ЖИДКОСТНЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ НАСОС И СПОСОБ ПРИВЕДЕНИЯ В ДЕЙСТВИЕ ЖИДКОСТНОГО КОЛЬЦЕВОГО НАСОСА Российский патент 2015 года по МПК F04C7/00 F04C19/00 F04C27/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидкостному кольцевому насосу для создания вакуума и для выкачивания потока сточных вод из вакуумной канализационной системы, причем жидкостный кольцевой насос содержит в направлении потока сточных вод входное отверстие насоса, камеру всасывания, корпус насоса, содержащий ротор, расположенный на приводном валу, имеющем механическое уплотнение, выходную камеру, выходное отверстие насоса, причем входное отверстие насоса выполнено с возможностью соединения с канализационным коллектором для приема потока бытовых сточных вод и входное отверстие насоса выполнено с возможностью соединения с выпускной трубой для выпуска потока бытовых сточных вод в соответствии с преамбулой п. 1. Настоящее изобретение также относится к способу приведения в действие жидкостного кольцевого насоса.

Предпосылки изобретения

Обычное устройство жидкостных насосов, таких как жидкостные кольцевые насосы, должно использовать механические уплотнения для замены сальников и манжетных уплотнений. Механические уплотнения расположены для предотвращения утечки закаченных текучих сред вдоль приводных валов. Однако в известных жидкостных насосах общей проблемой является срок службы механического уплотнения, который естественно влияет на безотказность в работе жидкостных насосов. В частности, в вакуумных канализационных системах, где поток бытовых сточных вод является очень бурным, механическое уплотнение обычно работает в очень сухих условиях, в результате чего механическое уплотнение подвержено высоким рискам повреждения. Например, WO 90/10123 А1 раскрывает устройство жидкостного насоса вышеуказанного типа. Однако в данном документе не раскрываются средства улучшения работы уплотнения в виду вышеуказанных проблем.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является устранение вышеупомянутых проблем и создание жидкостного кольцевого насоса с увеличенным сроком службы. Данная цель достигнута при помощи жидкостного кольцевого насоса по п. 1 и способа приведения в действие жидкостного кольцевого насоса по п. 8.

Основной идеей настоящего изобретения является обеспечение внутренней смазки во время работы жидкостного кольцевого насоса. Это реализовано тем, что механическое уплотнение расположено внутри выходной камеры. Выходная камера содержит выполненную как одно целое выступающую часть, и выходное отверстие расположено на конце вниз по потоку выполненной как одно целое выступающей части в направлении потока бытовых сточных вод. При этом указанная выступающая часть проходит, по меньшей мере, над частью корпуса насоса в направлении приводного вала и обеспечивает продолжение и увеличение выходной камеры. Это поддерживает устойчивый и достаточный поток смазочного материала, т.е. сточной воды, через механическое уплотнение, особенно, когда насос работает, т.е. приведен в действие. Так как выходная камера содержит выполненную как одно целое выступающую часть, которая увеличивает выходную камеру, т.е. обеспечивает больший объем выходной камеры по сравнению с выходной камерой обычного жидкостного кольцевого насоса, такая увеличенная выходная камера вмещает большее количество сточной воды, обеспечивающей соответствующую смазку механического уплотнения.

Благоприятным результатом данного устройства является то, что механическое уплотнение выполнено с возможностью смазки потоком бытовых сточных вод, т.е. сточной водой, при прохождении потока бытовых сточных вод в и через выходную камеру и выполненную как одно целое выступающую часть выходной камеры перед его выпуском из выходного отверстия насоса.

Выполненная как одно целое выступающая часть выходной камеры, таким образом, обеспечивает непосредственное продолжение и увеличение выходной камеры, в которой поток бытовых сточных вод принимается из корпуса насоса перед его выпуском из выходного отверстия насоса. Это постоянно обеспечивает улучшенную смазку механического уплотнения во время работы жидкостного кольцевого насоса.

Преимущественное устройство для повышения эффекта смазки сточной воды должно содержать выходную камеру с осевой лопастью, проходящей через часть длины приводного вала и вдоль приводного вала в выходной камере в направлении потока бытовых сточных вод, так что осевая лопасть выполнена с возможностью направления потока бытовых сточных вод вдоль и к механическому уплотнению при прохождении потока бытовых сточных вод через выходную камеру.

Преимущественное альтернативное устройство для повышения эффекта смазки сточной водой, должно содержать выходную камеру с радиальной лопастью, проходящей вокруг части окружности приводного вала и проходящей через часть длины приводного вала в направлении потока бытовых сточных вод, так что радиальная лопасть выполнена с возможностью направления потока бытовых сточных вод вокруг и к механическому уплотнению при прохождении потока бытовых сточных вод через выходную камеру.

Другое преимущественное устройство должно содержать выполненную как одно целое выступающую часть выходной камеры с выступом, проходящим через часть выполненной как одно целое выступающей части в направлении приводного вала и вниз по потоку от выходной камеры в направлении потока бытовых сточных вод.

Он блокирует и перенаправляет поток бытовых сточных вод к выходной камере и, таким образом, улучшает смазку механического уплотнения.

Для обеспечения эффективной работы жидкостного кольцевого насоса входное отверстие насоса содержит обратный клапан.

Для устранения проблем прохождения в жидкостном кольцевом насосе жидкостный кольцевой насос преимущественно содержит измельчитель вверх по потоку от корпуса насоса.

Настоящее изобретение является особенно преимущественным, когда жидкостный кольцевой насос установлен в вакуумной канализационной системе, которая содержит источник бытовых сточных вод, вакуумный трубопровод, включающий в себя канализационный коллектор, выпускной клапан, расположенный между вакуумным трубопроводом и источником бытовых сточных вод, и приемное устройство для приема потока бытовых сточных вод из выпускной трубы.

Другие преимущественные признаки настоящего изобретения представлены в пп. 2-7 и 9-12.

Краткое описание чертежей

Ниже настоящее изобретение будет описано только в качестве примера более подробно со ссылкой на прилагаемые схематичные чертежи, на которых

фиг. 1 - общая схема вакуумной канализационной системы в качестве примера для использования жидкостного кольцевого насоса в соответствии с настоящим изобретением;

фиг. 2 - первый вариант осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3 - второй вариант осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4 - третий вариант осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - четвертый вариант осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 6 - пятый вариант осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание

Фиг. 1 изображает общую схему вакуумной канализационной системы 6. Вакуумная канализационная система содержит источник бытовых сточных вод, в данном варианте осуществления ряд источников бытовых сточных вод, таких как санузлы 61, писсуары 62, раковины 63 умывальника и душевые 64. Вакуумная канализационная система дополнительно содержит вакуумный трубопровод 7, включающий в себя отводные трубы 71, магистральные трубопроводы 72 и канализационный коллектор 73. Источники бытовых сточных вод, такие как санузлы 61, соединены с вакуумным трубопроводом или в данном варианте осуществления с отводными трубами 71 через выпускные клапаны (не показаны), расположенные между источником бытовых сточных вод и вакуумным трубопроводом. Жидкостный кольцевой насос 1 соединен с канализационным коллектором 73 для создания вакуума и выкачивания потока бытовых сточных вод из вакуумной канализационной системы. Жидкостный кольцевой насос 1 дополнительно соединен с выпускной трубой 8 для выпуска потока бытовых сточных вод в приемное устройство 9. Что касается вакуумной канализационной системы на морском судне, разгрузочным средством может быть, например, окружающее море, бак для хранения или очистная установка. Потоком бытовых сточных вод является, по существу, сточная вода.

Вакуумные канализационные системы этого типа хорошо известны в области техники и специалисту в данной области техники и, следовательно, не описаны более подробно в этой связи.

Направление потока бытовых сточных вод обозначено стрелками.

Фиг. 2 изображает более подробно первый вариант осуществления жидкостного кольцевого насоса 1 в соответствии с настоящим изобретением. Жидкостный кольцевой насос 1 содержит в направлении потока бытовых сточных вод (обозначено блочными стрелками) входное отверстие 11 насоса, имеющее обратный клапан 12, камеру 13 всасывания, корпус 14 насоса, содержащий винтовой ротор 15, расположенный на приводном валу 16, имеющем механическое уплотнение 20, выходную камеру 17 и выходное отверстие 19 насоса. Входное отверстие 11 выполнено с возможностью соединения с канализационным коллектором 73, как описано со ссылкой на фиг. 1. Выходное отверстие 19 насоса выполнено с возможностью соединения с выпускной трубой 8, как описано со ссылкой на фиг. 1. Жидкостный кольцевой насос 1 приводится в действие электродвигателем 100, расположенным на напорной стороне жидкостного кольцевого насоса.

Механическое уплотнение 20 приводного вала 16 расположено внутри выходной камеры 17. Механическое уплотнение 20 установлено для предотвращения утечки закаченных текучих сред, в этом случае бытовых сточных вод, собранных и откаченных из различных источников бытовых сточных вод вакуумной канализационной системы, вдоль приводного вала 16 при выкачивании бытовых сточных вод с помощью жидкостного кольцевого насоса 1. В данном варианте осуществления выходная камера 17 имеет выполненный как одно целое продленный объем в виде выполненной как одно целое выступающей части 18. Выполненная как одно целое выступающая часть 18 проходит над выходной камерой 17 и частью корпуса 14 насоса в направлении приводного вала 16. Выходное отверстие 19 насоса расположено на конце вниз по потоку выполненной как одно целое выступающей части 18 в направлении потока бытовых сточных вод (указано блочными стрелками). Выполненная как одно целое выступающая часть 18 выходной камеры 17, таким образом, обеспечивает непосредственное продолжение и увеличение выходной камеры 17, в которой поток бытовых сточных вод принимается из корпуса 16 насоса перед его выпуском из выходного отверстия 19 насоса. Это постоянно обеспечивает улучшенную смазку механического уплотнения 20 во время работы жидкостного кольцевого насоса 1.

Жидкостный кольцевой насос 1 содержит измельчитель 30 вверх по потоку от корпуса 14 насоса для измельчения любых твердых частиц или им подобного, содержащихся в потоке бытовых сточных вод. Это способствует обеспечению того, что не происходит блокирование потока бытовых сточных вод во время работы вакуумной системы.

Фиг. 3 изображает более подробно второй вариант осуществления жидкостного кольцевого насоса 1 в соответствии с настоящим изобретением. Данный вариант осуществления соответствует варианту осуществления, описанному выше на фиг. 2, в результате чего соответствующие элементы обозначены подобными ссылочными позициями, что и на фиг. 2. Данный вариант осуществления дополнительно включает в себя осевую лопасть 40, которая проходит в направлении приводного вала 16 от конца вниз по потоку корпуса 14 насоса вдоль приводного вала 16 на заданном расстоянии от приводного вала 16. Это улучшает распределение потока бытовых сточных вод, т.е. смазочной сточной воды, по механическому уплотнению 20 при прохождении потока бытовых сточных вод из корпуса 14 насоса в и через выходную камеру 17 к выполненной как одно целое выступающей части 18 и выходному отверстию 19 насоса. Направление потока сточных вод указано блочными стрелками.

Фиг. 4 изображает третий вариант осуществления жидкостного кольцевого насоса 1 в соответствии с настоящим изобретением более подробно и в поперечном разрезе. Данный вариант осуществления соответствует варианту осуществления, описанному выше со ссылкой на фиг. 2, в результате чего соответствующие элементы обозначены подобными ссылочными позициями, что и на фиг. 2. Данный вариант осуществления дополнительно включает в себя радиальную лопасть 50, которая расположена в радиальном направлении вдоль окружности приводного вала 16. Радиальная лопасть 50 проходит в направлении приводного вала 16 от конца вниз по потоку корпуса 14 насоса в выходной камере 17, в результате чего радиальная лопасть 50 проходит вдоль приводного вала 16 в направлении потока бытовых сточных вод. Это улучшает распределение потока бытовых сточных вод, т.е. смазочной сточной воды, по механическому уплотнению 20 при прохождении потока бытовых сточных вод из корпуса 14 насоса в и через выходную камеру 17 к выполненной как одно целое выступающей части 18 и выходному отверстию 19 насоса. Направление потока бытовых сточных вод указано стрелками.

Фиг. 5 изображает более подробно четвертый вариант осуществления жидкостного кольцевого насоса 1 в соответствии с настоящим изобретением. Данный вариант осуществления соответствует варианту осуществления, описанному выше со ссылкой на фиг. 2, в результате чего соответствующие элементы обозначены подобными ссылочными позициями, что и на фиг. 2. Однако в данном варианте осуществления выполненная как одно целое выступающая часть 18 имеет другую конфигурацию. Выполненная как одно целое выступающая часть 18 обеспечивает увеличенный объем, проходящий над корпусом 14 насоса и над выходной камерой 17 в направлении приводного вала 16. В сравнении с выполненной как одно целое выступающей частью, изображенной на фиг. 2-4, выступающая часть имеет дополнительно увеличенный объем, улучшающий удержание сточной воды в увеличенном объеме, образованном выходной камерой 17 и ее выполненной как одно целое выступающей частью 18, для целей смазки механического уплотнения 20. Выполненная как одно целое выступающая часть 18 выходной камеры 17, таким образом, обеспечивает непосредственное продолжение и увеличение выходной камеры 17, в которой поток бытовых сточных вод принимается из корпуса 16 насоса перед его выпуском из выходного отверстия 19 насоса. Это обеспечивает постоянно улучшенную смазку механического уплотнения 20 во время работы жидкостного кольцевого насоса 1.

Жидкостный кольцевой насос 1 содержит измельчитель 30 вверх по потоку от корпуса 14 насоса для измельчения любых твердых частиц или им подобного, содержащихся в потоке бытовых сточных вод. Жидкостный кольцевой насос 1 приводится в действие электродвигателем 100, расположенным на напорной стороне жидкостного кольцевого насоса. Направление потока бытовых сточных вод указано блочными стрелками.

Фиг. 6 изображает более подробно пятый вариант осуществления жидкостного кольцевого насоса 1 в соответствии с настоящим изобретением. Данный вариант осуществления соответствует варианту осуществления, описанному выше со ссылкой на фиг. 5, где соответствующие элементы обозначены подобными ссылочными позициями, что и на фиг. 2. Этот пятый вариант осуществления содержит в сравнении с четвертым вариантом осуществления, описанным выше со ссылкой на фиг. 5, выступ 181, расположенный в выполненной как одно целое выступающей части 18 выходной камеры 17, для перенаправления и удержания потока бытовых сточных вод в области выходной камеры 17 и выполненной как одно целое выступающей части 18 до выпуска его из выходного отверстия 19 насоса. Выступ 181, таким образом, препятствует потоку бытовых сточных вод вниз по потоку от выходной камеры 17. Выступ 181 выполнен с возможностью прохождения в направлении приводного вала 16 жидкостного кольцевого насоса 1 через значительную часть длины (в направлении приводного вала 16) выполненной как одно целое выступающей части 18 выходной камеры 17 и на заданном расстоянии вниз по потоку от приводного вала 16. Это дополнительно улучшает смазку механического уплотнения 20 на приводном валу 16 при удержании и частичной циркуляции над механическим уплотнением 20 во время задержания потока бытовых сточных вод через выходную камеру 17 и выполненную как одно целое выступающую часть 18 выходной камеры 17.

Описание и прилагаемые к нему чертежи предназначены только для объяснения основной идеи настоящего изобретения. Настоящее изобретение может изменяться в деталях в пределах объема приведенной ниже формулы изобретения.

Группа изобретений относится к жидкостному кольцевому насосу (1) для создания вакуума и для выкачивания потока бытовых сточных вод из вакуумной канализационной системы. Жидкостный кольцевой насос содержит в направлении потока бытовых сточных вод входное отверстие (11) насоса, камеру (13) всасывания, корпус 14 насоса, содержащий ротор (15), расположенный на приводном валу (16), имеющем механическое уплотнение (20), выходную камеру (17) и выходное отверстие (19) насоса. Механическое уплотнение (20) расположено внутри выходной камеры (17). Выходная камера (17) содержит выполненную как одно целое выступающую часть (18), обеспечивающую увеличение выходной камеры (17) для удержания потока бытовых сточных вод в выходной камере (17) до выгрузки его из выходного отверстия (19) насоса для улучшения смазки механического уплотнения (20). Изобретение направлено на создание жидкостного кольцевого насоса с увеличенным сроком службы. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Жидкостный кольцевой насос для создания вакуума и для выкачивания потока бытовых сточных вод из вакуумной канализационной системы (6), содержащий в направлении потока бытовых сточных вод входное отверстие (11) насоса, камеру (13) всасывания, корпус 14 насоса, содержащий ротор (15), расположенный на приводном валу (16), имеющем механическое уплотнение (20), выходную камеру (17), причем механическое уплотнение (20) расположено внутри выходной камеры (17), и выходное отверстие (19) насоса, причем входное отверстие (11) насоса выполнено с возможностью соединения с канализационным коллектором (73) для приема потока бытовых сточных вод и выходное отверстие (19) насоса выполнено с возможностью соединения с выпускной трубой (8) для выгрузки потока бытовых сточных вод, отличающийся тем, что выходная камера (17) содержит выполненную как одно целое выступающую часть (18), которая проходит, по меньшей мере, над частью корпуса (14) насоса в направлении приводного вала (16) и которая обеспечивает продолжение и увеличение выходной камеры (17), выходное отверстие (19) насоса расположено на конце вниз по потоку выполненной как одно целое выступающей части (18) в направлении потока бытовых сточных вод, и механическое уплотнение (20) выполнено с возможностью смазки потоком бытовых сточных вод при прохождении потока бытовых сточных вод в и через выходную камеру (17) и выполненную как одно целое выступающую часть (18) выходной камеры (17).

2. Жидкостный кольцевой насос по п. 1, отличающийся тем, что выходная камера (17) содержит осевую лопасть (40), проходящую через часть длины приводного вала (16) в выходной камере (17) в направлении потока бытовых сточных вод.

3. Жидкостный кольцевой насос по п. 1, отличающийся тем, что выходная камера (17) содержит радиальную лопасть (50), проходящую вокруг части приводного вала (16) в выходной камере (17) в направлении потока бытовых сточных вод.

4. Жидкостный кольцевой насос по п. 1, отличающийся тем, что выполненная как одно целое выступающая часть (18) выходной камеры (17) содержит выступ (181), проходящий через часть выполненной как одно целое выступающей части (18) в направлении приводного вала (16) и вниз по потоку от выходной камеры (17) в направлении потока бытовых сточных вод.

5. Жидкостный кольцевой насос по п. 1, отличающийся тем, что входное отверстие (11) насоса содержит обратный клапан (12).

6. Жидкостный кольцевой насос по п. 1, отличающийся тем, что жидкостный кольцевой насос содержит измельчитель (30) вверх по потоку от корпуса (14) насоса.

7. Жидкостный кольцевой насос по п. 1, отличающийся тем, что жидкостный кольцевой насос (1) установлен в вакуумной канализационной системе (6), которая содержит источник бытовых сточных вод (61, 62, 63, 64), вакуумный трубопровод (7), включающий в себя канализационный коллектор (73), выпускной клапан, расположенный между вакуумным трубопроводом и источником бытовых сточных вод, и приемное устройство (9) для приема потока бытовых сточных вод из выпускной трубы (8).

8. Способ приведения в действие жидкостного кольцевого насоса в вакуумной канализационной системы, в котором жидкостный кольцевой насос (1) создает вакуум и выкачивает поток бытовых сточных вод, причем жидкостный кольцевой насос (1) содержит в направлении потока бытовых сточных вод входное отверстие (11) насоса, камеру (13) всасывания, корпус (14) насоса, содержащий ротор (15), расположенный на приводном валу (16), имеющем механическое уплотнение (20), выходную камеру (17), причем механическое уплотнение (20) расположено внутри выходной камеры (17), и выходное отверстие (19) насоса, в котором поток бытовых сточных вод выкачивается из канализационного коллектора (73), соединенного с входным отверстием (11) насоса, и в котором поток бытовых сточных вод выгружается из выходного отверстия (19) насоса в выпускную трубу (8), отличающийся тем, что выходная камера (17) содержит выполненную как одно целое выступающую часть (18), которая проходит, по меньшей мере, над частью корпуса (14) насоса в направлении приводного вала (16) и которая обеспечивает продолжение и увеличение выходной камеры (17), поток бытовых сточных вод смазывает механическое уплотнение (20) при закачивании потока бытовых сточных вод в и через выходную камеру (17) и выполненную как одно целое выступающую часть (18) выходной камеры (17), и поток бытовых сточных вод выгружается из выходного отверстия (19) насоса, расположенного на конце вниз по потоку выполненной как одно целое выступающей части (18) выходной камеры (17) в направлении потока бытовых сточных вод.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что поток бытовых сточных вод направляют вдоль и к механическому уплотнению (20) при закачивании потока бытовых сточных вод в и через выходную камеру (17) к выполненной как одно целое выступающей части (18) и выходному отверстию (19) насоса.

10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что поток бытовых сточных вод направляют вокруг и к механическому уплотнению (20) при закачивании потока бытовых сточных вод в и через выходную камеру (17) к выполненной как одно целое выступающей части (18) и выходному отверстию (19) насоса.

11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что поток бытовых сточных вод блокируют и удерживают выступом (181), расположенным в выполненной как одно целое выступающей части (18) выходной камеры (17) до выгрузки потока бытовых сточных вод из выходного отверстия (19) насоса.

12. Способ по п. 8, отличающийся тем, что твердые элементы, содержащиеся в потоке бытовых сточных вод, измельчают с помощью измельчителя (30) вверх по потоку от корпуса (14) насоса.