и 21, 22 и 23, 24 и 17.

Прилегающие к каждому электромагнитному приводу 5-8 соответственно рабочие камеры 18 и 19, 20 и 21, 22 и 23, 24 и 17 сообщены с всасывающим и нагнетательным патрубками 29 и 30, 31 и 32, 33 и 34, 35 и 36 через одноименные клапаны 37 и 38, 39 и 40, 41 и 42, 43 и 44 и соединительные трубопроводы 45 и 46, 47 и 48, 49 и 50, 51 и 52.

Штрихпунктирной линией 53 на фиг.1 показана окружность, проходящая через центры мембран 13, 14, 15, 17 расположенных кольцеобразно нагнетательных узлов 1-4.

Нагнетатель может иметь также два нагнетательных узла и два электромагнитных привода, как показано на фиг.3, или шесть нагнетательных узлов и шесть электромагнитных приводов, как показано на фиг.4, а вообще может иметь любое четное одинаковое количество нагнетательных узлов и электромагнитных приводов, расположенных кольцеобразно.

Нагнетатель работает следующим образом.

При включении нечетных электромагнитных приводов 5 и 7 (четные электромагнитные приводы 6 и 8 при этом выключены) электрический ток поступает в катушки 25 и 27. При этом электромагнитные силы притягивают магнитопроводы 13, 14 и 15, 16 к разноименным полюсам центральных статоров 29 и 31, а соединенные с этими магнитопроводами мембраны 9, 10 и 11, 12 выталкивают рабочую среду (жидкость, газ) из рабочих камер 18, 19 и 22, 23 через соединительные трубопроводы 46 и 50, нагнетательные клапаны 38 и 42 в нагнетательные патрубки 30 и 34 и засасывают рабочую среду в рабочие камеры 20, 21 и 24, 17 через соединительные трубопроводы 47, 51, всасывающие клапаны 38 и 43 из всасывающих патрубков 31 и 35.

После этого выключаются нечетные электромагнитные приводы 5 и 7 (обесточиваются катушки 25 и 27) и включаются четные электромагнитные приводы 6 и 8, т.е. электрический ток подается в катушки 26 и 28. При этом электромагнитные силы притягивают магнитопроводы 14, 15 и 16, 13 к разноименным полюсам центральных статоров 30 и 32, а соединенные с этими магнитопроводами мембраны 10, 11 и 12, 9 выталкивают рабочую среду из рабочих камер 20, 21 и 24, 17 через соединительные трубопроводы 48 и 52, нагнетательные клапаны 40 и 44 в нагнетательные патрубки 32 и 36 и засасывают рабочую среду в рабочие камеры 18, 19 и 22, 23 через соединительные трубопроводы 45 и 49, всасывающие клапаны 37 и 41 из всасывающих патрубков 29 и 33. Затем цикл повторяется.

Таким образом, все рабочие камеры нагнетательных узлов работают на нагнетание под воздействием электромагнитных приводов.

Использование изобретения повышает производительность и эффективность нагнетателя.

Использование: в насосо- и компрессоростроении. Сущность изобретения: между не прилегающими к основному электромагнитному приводу (ЭМП) рабочими камерами нагнетательных узлов (НУ) введен дополнительный ЭМП, выполненный из двух катушек с центральными статорами. Разноименные полюса статоров расположены в каждой прилегающей к дополнительному ЭМП рабочей камере НУ. Нагнетатель имеет четное одинаковое количество расположенных кольцеобразно НУ и ЭМП. Прилегающие к каждому основному ЭМП рабочие камеры НУ сообщены с всасывающим патрубком через дополнительные всасывающий клапан и соединительные трубопроводы. Прилегающие к каждому дополнительному ЭМП рабочие камеры НУ сообщены с нагнетательным патрубком через дополнительные нагнетательный клапан и соединительные трубопроводы. 4 ил.

НАГНЕТАТЕЛЬ, содержащий по меньшей мере два нагнетательных узла, каждый из которых разделен мембраной, имеющей магнитопровод, на две рабочие камеры, и расположенный между нагнетательными узлами основной электромагнитный привод, выполненный из двух катушек с центральными статорами, разноименные полюса которых расположены в каждой прилегающей к основному электромагнитному приводу рабочей камере, причем прилегающие к основному электромагнитному приводу рабочие камеры нагнетательных узлов сообщены с нагнетательным патрубком через одноименные клапаны и соединительные трубопроводы, а не прилегающие к основному электромагнитному приводу рабочие камеры нагнетательных узлов сообщены с всасывающим патрубком через одноименные клапан и соединительные трубопроводы, отличающийся тем, что между не прилегающими к основному электромагнитному приводу рабочими камерами нагнетательных узлов введен дополнительный электромагнитный привод, выполненный из двух катушек с центральными статорами, разноименные полюса которых расположены в каждой прилегающей к дополнительному электромагнитному приводу рабочей камере нагнетательных узлов, при этом нагнетатель имеет четное одинаковое количество расположенных кольцеобразно нагнетательных узлов и электромагнитных приводов, прилегающие к каждому основному электромагнитному приводу рабочие камеры нагнетательных узлов сообщены с всасывающим патрубком через дополнительные всасывающий клапан и соединительные трубопроводы, а прилегающие к каждому дополнительному электромагнитному приводу рабочие камеры нагнетательных узлов сообщены с нагнетательным патрубком через дополнительные нагнетательный клапан и соединительные трубопроводы.