НАСОСНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1996 года по МПК F04D15/00 

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к насосным установкам, имеющим переменные расходы, и позволяет упростить конструкцию и снизить энергетические затраты путем подачи газа через насос и регулированием уровня жидкости в баке дросселированием на нагнетании.

Известны насосные станции (см. например, авт. свид. СССР N 1408113, кл. F 04 D 13/00, 1988), содержащие насосы, водовоздушный резервуар с датчиком уровней, систему управления и систему подкачки воздуха, выполненную в виде гидроэлеватора.

Недостатком такого технического решения является сложность и связанная с этим низкая надежность, вследствие большого количества вентилей, датчиков уровня т обратного клапана.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является насосная установка (см. например, авт. свид. СССР N 1333849, кл. F04 D 15/00, 13/00, 1987), содержащая насос с резервуаром на напорной линии и систему пополнения резервуара воздухом, снабженную клапаном подачи воздуха с гидроприводом, управляющим клапаном с датчиком уровня.

Недостатком такого устройства является сложность и низкий диапазон регулирования из-за возможного срыва насоса вследствие нарушения сплошности потока жидкости на всасывании.

Технической задачей изобретения является снижение энергетических затрат, повышение надежности и расширение диапазона регулирования насосной установки, а также поддержание уровня в баке.

Технический результат достигается установкой на линии всасывания смесителя, в который подается газ из бака через трубопроводы, имеющие дроссели и соединенные с баком на различной геометрической высоте, а также размещением на линии нагнетания резервуара и регулирующего устройства с соплом и сеткой в которое подводится газ из резервуара.

Новыми являются следующие существенные признаки:
подача газа осуществляется в смеситель по трубопроводам соединенным с баком на различной геометрической высоте:
регулирующее устройство работает автоматически без движущихся механических элементов в зависимости от уровня жидкости в резервуаре.

На чертеже представлена насосная установка с автоматическим поддержанием уровня на входе.

Насосная установка содержит насос 1, соединенный с баком 2 всасывающей линией 3 с установленным на ней смесителем 4, в который подведены трубопроводы 5, 6, 7 с размещенными на них дросселями 8, 9, 10. На линии нагнетания 11 последовательно установлены резервуар 12 и регулирующее устройство 13 с соплом 14 и решеткой 15 с выполненными в ней отверстиями 16. Из верхней части резервуара 12 идет трубопровод 17, с дросселем 18, направленный в зауженную часть сопла 14 регулирующего устройства 13.

Насосная установка работает следующим образом.

В установившемся режиме насос 1 перекачивает жидкость из бака 2 по линии всасывания 3 через смеситель 4 и создает давление в линии нагнетания 11. В процессе работы при уменьшении подачи жидкости в бак 2 уровень в нем начинает снижаться, при этом соединяется с газовой средой поочередно большее количество трубопроводов 5, 6, 7, на которых размещены дросселя 8, 9, 10, служащие для настройки сопротивления трубопроводов. Газ из трубопроводов поступает в зауженную часть смесителя 4, выполненного в виде сопла. Под воздействием перепада давлений в баке 2 и смесителе 4 газ вместе с жидкостью поступает в насос 1 и снижает его подачу. Уровень в баке 2 повышается, вследствие чего трубопроводы 5, 6, 7 последовательно заполняются водой, снижая или прекращая подачу газа в смеситель, тем самым увеличивая подачу жидкости через насос. Для расширения диапазона регулирования подачи на линии нагнетания установлено регулирующее устройство 13 с соплом 14, в зауженную часть которого, подводится по трубопроводу 17, через дроссель 18 газ из верхней части резервуара 12. По мере увеличения поступления газа в регулирующее устройство 13 он в большей степени перекрывает отверстия 16 в решетке 15, что снижает расход жидкости и повышает ее уровень в баке 2. При увеличении уровня жидкости в баке 2 меньшее количество газа попадает в насос 1 и следовательно в резервуар 12 и регулирующее устройство 13, что уменьшает его сопротивление и увеличивает расход.

Использование: в насосных установках, имеющих резервуар на всасывании и работающих с переменными расходами жидкости. Сущность изобретения: насосная установка содержит насос 1, соединенный с баком 2 всасывающей линией 3 с установленными на ней смесителем 4 и подведенными к нему трубопроводами 5, 6, 7, имеющими дроссели 8, 9, 10. Линия нагнетания 11 имеет резервуар 12 и регулирующее устройство 13. При уменьшении уровня жидкости в баке 2 трубопроводы 5, 6, 7 поочередно соединяются с газовой средой через дроссели 8, 9, 10 и подают большее количество газа в смеситель 4, уменьшая подачу насоса 1. Газ, поступая в линию нагнетания 11, попадает в резервуар 12, где, выделяясь в верхней части, направляется в регулирующее устройство 13, увеличивая его гидравлическое сопротивление, тем самым уменьшая подачу насоса 1 и повышая уровень жидкости в баке 2. При повышении уровня в баке 2 происходит обратный процесс. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Насосная установка, содержащая насос, соединенный с баком линией всасывания, на которой установлен смеситель, и линию нагнетания, отличающаяся тем, что смеситель выполнен в виде сопла, в зауженную часть которого подведены трубопроводы подачи газа, имеющие дроссели, причем трубопроводы соединены с баком на различной геометрический высоте. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии нагнетания установлены последовательно резервуар для сепарации газа и регулирующее устройство в виде сопла с решеткой, имеющей отверстия, и подведенного из резервуара в его зауженную часть трубопровода с установленным на нем дросселем.