НАСОС ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 1998 года по МПК F04D7/00 E02F3/88 

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для перекачивания высоковязких продуктов, а также в качестве грунтового насоса для подводной добычи глины, ила и сапропеля.

Известно грунтозаборное устройство земснаряда, где в качестве грунтового насоса применен осевой насос, выполненный в виде конического нагнетательного шнека, установленного в корпусе на валу (SU, авт.св. 901399, кл. E 02 F 3/88, 1980). Насос не обеспечивает перекачку высоковязких пастообразных жидкостей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является насос в составе грунтозаборного устройства, содержащий цилиндрический нагнетательный и конический загрузочный шнеки, установленные на одном валу в корпусе [1]
Недостатком этого насоса является низкое давление при высокопроизводительной перекачке вязких жидкостей. Это объясняется тем, что насос хорошо забирает высоковязкую жидкость коническим загрузочным шнеком, который подает ее в цилиндрический нагнетательный шнек, а последний создает давление жидкости. Однако давление жидкости пропорционально зависит от длины цилиндрического нагнетательного шнека. Поэтому создание высоких давлений жидкости связано с чрезмерным увеличением длины цилиндрического шнека, уменьшением глубины его нарезки, что снижает производительность насоса.

Технической задачей изобретения является повышение производительности насоса при высоконапорном перекачивании вязких жидкостей.

В предлагаемом насосе для перекачивания высоковязких жидкостей, содержащем цилиндрический нагнетательный и конический загрузочный шнеки, установленные на одном валу в корпусе, поставленная задача достигается тем, что насос снабжен ротором с шиберами, установленным на одном валу со шнеками в дополнительном корпусе, соединенном с корпусом шнеков и снабженном диафрагмой с каналами, установленной между ротором между ротором и нагнетательным шнеком.

На фиг.1 приведен продольный разрез насоса; на фиг.2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 продольный разрез насоса (вариант исполнения); на фиг.5 разрез В-В на фиг. 4.

Насос для перекачивания высоковязких жидкостей включает цилиндрический нагнетательный 1 и конический загрузочный 2 шнеки, установленные на одном валу 3 в корпусе 4. Он также снабжен ротором 5 с шиберами 6, установленным на одном валу 3 с шнеками 1 и 2 в дополнительном корпусе 7. Дополнительный корпус 7 соединен с корпусом 4 и снабжен диафрагмой 8 с каналами 9. Диафрагма 8 установлена между ротором 5 и шнеком 1. Вал 3 установлен на подшипниках 10 и 11. В корпусе 7 установлен уплотнительный диск 12. Насос снабжен отводом 13, соединенным с полостью корпуса 7 каналами 14 и 15, а также нагнетательным патрубком 16.

Предлагаемый насос работает следующим образом.

При вращении вала 3 приводом (на условно не показан) вращаются шнеки 1, 2 и ротор 5 с шиберами 6. Жидкость захватывается лопастями шнека 2 и подается им на шнек 1. Шнек 1 нагнетает жидкость через каналы 9 в полость корпуса 7. В корпусе 7, расточенном эксцентрично, жидкость захватывается шиберами 6 и переносится к каналам 15. Благодаря эксцентричной расточке корпуса 7 жидкость выдавливается в каналы 15 и далее по каналам 14 поступает в отвод 13, а из него через нагнетательный патрубок 16 поступает к потребителю. Шиберы 6 выполнены, например, в виде пластин и свободно установлены в пазах ротора. При вращении ротора 5 они под действием центробежной силы прижимаются к стенкам корпуса 7. В результате эксцентричной расточки корпуса 7 пространство между шиберами 6 в районе каналов 9 увеличивается и туда шнеком 1 нагнетается жидкость, а в районе каналов 15 пространство уменьшается, и жидкость выдавливается в отвод. При этом угол α между каналами 9 и 15 больше, чем угол между шиберами 6 - β (α > β), поэтому каналы 9 и 15 никогда не сообщаются друг с другом, что обеспечивает получение больших давлений в отводе 13 и патрубке 16.

Насос в исполнении, показанном на фиг.4,5, работает аналогично. В отличие от рассмотренного предлагаемого насоса в данной конструкции жидкость из пространства между шиберами 6 выдавливается в радиальные периферийные каналы 17, что дает возможность преобразовать часть кинетической энергии жидкости в потенциальную и увеличить КПД насоса. Благодаря выполнению соотношения α > β также обеспечивается получение высоких давлений в патрубке 16.

Таким образом, в предлагаемой конструкции насоса коническим шнеком захватывается жидкость сколь угодно высокой вязкости и подается на цилиндрический шнек. Цилиндрический шнек нагнетает ее в межшиберное пространство ротора, а оттуда благодаря эксцентричной расточке корпуса жидкость под большим давлением выдавливается в отвод и нагнетательный патрубок.

Использование: для перекачивания высоковязких продуктов, а также в качестве грунтового насоса для подводной добычи глины, ила. Сущность изобретения: насос состоит из цилиндрического нагнетательного и конического загрузочного шнеков, установленных на валу в корпусе ротора с шиберами, установленного на том же валу в дополнительном корпусе. Дополнительный корпус снабжен диафрагмой с каналами и соединен с корпусом. Диафрагма установлена между ротором и нагнетательным шнеком. Вал установлен на подшипниках. Насос содержит также уплотнительный диск, отвод, нагнетательный патрубок. Отвод соединен с полостью дополнительного корпуса каналами. 5 ил.

Насос для перекачивания высоковязких жидкостей, содержащий цилиндрический нагнетательный и конический загрузочный шнеки, установленные на одном валу в корпусе, отличающийся тем, что он снабжен ротором с шиберами, установленным на одном валу со шнеками в дополнительном корпусе, соединенном с корпусом шнеков и снабженном диафрагмой с каналами, установленной между ротором и нагнетательным шнеком.