МЕМБРАННЫЙ ПНЕВМОПРИВОДНОЙ НАСОС Российский патент 2001 года по МПК F04B43/06 

Изобретение относится к насосостроению, в частности к мембранным пневмоприводным насосам, и может найти применение при создании насосов для дозирования и перекачки малых количеств жидких продуктов в химической технологии.

Известны насосы, содержащие связанные штоком мембраны и золотниковый распределитель, подпружиненный относительно штока и расположенный в зоне последнего /1/.

Данный насос характеризуется недостаточной технологичностью и низким уровнем ремонтоспособности, так как ремонт и замена распределителя возможны только в случае полной разборки насоса.

Известны мембранные пневмоприводные насосы, у которых золотниковый распределитель вынесен за пределы зоны расположения штока /2/.

Этот насос характеризуется также недостаточной технологичностью и сложностью конструкции.

Наиболее близким насосом по совокупности признаков является мембранный пневмоприводной насос, содержащий насосную и пневмоприводную камеры, две мембраны, связанные штоком, и систему управления пневмоприводом /3/.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что известное устройство характеризуется:
- сложностью конструкции,
- необходимым условием эксплуатации насоса является то, что давление воздуха, поступающего на пневмопривод, должно быть выше, чем рабочее давление насоса, а следовательно, требуется сжатый воздух достаточно высокого давления,
- при нарушении герметичности мембраны пневмоприводной камеры происходит попадание воздуха в перекачиваемую жидкость,
- отсутствием системы автоматического регулирования производительностью насоса, что препятствует использованию насоса в качестве дозатора.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в обеспечении подачи дозированных количеств перекачиваемых продуктов в широком диапазоне расхода и давления, упрощение конструкции насоса и повышение безопасности эксплуатации насоса.

При осуществлении изобретения может быть получен технический результат, выражающийся в достижении точности дозировки при относительно малых расходах перекачиваемой жидкости.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном мембранном пневмоприводном насосе, содержащем насосную и пневмоприводную камеры, две мембраны, связанные со штоком, и систему управления пневмоприводом, особенность заключается в том, мембраны имеют разную площадь, насосная камера образована со стороны мембраны меньшей площади, а пневмоприводная камера - со стороны большей площади, при этом мембрана пневмоприводной камеры связана с возвратной пружиной, а система управления пневмопривода включает позиционер, кинематически связанный со штоком, и электропневмоклапан, связанный с пневмозадатчиком и реле времени.

На чертеже схематически показан описываемый насос.

Насос содержит корпус 1, насосную камеру 2, мембрану насосной камеры 3, мембрану пневмоприводной камеры 4, шток 5, возвратную пружину 6, пневмоприводную камеру 7, обратные клапана 8, 13, позиционер 9, электропневмоклапан 10, реле времени 11, пневмозадатчик 12.

Насос работает следующим образом. Сжатый воздух из магистрали подают на позиционер 9 и одновременно через пневмозадатчик 12 и электропневмоклапан 10 на позиционер 9 подают воздух управления пневмоприводом. Под давлением воздуха, поступающего от позиционера 9 в пневмоприводную камеру 7, мембрана пневмоприводной камеры 4 и связанная с ней через шток 5 мембрана 3 насосной камеры перемещаются, одновременно сжимая возвратную пружину 6. Величину перемещения штока задают величиной давления воздуха управления, подаваемого на позиционер 9 от пневмозадатчика 12 через электропневмоклапан 12. Под воздействием штока мембрана 3 насосной камеры 2 прогибается, при этом объем насосной камеры 2 уменьшается и давление жидкости в ней возрастает, обратный клапан 8 на линии нагнетания открывается и происходит вытеснение заданного объема жидкости, то есть обеспечивается поступление жидкости в трубопровод (не показан). Обратный клапан 13 на всасе насоса остается закрытым. Реле времени 11 выдает сигнал на электропневмоклапан 10, который прерывает подачу сжатого воздуха на позиционер 9. Шток 5 и связанные с ним мембрана 4 пневмоприводной камеры 7 и мембрана 3 насосной камеры 2 за счет возвратной пружины 6 возвращаются в исходное положение. При этом объем насосной камеры 2 увеличивается, давление в ней уменьшается, обратный клапан 8 закрывается, а обратный клапан 13 открывается и происходит всасывание жидкости в насосную камеру. Через заданный промежуток времени реле времени 11 выдает сигнал на электропневмоклапан 10, который открывает подачу воздуха управления на позиционер 9 и цикл повторяется.

Таким образом данное изобретение позволяет сделать простой и технологический механизм. Все его элементы доступны после отключения его из работы.

Наличие мембран насосной камеры и камеры пневмопривода различных по площади позволяет использовать сжатый воздух широкого диапазона по давлению.

Разделение выше указанных мембран штоком исключает возможность попадания воздуха в перекачиваемую жидкость. Конструкция насоса и система управления пневмоприводом позволяют автоматизировать процесс дозирования перекачиваемой жидкости в широком диапазоне расходов.

Литература
1. Авторское свидетельство СССР N 1566074, кл. F 04 B 43/06, 1988 г.

2. Авторское свидетельство СССР N 1366691, кл. F 04 B 43/06, 1983 г.

3. Патент RU N 2063551, кл. F 04 B 43/06, 1996 г.

Изобретение предназначено для использования в насосостроении для дозирования и перекачки малых количеств жидких продуктов в химической технологии. Насос содержит насосную и пневмоприводную камеры. Две мембраны связаны штоком. Имеется система управления пневмоприводом. Мембраны имеют разную площадь. Насосная камера образована со стороны мембраны меньшей площади, а пневмоприводная камера - со стороны большей площади. Мембрана пневмоприводной камеры связана с возвратной пружиной, а система управления пневмопривода включает позиционер, кинематически связанный со штоком, и электропневмоклапан, связанный с пневмозадатчиком и реле времени. Использование изобретения позволит сделать простой и технологический механизм. Насос обеспечит подачу дозированных количеств перекачиваемых жидких продуктов в широком диапазоне расхода и давления. Упрощение конструкции насоса повышает безопасность и надежность эксплуатации насоса. 1 ил.

Мембранный пневмоприводной насос, содержащий насосную и пневмоприводную камеры, две мембраны, связанные со штоком, и систему управления пневмоприводом, отличающийся тем, что мембраны имеют разную площадь, насосная камера образована со стороны мембраны меньшей площади, а пневмоприводная камера - со стороны мембраны большей площади, при этом мембрана пневмоприводной камеры связана с возвратной пружиной, а система управления пневмопривода включает позиционер, кинематически связанный со штоком, и электропневмоклапан, связанный с пневмозадатчиком и реле времени.