ПЕРЕКАЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2009 года по МПК F04F7/00 

Изобретение относится к области насосного оборудования, в частности вибронасосам.

Известны различные перекачивающие устройства, например вибронасос, содержащий вибропривод, корпус рабочей камеры с впускными окнами и выходным патрубком. В рабочей камере размещены соосные конические сопла, связанные с виброприводом и камерой. С целью снижения мощности вибропривода за счет уменьшения массы вибрирующих элементов вибронасос снабжен оболочками из эластичного материала, которыми сопла соединены с корпусом (авторское свидетельство СССР №1377471, F04F 7/00). Недостатком насоса является его сложность и низкая производительность.

Известен также вибронасос для газов, содержащий корпус с нагнетательным и всасывающим патрубками, установленную в корпусе перфорированную перегородку с размещенным на ней сыпучим материалом и подсоединенным к нижней и верхней частям корпуса двумя вибраторами, при этом корпус выполнен с горизонтальным разъемом между верхней и нижней частями и последние соединены между собой промежуточным упругим элементом. (Авторское свидетельство СССР №787738, F04F 7/00). Недостатком насоса является его сложность, обусловленная наличием подвижного сочленения верхней и нижней частей насоса, а также двумя вибраторами.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является вибронасос, содержащий цилиндрическую рабочую камеру с приемным клапаном в виде сужающегося сопла, при этом рабочая камера снабжена, по крайней мере, двумя дополнительными клапанами, закрепленными на ее стенках и выполненными в виде изогнутых сужающихся сопел, расположенных на различных уровнях относительно входного клапана. Кроме того, сопла дополнительных клапанов и приемного клапана ориентированы в одном направлении (авторское свидетельство СССР №1583665, F04F 7/00).

Недостатком данного насоса является слабая производительность, обусловленная относительно небольшой площадью приемного и дополнительных клапанов. Кроме того, рабочая камера оказывается через дополнительные клапаны открытой для окружающего пространства, и при движении корпуса насоса вниз часть нагнетаемой жидкости выливается через них из рабочей камеры обратно в емкость с перекачиваемой жидкостью.

Задачей изобретения является повышение производительности насоса.

Техническим результатом изобретения является создание простого и надежного устройства перекачки жидкости с использованием эффекта дополнительного упругого сжатия в рабочей полости насоса.

Поставленная задача решается за счет того, что в перекачивающем устройстве, содержащем вибропривод, связанный с цилиндрическим корпусом, приемный клапан и отводящую магистраль, согласно изобретению приемный клапан выполнен в виде, по меньшей мере, одной перфорированной перегородки, соединенной с указанным корпусом посредством кольцевого сопла, при этом выше отводящей магистрали указанный корпус включает упругий элемент в виде воздушной полости, отделенной от внутренней полости корпуса перфорированной перегородкой, выходные срезы отверстий перфораций которой направлены встречно выходным отверстиям перфорированных перегородок приемного клапана.

Преимущественно, образующие кольцевого сопла и отверстий перфорированных перегородок имеют каноидальную форму.

Кроме того, приемный клапан может быть выполнен в виде двух перфорированных перегородок, соединенных с кольцевым соплом.

На фиг.1 показано перекачивающее устройство согласно изобретению, на фиг.2 - то же, разрез по А-А, на фиг.3 - сечение каноидального отверстия перфорации перегородок.

Перекачивающее устройство содержит вибратор 1, жесткий цилиндрический корпус 2, отводящую магистраль 3, приемный клапан 4. Приемный клапан 4 выполнен в виде двух перфорированных перегородок, соединенных с кольцевым соплом 5. Выше отводящей магистрали 3 расположена воздушная полость 6, отделенная от остальной внутренней полости перфорированной перегородкой 7. Корпус 2 перекачивающего устройства подпружинен упругими элементами 8 и в процессе работы размещается в сосуде 9 с перекачиваемой жидкостью. Образующие отверстий перфораций в указанных перфорированных перегородках, кольцевом сопле 5 и отводящей магистрали 3 выполнены преимущественно каноидальной формы (фиг.3). Выходные отверстия в перегородке 7 и выходные (узкие) в перегородках приемного клапана 4 имеют встречное направление. Детали, образующие кольцевое сопло 5, соединены между собой перемычками 10, (фиг.2). Внешняя часть кольцевого сопла 5 приварена к корпусу 2.

Работа перекачивающего устройства согласно изобретению заключается в следующем.

При включении вибратора 1 подпружиненный корпус 2 совершает возвратно-поступательные перемещения в вертикальном направлении в сосуде 9 с перекачиваемой жидкостью. Поскольку образующие отверстий перфораций выполнены сужающимися, (преимущественно, каноидальными), то имеет место преимущественная проводимость жидкости в направлении отводящей магистрали по сравнению с обратным направлением. При движении корпуса 2 вниз перекачиваемая жидкость нагнетается в его верхнюю полость. При движении вверх жидкость выливается из него, но уже в меньшем количестве. Таким образом, во внутренней полости корпуса 2 создается повышенное давление, под действием которого жидкость выдавливается в отводящую магистраль 3. При этом суммарное сопротивление вытеканию жидкости из внутренней полости корпуса 2 при движении его вверх, оказываемое, например, двумя перегородками 4, больше, чем с одной перегородкой. Кроме того, кольцевое сопло 5, расположенное по периметру корпуса 2 устройства, имеющее сужающиеся образующие каноидальной формы, также обладает преимущественно односторонней проводимостью жидкости. Поскольку площадь входного среза кольцевого сопла 5 сравнима с суммарной площадью входных срезов перфорированных перегородок приемного клапана 4, то имеет место резкое увеличение производительности перекачивающего устройства. Так как перекачиваемая жидкость практически несжимаема, возникающие при вибрации волны давления необходимо преобразовать в соответствующие им пульсации объема жидкости во внутренней полости корпуса 2 устройства. Для восприятия волн давления и преобразования их в пульсации объема во внутренней полости корпуса 2 устройства выше отводящей магистрали 3 размещена перфорированная перегородка 7 с образованием воздушной полости 6, являющейся в данном случае объемным упругим элементом. При движении корпуса 2 устройства вниз происходит повышение давления во внутренней полости корпуса 2 устройства и, как следствие этого, сжатие воздуха в воздушной полости 6. За счет упругого сжатия воздуха в верхней полости корпуса 2 устройства происходит дополнительное движение жидкости из нижней части внутренней полости в верхнюю и далее в отводящую магистраль 3. В момент движения корпуса 2 вверх давление жидкости в сосуде 9 начинает падать, а так как сжатый воздух воздушной полости 6 при этом начинает выдавливать попавшую во внутреннюю полость корпуса 2 жидкость, то падение давления замедляется, и выход жидкости из сосуда продолжается.

В целом, совокупность существенных признаков устройства согласно изобретению обеспечивает повышение производительности за счет увеличения объема перекачиваемой жидкости в отводящую магистраль при движении насоса в обоих направлениях.

Изобретение относится к области насосного оборудования, в частности вибронасосам. Перекачивающее устройство содержит вибропривод, связанный с цилиндрическим корпусом, приемный клапан и отводящую магистраль. Приемный клапан выполнен в виде, по меньшей мере, одной перфорированной перегородки, соединенной с корпусом посредством кольцевого сопла. Выше отводящей магистрали корпус включает упругий элемент в виде воздушной полости, отделенной от внутренней полости корпуса перфорированной перегородкой. Выходные срезы отверстий перфораций направлены встречно выходным отверстиям перфорированных перегородок приемного клапана. Повышается производительность насоса. 3 ил.

1. Перекачивающее устройство, содержащее вибропривод, связанный с цилиндрическим корпусом, приемный клапан и отводящую магистраль, отличающееся тем, что приемный клапан выполнен в виде, по меньшей мере, одной перфорированной перегородки, соединенной с корпусом посредством кольцевого сопла, при этом выше отводящей магистрали указанный корпус включает упругий элемент в виде воздушной полости, отделенной от внутренней полости корпуса перфорированной перегородкой, выходные срезы отверстий перфораций которой направлены встречно выходным отверстиям перфорированных перегородок приемного клапана.

2. Перекачивающее устройство по п.1, отличающееся тем, что образующие кольцевого сопла и отверстий перфорированных перегородок имеют каноидальную форму.

3. Перекачивающее устройство по п.1, отличающееся тем, что приемный клапан выполнен в виде двух перфорированных перегородок, соединенных с кольцевым соплом.