Насосная установка Советский патент 1992 года по МПК F04D7/04 

Изобретение относится к гидротранспорту абразивных суспензий насосными установками и может найти применение на обогатительных фабриках, в гидротехнике, строительстве, химической и других областях промышленности,, Известен гидроциклонный агрегат на базе погружного насоса, снабженный в нижней части батарейным гидроцикло.внутрь стакана лопатки, при этом в дне стакана дополнительной вихревой камеры выполнено отверстие, сообщенное с пульпопроводом. Для регулирования закрутки основная камера снабжена конически насадком, большее основание кдторого установлено на внешней стороне дна стакана, а в последне выполнено центральное отверстие, сообщенное с . источником высокого дав

Изобретение предназначено для перекачки водных химических суспензий с механическими абразивными частицами о Цель изобретения - повышение надежности. Насосная установка содержит основную и дополнительную вихре- вые камеры (ВК) 4 и 5, Последние соединены со всасывающим 6 и напорным 7 трубопроводами, Обе ВК 4 и 5 выполнены в виде трубы и размещенных в них стаканов 8 и 23, на поверхности которых выполнены продольные отверстия 9, 15 и 24 и отогнутые вовнутрь лопатки 10, 16 и 25, При этом в дне

ном, сливной патрубок которого сооб- 25 ления, при этом на конической поверхщен с гидроэлеватором в верхней час- тис

Недостатком известного агрегата является низкая эксплуатационная надежность вследствие больших .потерь напора в гидроциклонах и гидроэлеваторе.

Известна также скважинная насосная установка на базе погружного насоса, содержащая вихревую камеру на всасывающем патрубке для сепарации частиц, участок сбора абразивных частиц, гидроэлеватор на напорном патрубке

Недостатком известных установок являются большие потери в гидроэлеваторе и быстрый износ, т.е„ низкая надежность.

Целью изобретения является повышение надежности насосной установки путем улучшения отвода абразивных частиц

Цель достигается тем, что насосная установка, содержащая насос с всасывающим и нагнетательным патрубками, вихревую камеру, установленную на всасывающем патрубке, участок сбора абразивных частиц и сообщенный с последним пульпопровод, снабжается дополнительной вихревой камерой, установленной на напорном патрубке, обе камеры выполнены в виде трубы и размещенного в ней стакана, на цилиндрической поверхности которого выпол- нены продольные отверстия и отогнутые

0

5

0

5

0

5

ности также выполнены продольные от- .верстия с отогнутыми вовнутрь насадки лопаткамис

При работающем насосе ггулъпообраз- ная жидкость закручивается на всасывающем и напорном патрубках в основной и дополнительной камерах, отсе- парировавшиеся абразивные частицы улавливаются участком их сбора и по пульпопроводу поступают в зону пониженного давления в центральной час-- ти дополнительной вихревой камеры, минус проточный тракт насоса Для предотвращения разрыва потока вдоль оси основной вихревой камеры на входе в насос вершина конического насадка выполнена с центральным отверстием,,

На фиг 1 изображена насосная установка; на фиг. 2 - сечение А-А на фиго 1; на фиг« 3 - сечение Б-Б на фиг,. 1; на Фиг о 4 - сечение В-В на фигЛ; на фиг с 5 .- сечение Г-Г на фиг. 1}на фиг „ 6 - узел I на на фиг„ 7 и 8 - графики зависимости вакуума в центральной части дополнительной вихревой камеры от давления и относительного расхода от вакуума в центральной части дополнительной вихревой камеры.

Насосная установка содержит насос 1 со всасывающим и напорным патрубками 2 и 3,, и подключенными к ним устройствами для закрутки потока - ос-

|новной вихревой камеры 4 на всасывающем патрубке. 2 и дополнительной вих- ревой камеры 5 на напорном патрубке 3, выполненными в виде труб. Основная вихревая камера 4 соединена со всасывающим трубопроводом 6, а дополнительная вихревая камера 5 - с напорным трубопроводом 7„ Основная вихревая камера 4 содержит стакан

8с продольными отверстиями 9 и отогнутыми внутрь стакана 8 лопат- 10, При этом на внешней стороне дна 11 стакана 8 выполнено центральное отверстие 12 и установлен конический насадок 13 с центральным от-, верстием 14 в вершине насадка 13. Последний также снабжен продольными отверстиями 15 и отогнутыми вовнутрь насадки 13 лопатками 16„

Отверстие 12- гидравлически сообщается с источником высокогб давления - с напорным патрубком 3 посред- ством трубки 17 и крана 18с Последо вательно стакану 8 в основной вихревой камере 4 установлена цилиндрическая вставка 19, которая с основной вихревой камерой 4 образует кольцевой участок 20 сбора абразивных частиц переходящий в спиральный отвод 21 и пульпопровод 22„ Дополнительная вихревая камера 5 содержит стакан 23 на цилиндрической поверхности которого выполнены продольные отверстия 24 и отогнутые вовнутрь стакана 23 лопатки 25, При этом в дне стакана 23 дополнительной вихревой камеры 5 выполнено отверстие 26, сообщенное с . пульпопроводом 22 о

Насосная установка работает следующим образом

Насосом 1 из всасывающего трубопровода 6 пульпообразнал жидкость с абразивными частицами попадает в стакан 8, получает посредством отверстий

9и направляющих лопаток 10 закручивание в вихревой камере 4, которое побуждает сепарацию твердых частиц

к периферии камеры 4 и улавливание., их на участке сбора 20.Осветленный; от пульпы основной поток жидкости нагнетается насосом 1 в напорный патрубок 3 к палее, в стакан 23, где посредством отверстий .24 и лопаток 25 получает закручивание в вихревой камере 5 с разрывом потока по центральной оси с образованием вакуумной полости, обладающей достаточной всасывающей способностью при давлении..

10

IS

20

25

.

д5

CQ

30

35

40

5

более 1 кг/см2. На фиг 7 и фиг, 8 показаны графики зависимостей: вакуума в центральной части вихревой камеры 5 от давления - кривая. 27 ц отношение всасываемого расхода к расходу насоса от вакуума в центральной - части вихревой камеры 5 - кривая 28„ Экспериментальные кривые получены при испытании вихревой камеры (фиг„6) при следующих геометрических параметрах устройства: диаметр камеры 5 - 0,1 м; диаметр стакана 23 - 0,07 м; ширина продольного отверстия 24 - 0,01 м; длина продольного отверстия 24 - 0,2 м; диаметр пульпопровода 22,- 0,02 м; и рабочих параметрах насоса 1: напор Н 10-50 м; расход Q 2-10 л/с.

Вакуумная полость .в вихревой камере 5 всасывает по пульпопроводу 22 пульпу с абразивными частицами из участка 20 сбора, спирального отвода 21, тем самым предотвращая их попадание в проточную часть насоса 1 и ее гидроабразивный износ. Для повышения эффективности закручивания потока на всасывающей линии насоса 1 предусматривается возможность принудитель- , ной закрутки потока коническим наса- дком 13, гидравлически связанным с напорным патрубком 3, Для предотвращения разрыва потока на входе в насос 1, что может способствовать кави- тационным явлениям в насосе 1 выполнено отверстие 14 по центральной оси вихревой камеры 4 впуска жидкости под .давлением в предполагаемую зону пони- женного давления.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет предохранить лопастные насосы от интенсивного гидроабра- зивного износа, что повышает эксплуатационную надежность насосов и насосных установок при перекачивании абразивных суспензий порядка на 25-30%.

Форм у лаиз обре тения 1. Насосная установка, содержащая насос с всасывающим и.нагнетательным патрубками, вихревую камеру, уставов- ленную на всасывающем патрубке, участок сбора абразивных частиц и сообщенный с последним пульпопровод, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения отвода абразивных частиц, установка.снабжена дополнительной вихревой камерой, установленной на напорном патрубке -. насоса, обе вихревые камеры выполнены в виде трубы и размещенного в ней стакана, на цилиндрической поверхности которого вы- 5 полнены продольные отверстия и отогнутые внутрь стакана лопатки, при этом в дне. стакана дополнительной вихревой камеры выполнено отверстие, сообщенное с пульпопроводом :10

А-А

Фиг. 2

ФиёА

ч авая камера снабжена коническим насадком, большее основание которого установлено на внешней стороне дна стакана, а в последнем выполнено центральное отверстие, сообщенное с источником высокого давления.

Б-6

Г-Г

Фиг. 5

Р, 6

О

0,25-0,5

Фиг

-27

Редактор О. Хрипта

Техред ЛоОлийньгк

Заказ 782ТиражПодйнскюе

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям- к открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35/Раулская каб„, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент,, т, Ужгород,, ул, Гагарина 101

5

G-1 r

VfJ : b|

Корректор С„ Шекмар