ШНЕКОВЫЙ НАСОС ЗЕМЛЯКОВА Н.В. С ПОДОГРЕВАЕМЫМ ПИТАТЕЛЕМ Российский патент 2008 года по МПК F04D7/00 F04D3/02 F04D29/58 

Изобретение относится к шнековым насосам, выполненным в виде ручного инструмента с автономным приводом либо в виде тяжелого насосного устройства, установленного на колесной тележке или на плавающей платформе, и может быть использовано для зачистки и перекачки как вязких и пластичных масс, так и вязкопластичных масс, например: мазута марки - 100, парафинов и других аналогичных высоковязких масс. Изобретение может быть использовано фирмами, занимающимися экологической очисткой местности, либо спасателями МЧС при ликвидации последствий стихийных бедствий. Управление насосом может выполняться руками одного рабочего, либо манипулятором специализированного робота либо дистанционно с помощью радио или ультразвукового управляющего оборудования.

Известны шнековые насосы для зачистки и перекачки вязкопластичных масс: «Шнековый насос для зачистки вязкопластичных и илово-песчаных масс» (варианты) [RU 2177087 С1, (ОРЕЛГТУ), 20.12.2001] и «Шнековый насос Землякова» (варианты) [RU 2194881 С1, (ОРЕЛГТУ), 20.12.2002], имеющие цилиндрический корпус, в котором с возможностью легкого вращения установлен шнек, входная часть которого, имеющая винтовую лопасть с бортом, выступает из корпуса, а выходная часть шнека, размещенная в корпусе, выполнена двухзаходной. К выходной части корпуса тангенциально прикреплен патрубок для выдавливания в напорный шланг нагнетаемой массы. У известных насосов внутренняя поверхность корпуса имеет гладкую цилиндрическую поверхность.

Недостатком известных насосов является то, что для транспортирования в цилиндрической полости с помощью вращающегося шнека таких высоковязких масс как, например мазут, необходимо создавать определенные условия, например, повышать мощность двигателя, а это ведет к увеличению веса устройства насоса.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является «Шнековый насос Землякова» (вариант 1) [RU 2241856 С2 (ОРЕЛГТУ), 10.12.2004], содержащий корпус, снабженный тангенциальным выходным патрубком и шнеком, размещенным в корпусе с возможностью свободного вращения, при этом шнек выполнен из входной однозаходной части и выходной двухзаходной части, и при этом входная часть шнека, выступающая из корпуса, лопасти которой выполнены с бортами, охвачена неподвижным решетчатым кожухом.

Недостатком известного насоса является то, что в конструкции насоса не предусмотрена возможность локального подогрева перекачиваемой массы. А самостоятельно очень вязкая масса, например мазут марки - 100, не может быстро подтекать к входной части шнека, в виду того, что указанный мазут даже при температуре 20°С имеет достаточно высокую динамическую вязкость, а в зимнее время года его динамическая вязкость становится еще больше.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в обеспечении возможности понижать коэффициент динамической вязкости перекачиваемой массы в окрестности питателя входной части насоса.

Это достигается тем, что в шнековом насосе с подогреваемым питателем, содержащем корпус, снабженный тангенциальным выходным патрубком, и шнек, размещенный в корпусе с возможностью свободного вращения, при этом шнек выполнен из входной однозаходной части и выходной двухзаходной части и, выходная часть шнека размещена в цилиндрической полости корпуса, а входная часть шнека, выступающая из корпуса, лопасти которой выполнены с бортами, охвачена неподвижным решетчатым кожухом, согласно изобретению внутренняя полость корпуса по всей длине снабжена сменной трубчатой вставкой, имеющей на боковой поверхности несколько сквозных отверстий, одно, совмещенное с отверстием выходного патрубка, и несколько параллельных между собой и осью сквозных пазов с прямоугольным или фасонным профилем в поперечном сечении, при этом торец вставки со стороны выходного отверстия снабжен кольцевым бортиком, а на равном удалении от края второго торца вставки выполнены отверстия для радиального крепления, либо точно такой же вставкой, но без сквозных пазов, кроме того, входная часть шнека снабжена легкосъемным лопастным питателем, прикрепленным со стороны входного торца вала шнека через диск питателя, так что входная часть шнека охвачена двумя или более профильными лопастями, которые одним торцем прикреплены к периферии диска питателя, а их вторые торцы жестко скреплены с центрирующим кольцом, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру шнека, а наружный диаметр кольца меньше диаметра диска питателя, при этом угол раскрытия каждой лопасти между касательной к диаметру шнека и ее плоскостью составляет от 5 до 65°, и передние кромки лопастей не параллельны их задним кромкам, кроме того, поверх решетчатого кожуха питателя, насос снабжен съемным трубчатым паро-нагревательным элементом или электрическим нагревательным элементом.

Паронагревательный элемент может быть выполнен, например, в виде съемного, прикрепленного к корпусу насоса коллекторного трубчатого каркаса, имеющего входную и выходную трубки для подвода пара или горячей воды, либо из скрепленных между собой и корпусом насоса электрических нагревательных элементов - «тэнов», охватывающих защитный решетчатый кожух.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

На фиг.1 изображен общий вид насоса.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

На фиг.3 - коллекторный трубчатый каркас парового нагревателя.

На фиг.4 - вид нагревателя по стрелке Б на фиг.3.

Шнековый насос содержит корпус 1, снабженный тангенциальным выходным патрубком 2. В корпусе 1 установлен шнек 3 с возможностью свободного вращения. По длине шнек 3 выполнен из входной однозаходной части 4 и выходной двухзаходной части 5. Выходная часть 5 размещена в полости цилиндрического корпуса 1, а входная часть 4 выступает из корпуса 1. Однозаходная лопасть входной части 4 снабжена бортом 6, и вся часть 4 охвачена неподвижным защитным решетчатым кожухом 7. Внутренняя полость корпуса 1 по всей длине снабжена сменной трубчатой вставкой 8, имеющей на боковой поверхности сквозные пазы 9, параллельные оси шнека 3. Входная часть 4 снабжена съемным лопастным питателем 10, прикрепленным к торцу шнека 3. Поверх защитного решетчатого кожуха 7 съемно установлен паровой коллекторный нагревательный элемент 11, имеющий входную для пара трубку 12 и выходную для отработавшего пара трубку 13. Нагревательный элемент 11 крепится к корпусу 1 насоса с помощью двух разъемных хомутов (скоб) 14, имеющих петли 15 и затяжные замки 16. Разъемные хомуты 14 съемно устанавливаются на стержни 17 и крепятся резьбовыми элементами 18.

Насос работает следующим образом.

Насос с установленным нагревателем заглубляют в вязкую массу, например мазут марки - 100, с помощью манипулятора или путем размещения его на плавучей платформе, либо как ручной инструмент. Подают по гибким шлангам в нагреватель 11 пар или горячую воду. Окружающая нагреватель вязкая масса за счет тепла также нагревается, при этом понижается ее коэффициент динамической вязкости. Далее включается привод шнека 3 и при его вращении разжиженная масса загребается лопастным питателем 10 и подается в межлопастной канал шнека 3. При минимуме сброса массы за счет центробежной силы с входной части 4 за счет борта 6 масса поступает в двухзаходную часть 5 шнека 3 и эффективно продвигается к выходному патрубку за счет пазов 9 во вставке 8.

Если насосом предстоит также выполнить большой объем работ по перекачке жидкостей или полувязких масс, например, таких как загрязненная вода после ливневых дождей или весеннего половодья, или свежеоткаченный мед, или сметану или нефть, то целесообразнее в корпусе насоса заменить вставку с пазами на вставку без пазов, а нагреватель отсоединить от корпуса 1 насоса. Такая замена обеспечит работу насоса в энергосберегающем режиме.

Снабжение корпуса насоса съемным нагревателем, охватывающим входную часть шнека, позволяет обеспечить перекачку большого класса вязких масс, в том числе и парафинов.

Снабжение цилиндрической полости насоса вставкой с продольными сквозными пазами на боковой поверхности позволяет обеспечить достаточное сцепление вязкой массы с корпусом насоса и, таким образом, обеспечить возможность перемещения вязкой массы вдоль оси шнека к выходному отверстию.

Изобретение относится к шнековым насосам для зачистки и перекачки вязких, пластичных масс и вязкопластичных масс. Шнековый насос с подогреваемым питателем содержит корпус с выходным патрубком и шнек (Ш). Ш выполнен из входной однозаходной и выходной двухзаходной частей. Выходная часть Ш размещена в цилиндрической полости корпуса. Входная часть (ВЧ) выступает из корпуса и имеет лопасти с бортами. ВЧ охвачена неподвижным решетчатым кожухом. Внутренняя полость корпуса по всей длине снабжена сменной трубчатой вставкой (В). В имеет на боковой поверхности несколько сквозных отверстий, одно - совмещенное с отверстием выходного патрубка, и может иметь несколько параллельных между собой и осью сквозных пазов. Торец В со стороны выходного отверстия снабжен кольцевым бортиком. ВЧ шнека снабжена легкосъемным лопастным питателем, прикрепленным со стороны входного торца вала Ш через диск питателя. ВЧ шнека охвачена лопастями, одни торцы которых прикреплены к периферии диска питателя, а вторые - жестко скреплены с центрирующим кольцом. Угол раскрытия каждой лопасти между касательной к диаметру Ш и ее плоскостью составляет от 5 до 65°. Передние и задние кромки лопастей не параллельны. Поверх решетчатого кожуха питателя насос снабжен съемным нагревательным элементом. Изобретение направлено на понижение коэффициента динамической вязкости перекачиваемой массы в зоне питателя насоса. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Шнековый насос с подогреваемым питателем, содержащий корпус, снабженный тангенциальным выходным патрубком, и шнек, размещенный в корпусе с возможностью свободного вращения, при этом шнек выполнен из входной однозаходной части и выходной двухзаходной части, и выходная часть шнека размещена в цилиндрической полости корпуса, а входная часть шнека, выступающая из корпуса, лопасти которой выполнены с бортами, охвачена неподвижным решетчатым кожухом, отличающийся тем, что внутренняя полость корпуса по всей длине снабжена сменной трубчатой вставкой, имеющей на боковой поверхности несколько сквозных отверстий, одно, совмещенное с отверстием выходного патрубка, и несколько параллельных между собой и осью сквозных пазов с прямоугольным или фасонным профилем в поперечном сечении, при этом торец вставки со стороны выходного отверстия снабжен кольцевым бортиком, а на равном удалении от края второго торца вставки выполнены отверстия для радиального крепления, либо точно такой же вставкой, но без сквозных пазов, кроме того, входная часть шнека снабжена легкосъемным лопастным питателем, прикрепленным со стороны входного торца вала шнека через диск питателя, так что входная часть шнека охвачена двумя или более профильными лопастями, которые одним торцем прикреплены к периферии диска питателя, а их вторые торцы жестко скреплены с центрирующим кольцом, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру шнека, а наружный диаметр кольца меньше диаметра диска питателя, при этом угол раскрытия каждой лопасти между касательной к диаметру шнека и ее плоскостью составляет от 5 до 65°, и передние кромки лопастей не параллельны их задним кромкам, кроме того, поверх решетчатого кожуха питателя насос снабжен съемным трубчатым паронагревательным элементом или электрическим нагревательным элементом.2. Шнековый насос с подогреваемым питателем по п.1, отличающийся тем, что трубчатый паронагревательный элемент выполнен виде трубчатого каркаса, имеющего входную и выходную трубки для подвода пара или горячей воды.