УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 2001 года по МПК F04D3/00 F04D7/04 

Изобретение относится к насосным устройствам для перекачки жидкостей и может быть использовано для перекачки вязких нефтепродуктов, в частности, в условиях отрицательных температур, жидкостей большой вязкости и плотности, загрязненных жидкостей, жидкостей с посторонними крупными включениями, жидких кашеобразных сред неньютоновского характера, фекалий с остатками органического происхождения из колодцев и емкостей, а также для зачистки днищ резервуаров от нефтеостатков и сбора проливов с грунта.

Известны насосные устройства типа фекальных, песковых, шнековых, винтовых, имеющих в качестве рабочего органа вращающиеся винты, шнеки, лопасти (1) или горизонтально расположенные пружинно-винтовые устройства, предназначенные для распределения жидкостей по калибровочным отверстиям с целью распыления последних в мелкие капли (2).

В известных насосных устройствах рабочие органы, например шнеки, имеют жесткую конструкцию, не позволяющую изменять точки забора и слива жидкости или совершать необходимые от зачистки днищ резервуаров пространственные движения заборного участка. Винтовые и лопастные насосные устройства не в состоянии обеспечить необходимое самовсасывание высоковязких жидкостей, особенно в условиях низких температур, конструктивно не предназначены для перекачки жидкостей высокой вязкости и плотности, перемещения кашеобразных жидких сред неньютоновского характера, имеющих крупные посторонние включения.

Пружинно-винтовые устройства горизонтального исполнения служат лишь для распределения жидкостей через входные отверстия перфорированных труб-кожухов при тупиковом варианте работы (концы труб-кожухов заглушены) и не могут работать в условиях низких температур.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения производительности перекачки высоковязких жидкостей, в частности, в условиях отрицательных температур.

Эта задача решается за счет того, что устройство снабжено дополнительным гибким валом, пружина имеет шаг винтовой линии, равный диаметру пружины, в середине рабочего органа установлены гибкие валы, закрепленные на втулке опорно-подшипникового устройства, расположенного снаружи кожуха, при этом заборная и сливная части кожуха выполнены гибкими. Рыхлительное устройство установлено в заборной части кожуха и выполнено в виде пальцев со щетками. В сливной части кожуха установлено лопастное колесо. В опорно-подшипниковое устройство вмонтирована втулка, имеющая в концевой части отверстие, соответствующее конфигурации радиуса кривизны винтовой линии пружины, и стопорный болт, прижимающий пружину к втулке, имеющий в концевой части вогнутую поверхность, а между стопорным болтом и наружной поверхностью пружины установлена прокладка из мягкого металла.

Данные признаки являются существенными для решения поставленной задачи, так как:
1. Устройство снабжено дополнительным гибким валом. Этим достигается возможность установки рыхлительного устройства.

2. Пружина имеет шаг винтовой линии, равный диаметру пружины. Этим достигается возможность перекачки жидкостей с крупными посторонними включениями.

3. В середине рабочего органа установлены гибкие валы, закрепленные на втулке опорно-подшипникового устройства. Этим достигается уменьшение нагрузки на пружину.

4. Опорно-подшипниковое устройство расположено снаружи кожуха. Этим достигается увеличение проходного сечения кожуха.

5. Заборная и сливная части кожуха выполнены гибкими. Этим достигается возможность пространственного перемещения точек забора и слива жидкости.

6. Рыхлительное устройство установлено в заборной части кожуха и выполнено в виде пальцев со щетками. Этим достигается разрыхление высоковязких жидкостей, особенно в условиях низких температур.

7. В опорно-подшипниковое устройство вмонтирована втулка, имеющая в концевой части отверстие, соответствующее конфигурации радиуса кривизны винтовой линии пружины. Этим достигается центровка рабочего органа внутри кожуха.

8. Стопорный болт, прижимающий пружину к втулке, имеет в концевой части вогнутую поверхность. Этим достигается надежность крепления пружины к втулке.

9. Между стопорным болтом и наружной поверхностью пружины устанавливается прокладка из мягкого металла. Этим достигается герметичность соединения.

На фиг. 1 представлен разрез устройства для перекачки высоковязких жидкостей.

Предлагаемое устройство состоит из рамки 1, четырех стоек 2, прикрепленных к рамке с возможностью их снятия, двух труб 19, жестко закрепленных к стойкам 2 и смонтированных так, чтобы между торцами труб образовать промежуток. На внешней поверхности труб смонтировано опорно- подшипниковое устройство, состоящее из корпуса 20 цилиндрической формы, двух подшипников 13, уплотненных сальниками 14 и закрытых крышками 8. Между подшипниками установлена распорная втулка 21, одновременно удерживающая сальники и устройство 10 для крепления пружины 7, состоящее из вращающейся втулки 23 с отверстием, проходящей в образованный трубами промежуток, и стопорного болта 9.

В проточках корпуса установлены шкивы 12, позволяющие посредством ременной передачи 11 передавать вращательное движение корпусу опорно-подшипникового устройства от любого приводного устройства (электрического, механического, гидравлического).

Крепление пружины обеспечивается путем досборочного монтажа в проволоку пружины втулки 23 (фиг. 2) с отверстием, выполненным с учетом кривизны винтовой поверхности пружины, которая предварительно, с учетом зазора между наружным диаметром пружины и внутренней поверхностью кожуха, ввернута в корпус 20 опорно- подшипникового устройства. Через отверстие втулки 23 пропущена пружина 7. Стопорный болт 9, имеющий вогнутую, с учетом кривизны винтовой линии пружины, торцевую часть, ввернутый во втулку 23, обеспечивает жесткость крепления витка пружины. Для создания герметичности и повышения надежности соединения между стопорным болтом и поверхностью витка пружины устанавливается прокладка 22 из мягкого металла. Гибкие валы 6, 15 привода лопастного колеса 5 и рыхлительного устройства 16 через муфты 17 и 18 кронштейном 24 прикрепляются к втулке привода пружины. Изменение точек забора и слива жидкости обеспечивается путем присоединения к трубам 19 гибких заборного 26 и сливного 4 кожухов, с выполненными в них окнами 25 и закрепленных хомутами 3.

Устройство для перекачки высоковязких жидкостей работает следующим образом.

Вращательное движение от привода через шкивы 12 ременной передачи 11, опорно-подшипниковое устройство, втулку 23 передается пружине 7 и гибким валам 6, 15, приводящим в движение рыхлительное устройство 16 и лопастное колесо 5.

Заборная часть кожуха 26 опускается в перекачиваемую жидкость, которая через торец патрубка и окна 25 поступает в него. При вращении пружины 7 жидкость поднимается или транспортируется (при горизонтальном положении устройства) к сливной части кожуха 4 и в зависимости от технологической необходимости сливается через него или через окна 27. Для повышения напора жидкости в конце сливной части кожуха на гибком валу 6 устанавливается лопастное колесо 5. В случае высокой вязкости жидкости, особенно в условиях низких температур, вращающееся рыхлительное устройство, разрыхляя загустевшую жидкость, способствует поступлению ее в заборный патрубок.

Использование изобретения позволяет повысить производительность перекачки высоковязких жидкостей, жидкостей с посторонними крупными включениями, а также осуществлять перекачку в условиях отрицательных температур.

ЛИТЕРАТУРА
1. Чебаевский В.Ф., Вишневский К.П., Накладов Н.Н., Кондратьев В.В. Насосы и насосные станции: Учебник -М.: Агропромиздат, 1989. -416 с.

2. Авторское свидетельство СССР N 1561870, кл. А 01 С 23/00, 1990 - прототип.

Устройство предназначено для перекачки жидкостей и может быть использовано для перекачки вязких нефтепродуктов, в частности, в условиях отрицательных температур, жидкостей большой вязкости и плотности, загрязненных жидкостей, жидкостей с посторонними крупными включениями кашеобразных жидких сред неньютоновского характера, фекалий с остатками органического происхождения из колодцев и емкостей, а также для зачистки днищ резервуаров от нефтеостатков и сбора проливов с грунта. В устройстве в качестве рабочего органа использована пружина. Она расположена в корпусе, выполненном в виде кожуха. Внутренняя полость рабочего органа снабжена гибкими валами, а заборная и сливная части кожуха выполнены гибкими. В опорно-подшипниковое устройство вмонтирована втулка, имеющая в концевой части отверстие, соответствующее конфигурации радиуса кривизны винтовой линии пружины. Во втулку ввернут стопорный болт, прижимающий пружину к втулке и имеющий в концевой части вогнутую поверхность, соответствующую радиусу кривизны винтовой линии пружины. Между стопорным болтом и наружной поверхностью пружины установлена прокладка из мягкого металла. В заборной части кожуха установлено рыхлительное устройство в виде пальцев со щетками, а в сливной части кожуха установлено лопастное колесо, приводимые во вращательное движение посредством гибких валов, прикрепленных к втулке опорно-подшипникового устройства. Повышается производительность передачи высоковязких жидкостей, в условиях отрицательных температур. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для перекачивания высоковязких жидкостей, включающее рабочий орган в виде пружины, установленный внутри корпуса, выполненного в виде кожуха, имеющего заборную и сливную части с окнами, привод рабочего органа, соединенный с ним с возможностью вращательного движения гибкий вал и рыхлительное устройство, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительным гибким валом, пружина имеет шаг винтовой линии, равный диаметру пружины, в середине рабочего органа установлены гибкие валы, закрепленные на втулке опорно-подшипникового устройства, расположенного снаружи кожуха, при этом заборная и сливная части кожуха выполнены гибкими. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рыхлительное устройство установлено в заборной части кожуха и выполнено в виде пальцев со щетками. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в сливной части кожуха установлено лопастное колесо. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в опорно-подшипниковом устройстве установлена втулка, имеющая в концевой части отверстие, соответствующее конфигурации радиуса кривизны винтовой линии пружины, и стопорный болт, прижимающий пружину к втулке, имеющий в концевой части вогнутую поверхность, а между стопорным болтом и наружной поверхностью витка пружины установлена прокладка из мягкого металла.