Вертикальная насосная установка Советский патент 1985 года по МПК F04D7/04 F04D13/08 E02F3/88 

ел

со

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в конструкциях насосных установок для перекачивания неоднородных сред, в частности, при разработке сапропелевых отложений со дна водоемов, в том числе покрытых растительностью.

Известна вертикальная насосная установка для перекачивания неоднородных сред, содержащая центробежный насос, на валу которого расположен предвключенный шнек 1 .

Однако данная установка не позволяет откачивать сапропелевые отложения со дна водоемов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является вертикальная установка для перекачивания неоднородных сред, содержащая центробежный насос, на валу которого установлена обгонная муфта с наружной обоймой, к которой присоединены лопасти мещалки 2.

Однако известная установка имеет низкую производительность, так как степень разрушения структуры среды (сапропелевых отложений) оказывается недостаточной и вместе с указанными отложениями подсасывается большое количество воды.

Цель изобретения - увеличение производительности установки путем более полного разрушения структуры перекачиваемой среды.

Поставленная цель достигается тем, что вертикальная насосная установка для перекачивания неоднородных сред, содержащая центробежный насос, на валу которого установлена обгонная муфта с наружной обоймой, к которой присоединены лопасти мешалки, снабжена обсадной трубой, сообщенной в верхней части с атмосферой, насос снабжен рамой с фиксаторами и установлен в полости обсадной трубы с возможностью осевого перемещения, на наружной обойме муфты установлены шарниры по числу лопастей мешалки, причем ось каждого щарнира расположена в плоскости вращения мещалки, а каждая из лопастей выполнена с крыловидным профилем и присоединена к шарниру обоймы посредством упругой связи.

На фиг. 1 представлена насосная установка с насосом, находящимся в транспортном положении, общий вид; на фиг. 2 - то же, с насосом, находящимся в рабочем положении; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2.

Вертикальная насосная установка для перекачивания неоднородных сред содержит центробежный насос 1, на валу 2 которого установлена обгонная муфта 3 с наружной обоймой 4, к которой присоединены

лопасти 5 мешалки 6. Установка снабжена обсадной трубой 7, сообщенной в верхней части 8 с атмосферой, насос 1 снабжен рамой 9 с фиксаторами 10 и установлен в полости 11 обсадной трубы 7 с возможностью осевого перемещения, на наружной обойме 4 муфты 3 установлены щарниры 12 по числу лопастей 5 мещалки б, причем ось 13 каждого шарнира 12 расположена в плоскости вращения мешалки 6, а каждая из лопастей 5 выполнена с крыловидным профилем и присоединена к шарниру 12 обоймы 4 посредством упругой связи 14.

Рама 9 образована трубами 15 и 16. Труба 15 в верхней части 8 сообщена с атмосферой, а в полости этой трубы расположен электродвигатель 17 насоса 1. Труба 16 рамы своим нижним концом подсоединена к области нагнетания центробежного насоса 1, а верхним - к гибкому напорному пульпопроводу 18.

Обгонная муфта 3 снабжена редукторомходоуменьщителем 19. К наружной обойме 4 прикреплены пружины 20, которые обеспечивают отжатие шарниров 12 перпендикулярно оси вращения мешалки 6.

5 Упругая связь 14 может быть выполнена, например, в виде плоской гибкой ленты, которая крепится к лопасти 5 посредством кронштейна 21, имеющего выступ 22 с прорезями 23, которые при помощи болтов 24 обеспечивают фиксацию положения лопасти

5 в плоскости, перпендикулярной оси вращения мещалки 6. Такое соединение лопастей 5 с наружной обоймой 4 муфты 3 обеспечивает размещение развитой поверхности упругой связи 14 в плоскости вращения мещалки 6.

Установка может быть размещена на плавсредстве 25, снабженном механизмом 26 подъема, опускания и фиксации обсадной трубы 7 и подъемным механизмом (не показан) рамы 9 с закрепленным на ней

0 насосом 1.

Насосная установка работает следующим образом.

Плавсредством 25 (фиг. 1) установка доставляется к месту разработки с поднятой в транспортное положение обсадной трубой 7 и с находящимися в ней рамой 9 с насосом 1. При помощи механизма 26 обсадная труба 7 опускается в придонную зону разработки илистых грунтов (например, сапропеля) и фиксируется; при этом

0 верхняя часть 8 обсадной трубы 7 сообщена с атмосферой. Секционная рама 9 с установленным на ней насосом 1 опускается в зону разработки. При этом обгонная муфта 3 с шарнирами 12, связями 14 и лопастями

, 5 устанавливается и фиксируется ниже торца обсадной трубы 7.

При выходе лопастей 5 за пределы нижнего торца обсадной трубы 7 последние под

действием пружинистых свойств упругих связей 14 отжимаются за пределы стенок обсадной трубы 7, а после выхода шарниров 12 они под действием пружин 20 устанавливаются перпендикулярно оси вращения обгоиной муфты 3.

При включении электродвигателя 17, например,против часовой стрелки вращается вал 2 насоса 1, редуктор-ходоуменьщитель 19 передает крутящий момент на наружную обойму 4 обгонной муфты 3, а следовательно, на мешалку 6, что позволяет ей кромками упругих связей 14, лежащих в плоскости ее вращения, разрушать структуру сапропелевого отложения, придавая ему требуемую текучесть.

Расположение лопасти 5, имеющей крыловидный профиль, на конце упругой связи 14 при ее вращении позволяет, используя подъемнук) силу крыла и его устойчивость, производить разрушение структуры сапропелевого отложения по спирали, слой за слоем в объеме с площадью основания, описываемого радиусом, равным удалению лопасти 5 от оси вращения обгонной муфты 3. Под действием давления, создаваемого верхним слоем осветленной воды и слоем сапропеля, сапропель нарущенной структуры начинает выдавливаться во внутреннюю полость 11 обсадной трубы 7.

Оснащение насоса 1 обгонной муфтой 3 позволяет использовать установленную мощность либо на процесс разрушения структуры сапропелевого отложения, либо на

процесс перекачивания водосапропелевой пульпы, так как конструктивными особенностями обгонной муфты 3 является передача крутящего момента при одностороннем вращении вала насоса. При работе муфты в режиме передачи крутящего момента на наружную обойму 4 и с лопастями 5 перекачка среды не производится.

Перекачка среды (сапропеля) нарущенной структуры из внутренней полости 11

обсадной трубы 7 производится при включении электродвигателя 17 по часовой стрелке. В этом случае благодаря возможности только одностороннего вращения обгонной муфты 3 лопасти 5 не вращаются и вся

установленная мощность электродвигателя 17 используется на перекачивание сапропеля, который поступает в центробежный насос 1 и далее по напорному пульпопроводу 18 к потребителю. Верхний слой сапропеля опускается по мере удаления сапропеля нарущенной структуры из зоны разработки.

Таким образом, начиная с нижнего слоя, по мере опускания разрабатывается весь объем сапропелевого отложения, концентрнчный обсадной трубе 7, после чего производится подъем механизмов в транспортное положение и перестановка плавсредства 25.

Предлагаемая установка обеспечивает повышение производительности за счет

более полного разрушения структуры перекачиваемой среды.

// /// /// /// /77/7/

cpue.i

/// /// /// /// /// /// /// /// ///

(риг. 2 I-TJ

20 / /J Вид 5

iZ

20

сриг.

4

фиг.З

4

ВЕРТИКАЛЬНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА для перекачивания неоднородных сред, содержаш,ая центробежный насос, на валу которого установлена обгонная муфта с наружной обоймой, к которой присоединены лопасти мешалки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности путем более полного разрушения структуры среды, установка снабжена обсадной трубой, сообщенной в верхней части с атмосферой, насос снабжен рамой с фиксаторами и установлен в полости обсадной трубы с возможностью осевого перемещения, на наружной обойме муфты установлены шарниры по числу лопастей мешалки, причем ось каждого шарнира расположена в плоскости вращения мешалки, а каждая из лопастей выполнена с крыловидным профилем и присоединена к шарниру обоймы посредством упругой связи.

/

22

5

9иг.5