Пневматический насос замещения Советский патент 1992 года по МПК F04F1/00 

ш шшттштттт шпп-

Изобретение относится к насосострое- нию и может быть использовано в аппаратах для перекачки чистых и загрязненных жидкостей, в частности, из забоев при проведении горных выработок, зумпфов, котлованов, водосборников и др.

Известен насос замещения, содержащий две рабочие камеры и газораспределитель с коромыслом, на противоположных концах которого закреплены подпружиненные штоки с поплавковыми выпускными клапанами, перепускной газопровод с до- полнительными клапанами.

Недостатками данного насоса являются сложность и низкая надежность.

Наибоолее близким к предлагаемому является пневматический насос замещения, содержащий две рабочие камеры, каждая из которых имеет всасывающее окно, напорный трубопровод с обратным клапаном, дренажное клапанное устройство с поплавковым приводом и поршневой воздухораспределитель с цилиндром двойного действия, связанный с рабочими камерами и подключенный при помощи двух трубопроводов к источнику сжатого воздуха. Причем насос снабжен двумя ресиверами, установленными на трубопроводах, а последние снабжены управляющими запорными клапанами.

Недостатком известного насоса является то, что насос может работать только при полном погружении его в перекачиваемую жидкость. Если поместить насос в емкость, в которой уровень жидкости меньше его высоты, то насос работать не будет, так как заполнение рабочих камер осуществляется самотеком и по закону сообщающихся сосудов уровень однородной жидкости в камере и в емкости будет одинаковым, т.е. будет частичное заполнение насоса. При частичном заполнении насоса управляющий запорный клапан находится в промежуточном положении, т.е. насос не работает. Это снижает производительность насоса, а наличие ресиверов и управляющих запорных клапанов усложняет конструкцию, делает ее громоздкой.

Цель изобретения - повышение надежности и производительности за счет сокращения времени цикла.

Поставленная цель достигается тем, что, пневматический насос замещения, содержащий две рабочие камеры с всасывающими окнами и напорными патрубками, снабженными обратными клапанами и сообщенными с напорным трубопроводом, дренажные клапаны с запорными органами, размещенные в каждой камере и кинематически связанные с поплавками, и поршневой газораспределитель, подключенный перепускными газопроводами к источнику сжатого газа и к камерам, снабжен эжекторами, установленными в каждой камере,

причем активное сопло каждого эжектора сообщено с источником сжатого газа, пассивное сопло - с рабочей камерой, а камера смешения - с атмосферой, при этом запорные органы дренажных клапанов жестко

0 связаны с поршнями газораспределителя и установлены с возможностью поочередного отключения камер смешения эжекторов от атмосферы. Кроме того, запорный орган дренажного клапана размещен на одной

5 оси с поплавком, а его кинематическая связь с последним выполнена в виде раздвижного шарнирного параллелограммного механизма.

На фиг.1 представлен пневматический

0 насос, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2.

Пневматический насос замещения содержит две рабочие камеры 1 и 2 с всасывающими окнами 3 и 4 и напорными

5 патрубками 5, снабженными обратными клапанами 6 и 7, которые сообщены с напор- ным трубопроводом 5.

В каждой камере 1 и 2 размещены эжекторы 8 и 9, причем активные сопла 10 и 11

0 каждого эжектора сообщены с источником сжатого газа, пассивные сопла 12 и 13 - с рабочей камерой, а камеры 14 и 15 смешения - с атмосферой. Внутри каждого эжектора на одной оси с поплавками 16 и 17

5 размещены дренажные клапаны 18 и 19 с запорными органами 20 и 21, установлены с возможностью поочередного отключения камер 14 и 15 смешения эжекторов 8 и 9 от атмосферы и жестко связаны с поршнями 22

0 и 23 газораспределителя, подключенного перепускными газопроводами 24 и 25 к источнику сжатого газа и к камерам 26 и 27 сжатого газа. При этом запорный орган 20 и 21 каждого дренажного клапана 18 и 19 раз5 мещен на одной оси с поплавком 16 и 17, а его кинематическая связь с последним выполнена в виде раздвижного шарнирного параллелограммного механизма 28 и 29. Действие пневматического насоса за0 мещения основано на периодическом всасывании воды в корпус и последующем вытеснении ее под действием сжатого воздуха в нагнетательный трубопровод. Насос погружают в перекачиваемую

5 жидкость и включают источник сжатого воз- духа.

В исходном состоянии запорные органы 20 и 21 дренажных клапанов 18 и 19 и соответственно поршни газораспределителей 22 и 23 находятся в нижнем положении.

Рабочие камеры 1 и 2 при этом сообщены с атмосферой через камеры 14 и 15 смешения эжекторов 8 и 9.

Поданный к насосу сжатый газ поступает в камеру 26 сжатого газа и, проходя через активное сопло 10 эжектора 8, отсасывает из рабочей камеры 1 газ, создавая в ней разряжение. Под воздействием атмосферного давления вода через всасывающие окна 3 поступает в рабочую камеру 1. Обратный клапан б за счет разности давлений закрывается. По мере заполнения рабочей камеры 1 водой поплавок 16 поднимается, перекрывая сообщение камеры 14 смешения эжектора 8 с атмосферой, после чего сжатый воздух через активное сопло 10 и пассивное сопло 12 эжектора 8 поступает в рабочую камеру 1. В этом случае поршень газораспределителя 22 занимает верхнее положение и открывает доступ сжатому воздуху через газопровод 24 в камеру 27 сжатого газа и в рабочей камере 2 создается разряжение, Заполнение рабочей камеры 2 осуществляется по схеме, аналогичной первой камере.

В рабочей камере 1 повышается давление, а результате чего происходит вытеснение воды. По мере вытеснения воды запорный орган 20, увлекаемый поплавком 16, опускается. Поршень газораспределителя 22 занимает нижнее положение, перекрывая газопровод 24. В камере 1 создается разряжение и цикл повторяется.

В рабочей камере 2 поршень газораспределителя 23, запорный орган 21 и поплавок 17 занимают положение, противоположное их положению в рабочей камере 1. Благодаря этому процессы разряжения, заполнения и вытеснения жидкости ведутся в обратной последовательности, аналогично процессам в рабочей

камере 1. Таким образом обеспечивается работа насоса в автоматическом режиме при поочередном заполнении камер.

Применение двухкамерного пневмона- coca замещения позволяет сократить время, в течение которого будет производиться откачка шахтной воды из забоя в водосборник при проходке вертикальных стволов шахт.

0Формула изобретения

1. Пневматический насос замещения, содержащий две рабочие камеры с всасывающими окнами и напорными патрубками, снабженными обратными клапанами и со5 общенными с напорным трубопроводом, дренажные клапаны с запорными органами, размещенные в каждой камере и кинематически связанные с поплавками, и поршневой газораспределитель, подключенный

0 перепускными газопроводами к источнику сжатого газа и к камерам, отличающий- С я тем, что, с целью повышения надежности и производительности за счет сокращения времени цикла, насос снабжен

5 эжекторами, установленными в каждой камере, причем активное сопло каждого эжектора сообщено с источником сжатого газа, пассивное сопло - с рабочей камерой, а камера смешения - с атмосферой, при этом

0 запорные органы дренажных клапанов жестко связаны с поршнями газораспределителя и установлены с возможностью поочередного отключения камер смешения эжекторов от атмосферы.

52. Насос по п. 1,отличающийся

тем, что запорный орган каждого дренажного клапана размещен на одной оси с поплав- ком, а его кинематическая связь с последним выполнена в виде раздвижного

0 шарнирного параллелограммного механизма.

Использование: для перекачки чистых и загрязненных жидкостей, например, из забоев горных выработок Сущность изобретения: насос содержит две рабочие камеры 1,2, дренажные клапаны 18,19, кинематически связанные с поплавками 16, 17 поршневой газораспределитель, эжекторы 8, 9, активные сопла 10,11 и пассивные сопла 12, 13 которых сообщены соответственно с источником сжатого газа и рабочими камерами 1, 2. Причем запорные органы 20, 21 дренажных клапанов 18, 19 размещены на одной оси с поплавками 16, 17. При работе насоса его камеры 1, 2 периодически заполняются жидкостью и опорожняются под действием .сжатого воздуха, который подается и сбрасывается эжекторами, 1 з.п. ф- лы, 3 ил.