Сепаратор твердых частиц насоса Советский патент 1989 года по МПК F04D13/12 

(21)4232945/25-29

(22)22.04.87

(46) 07.09.89. Бюл. 33

(71)Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства

(72)М.М.Трусов, В.Я.Райт, С.М.Джаналиев и Л.Н.Сидоров (53) 621.671(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 918542, кл. F 04 D 13/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 440499, кл. F 04 D 13/12, 1973.

(54) СЕПАРАТОР ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ НАСОСА (57) Изобретение обеспечивает повышение надежности сепаратора и насоса путем улучшения очистки фильтра и перекачиваемой жидкости от твердых частиц. Сепаратор содержит эжектор 2 и гидроциклон 3, установленный перед насосом 1 и включающий кожух 4, разделительную перегородку 5, выполненную в виде фильтра и имеющую форму усеченного конуса, а в зазоре 6, уменьшающемся по ходу потока, образо- /7

§

(Л

СП

о

О)

со

№

31506

ванном фильтром н кожухом 4, размещена спиральная направляющая 7, имеющая шаг, также уменьшающийся по ходу потока. Жидкость поступает в гидроциклон 3, закручивается в винтовом канале, образованном направлягацей 7. Очищенная жидкость через фильтр поступает в насос 1 и подается потребителю, а твердые частицы отделяются под дей- ю ствием центробежной силы от жидкости и отводятся из зазора 6 в приемную

734

камеру 9 эжектора 2, а из нее в поток откачиваемой жидкости. Одновременное уменьшение площади зазора 6 и шага спиральной направляющей 7 обеспечивает увеличение скорости движения жидкости при уменьшаюцемся ее расходе и растущей концентраисии твердых частиц, что 1риводит к повьппению эффективности очистки жидкости и фильтра. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение обеспечивает повышение надежности сепаратора и насоса путем улучшения очистки фильтра и перекачиваемой жидкости от твердых частиц. Сепаратор содержит эжектор 2 и гидроциклон 3, установленный перед насосом 1 и включающий кожух 4, разделительную перегородку 5, выполненную в виде фильтра и имеющую форму усеченного конуса, а в зазоре 6, уменьшающемся по ходу потока, образованном фильтром и кожухом 4, размещена спиральная направляющая 7, имеющая шаг, также уменьшающийся по ходу потока. Жидкость поступает в гидроциклон 3, закручивается в винтовом канале, образованном направляющей 7. Очищенная жидкость через фильтр поступает в насос 1 и подается потребителю, а твердые частицы отделяются под действием центробежной силы от жидкости и отводятся из зазора 6 в приемную камеру 9 эжектора 2, а из нее в поток откачиваемой жидкости. Одновременное уменьшение площади зазора 6 и шага спиральной направляющей 7 обеспечивает увеличение скорости движения жидкости при уменьшающемся ее расходе и растущей концентрации твердых частиц, что приводит к повышению эффективности очистки жидкости и фильтра.

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в насосных установках, перекачиваю- цих жидкость с высоким содержанием твердых частиц.

Целью изобретения является увеличение надежности сепаратора и насоса путем улучщения очистки,

На чертеже представлена схема насосной установки с сепаратором твердых частиц насоса.

Сепаратор твердых частиц насоса 1 содержит эжектор 2 и гидроциклон 3, установленный перед насосом 1 и включающий кожух 4, кольцевую разделительную перегородку 5, размещенную в нем с зазором 6, уменьшакщимся по ходу потока, и спиральную направляющую 7, причем активное сопло 8 эжектора 2 сообщено с выходом насоса 1, а приемная камера 9 - с зазором 6. Кожух 4, перегородка 5 и камера 10 смешения эжектора 2 установлены со- осно. Раздё лительная перегородка 5 выполнена в виде фильтра, имеющего форму усеченного конуса, большое основание 11 которого обращено к насосу 1 , а спиральная направляющая 7 установлена на наружной поверхности 12 фильтра и выполнена с шагом, уненьшакщимся по ходу потока.

Спиральная направляющая 7 может быть расположена с радиальным зазором 13 относительно кожуха 4.

Внутренняя полость 14 фильтра сообщена с входом насоса 1. Гидроиик- лон имеет тангенциальные входные отверстия 15. Насосная установка может быть расположена в скважине 16 на колонне подъемных труб 17 или в иной емкости. Приемная камера 9 эжектора может быть соединена с зазором 6

5

0

5

о Q ,

0

5

посредством патрубка 18, плавно сопрягаемого со спиральной направляющей 7.

Фильтр может быть выполнен сетчатым, например, из сетки галунного плетения.

Сепаратор твердьгх частиц работает следующим образом.

Откачиваемая жидкость проходит через входные тангенциальные отверстия 15, попадает в винтовой канал , образованньй кожухом 4, спиральной направляющей 7 и перегородкой 5, и закручивается в этом канале.

Под действием центробежной силы твердые частицы, имегадие большую плотность, чем перекачиваемая жидкость, отбрасываются к стенке кожуха 4 и через радиальный зазор 13 между спиральной направляющей 7 и кожухом 4 перемещаются к выходу из кольцевого зазора 6, откуда -через патрубок 18 поступают в приемную камеру 9. Жидкость, частично очищенная от твердых частиц, через фильтр, на котором окончательно задерживаются оставшиеся частицы, поступает на вход насоса 1. Задержанные частицы смываются потоком жидкости и также поступают в приемную камеру 9 эжектора 2. Жидкость из насоса 1 под повышенным давлением поступает в активное 8 эжектора 2, отсасывает ранее отделенные твердые частицы иэ приемной камеры 9 и транспортирует их через камеру 10 смешения и колонну подъемных труб 17 на поверхность.

Поток жидкости, движущийся снаружи разделительной перегородки 5, выполненной в виде фильтра, обеспечивает очистку последнего от налипаю515

щих мелких частиц. Одновременное

уменьшение площади кольцевого зазора 6 между кожухом 4 и перегородкой 5 и шага спиральной направлягацей 7 обеспечивает увеличение скорости движения жидкости при уменьшающемся ее расходе и растущей концентрации твердых частиц. В этом случае совместное использование всей совокупности приз- наков обеспечивает эффективную очист- ,ку жидкости и фильтра и повьшение надежности сепаратора и насоса.

Формула изобретения

ка, и спиральную направляюцую, причем активное сопло эжектора сообщено с выходом насоса, а приемная камера- с зазором, при этом кожух, перегородка и камера смешения эжектора установлены соосно, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения надежности сепаратора и насоса путем улучшения очистки, разделительная перегородка выполнена в виде фильтра, имеющего форму усеченного конуса с большим основанием, обращенным к насосу, а спиральная направляющая установлена на наружной поверхности фильтра и выполнена с шагом, уменьшающимся по ходу потока.

2. Сепаратор по п. 1, о т л и - чающийся тем, что спиральная направлякщая расположена с радиальым зазором относительно кожуха.