ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ НАСОС ЗАМЕЩЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F04F1/00 F16K7/02 

Изобретение относится к насосостроению, в частности, к конструкции пневматических насосов замещения, и может быть использовано для транспортирования загрязненных или коррозионно-активных жидкостей в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, а также во всех областях, где требуется перекачка жидкости.

Известен пневматический насос замещения, содержащий рабочую камеру с поплавковым регулятором подачи сжатого воздуха, имеющим сервомеханизм с дренажным каналом, нагнетательным и всасывающими трубопроводами, последний из которых снабжен клапаном с эластичным уплотнителем, и рычажным механизмом, шарнирно соединяющим клапан всасывающего трубопровода с регулятором подачи сжатого воздуха, при этом дренажный канал снабжен поршнем, соединенным с рычажным механизмом (SU, авт.св. 1160124, кл. F 04 F 1/00, 1985).

К числу недостатков известного пневматического насоса замещения относится ненадежность его работы, наступающая вследствие нарушения герметичности закрытия клапаном всасывающего трубопровода, так как конец всасывающей трубы находится у дна рабочей камеры, что неизбежно приводит к засасыванию грязи со дна рабочей камеры и попаданию ее в клапан и уплотняющую прокладку. А нарушение герметичности закрытия клапаном всасывающего трубопровода приводит к выходу из строя самого насоса.

Другими недостатками известного пневматического насоса замещения являются, во-первых, шарнирные соединения, содержащиеся в узлах и механизмах, имеющихся в большом количестве в конструкции насоса замещения, что приводит к сложностям при изготовлении насоса в целом, а, во-вторых, настройка (и связанные с этим трудности) многошарнирного рычажно-клапанного механизма, основной задачей которого является одновременное выполнение различных операций (тем более эти трудности усиливаются потому, что все это находится внутри рабочей камеры). Трудности настройки еще более возрастают, если внутри камеры находится агрессивная среда.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является пневматический насос замещения, содержащий частично заполненную жидкостью рабочую камеру с выходным клапаном, трубопроводом подачи сжатого воздуха и выходным патрубком, нижний конец которого расположен у дна камеры, причем выходной конец трубопровода сжатого воздуха также расположен у дна камеры и снабжен горизонтальным соплом, а нижний торец выходного патрубка имеет косой срез, обращенный к соплу (SU, авт.св. N 853192, кл. F 04 F 1/00, 1981).

Данный насос отличается значительной простотой конструкции, что, несомненно, является его высоким достоинством.

Но, несмотря на это, данный пневматический насос замещения имеет также недостатки и весьма существенные. Прежде всего это касается вероятности нарушения герметичности прилегания клапана к патрубку вследствие загрязнения поверхности уплотнения клапана, наступающей из-за того, что перекачиваемая жидкость оставляет (омывая клапан) на уплотняющих поверхностях грязь. А это ведет к выходу из строя насоса замещения. Другим существенным недостатком данного пневматического насоса замещения является наличие в конструкции входного клапана соединений и связанные с этим трудности как при настройке, так и при эксплуатации.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение конструкции насоса за счет исключения из нее любых шарнирных соединений, а также каких-либо механизмов, расположенных внутри рабочей камеры, и повышение, тем самым, надежности насоса замещения.

Поставленная задача решается за счет того, что в пневматическом насосе замещения, содержащем частично заполненную жидкостью рабочую камеру с входным клапаном, трубопроводом подвода сжатого воздуха, и выходным патрубком, нижний конец которого расположен у дна камеры, согласно изобретению, входной клапан выполнен в виде патрубка из эластичного упругого материала.

Выполнение клапана в виде патрубка позволяет в целом иметь конструкцию насоса без каких-либо шарнирных соединений или иного механизма, размещенного внутри рабочей камеры, и избежать, тем самым, сложностей, неизбежных как при изготовлении, так и при настройке многошарнирных рычажно-клапанных механизмов. При этом выполнение клапана в виде патрубка делает конструкцию насоса надежной, так как клапан имеет малую степень засорения (по той причине, что грязи не за что зацепиться) и высокую степень герметичности за счет эластичности материала, из которого изготовлен клапан.

Выполнение патрубка из упругого материала обеспечивает быстрое восстановление своей первоначальной формы и возврат в исходное положение при сбросе давления в камере без применения рычажно-шарнирного механизма и пружин.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематически показан продольный разрез пневматического насоса замещения.

Пневматический насос замещения содержит частично заполненную жидкостью рабочую камеру 1 с выходным клапаном 2, представляющим из себя патрубок, выполненный из эластичного упругого материала, трубопроводом 3 подачи сжатого воздуха и выходным патрубком 4, нижний торец 5 которого расположен у дна 6 камеры 1, причем входной конец 7 трубопровода 3 также расположен у дна 6 камеры 1 и снабжен горизонтальным соплом 8, а нижний торец 5 выходного патрубка 4 имеет косой срез, обращенный к соплу 8.

Насос работает следующим образом.

Через входной клапан 2 в рабочую камеру 1 самотеком поступает жидкость, которая при достижении расчетного уровня заполняет нижнюю часть входного клапана 2, перекрывая, тем самым, выход вытесняемого из корпуса 1 воздуха.

Затем через трубопровод 3 в рабочую камеру 1 поступает сжатый воздух, под действием которого эластичные упругие стенки клапана 2 сжимаются, наглухо перекрывая клапан 2. В результате этого жидкость вытесняется через выходной патрубок 4.

Как только уровень вытесняемой жидкости в рабочей камере 1 достигает нижнего торца 5 выходного патрубка 4 происходит резкий сброс давления в рабочей камере 1. Под действием этого стенки входного клапана 2 за счет материала, из которого входной клапан 2 выполнен, раздвигаются и входной клапан 2 раскрывается полным сечением. Вследствие чего камера 1 сообщается с атмосферой и в нее вновь самотеком может поступать жидкость. Одновременно прекращается поступление сжатого воздуха через трубопровод 3 в рабочую камеру 1.

После этого цикл повторяется.

Заявляемое изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано для перекачивания любых жидкостей без каких-либо срывов в работе, потому что конструкция насоса проста и, следовательно, надежна в работе. Такая простота и надежность в работе достигается тем, что, во-первых, в конструкции насоса нет ни одного рычажно-шарнирного соединения, во-вторых, входной клапан представляет собой патрубок, выполненный из эластичного упругого материала и имеющий вследствие этого малую степень засорения и высокую степень герметичности перекрытия клапана, а также возможность длительной работы в режиме открытия и закрытия без применения рычажно-шарнирного механизма и пружин, а, в-третьих, отпадает в процессе эксплуатации необходимость в настройке пневматического насоса замещения, без которой не обходится ни один насос, имеющий в своей конструкции либо рычажно-шарнирные соединения, либо иной механизм, расположенный внутри рабочей камеры.

Использование: в насосостроении, также для транспортирования любых видов жидкостей, в том числе для транспортирования загрязненных или коррозионно-активных жидкостей. Сущность изобретения: пневматический насос замещения содержит частично заполненную жидкостью рабочую камеру с входным клапаном, выполненным в виде патрубка, изготовленного из эластичного упругого материала, трубопровод подвода сжатого воздуха и выходной патрубок, нижний конец которого расположен у дна камеры.1 ил.

Пневматический насос замещения, содержащий частично заполненную жидкостью рабочую камеру с входным клапаном, трубопроводом подвода сжатого воздуха и выходным патрубком, нижний конец которого расположен у дна камеры, отличающийся тем, что входной клапан выполнен в виде патрубка из эластичного упругого материала.