Насосная установка Советский патент 1992 года по МПК F04D13/08 

Изобретение относится к области гидромашиностроения и может быть использовано в конструкциях насосных установок для откачивания среды с повышенным содержанием примесей

Известна насосная установка, содержащая центробежный насос с электродвигателем, гидроциклон с входными патрубками и сливным отверстием, образующим с нагнетательным патрубком насоса гидроэлеватор, камеру высокого давления с тангенциальными отверстиями и козырьком, полость камеры гидравлически связана посредством трубопровода и вентиля с нагнетательным патрубком насоса 1.

Недостаток известной установки состоит в низкой надежности, обусловленной малоэффективностью использования напорной жидкости, приводящая к увеличению гидравлических потерь на всасывающей линии насоса и падению напора насосной установки.

Наиболее близкой к предлагаемой является скважинчая насосная установка, содержащая установленные между центробежным насосом и приводом гидроциклон с бункером и завихрителем, гидроэлеватор подсоединенный активным соплом к напорному, патрубку насоса, на валу которого закреплен винтовой шнек 2

-ч ел о

А

Недостаток установки заключается в малой надежности, обусловленной использованием винтового шнека, устанавливаемого на валу насоса, приводящего к повышению энергозатрат установки, а также сложность изготовления конструкции.

Цель изобретения - повышение надежности работы и интенсификация сепарации перекачиваемой среды.

Поставленная цель достигается тем, что ззвихритель выполнен в виде подключенной к источнику высокого давления камеры, в цилиндрической стенке которой выполнены тангенциальные каналы, ориентированные в сторону всасывающего патрубка, в последнем выполнены отверстия, а установка снабжена диафрагмой, состоящей из частей, имеющих форму поверхности усеченного конуса, установленной с возможностью перемещения и образующей с конусным участком со стороны его меньшего основания кольцевую щель, сообщенную со сливным отверстием и бункером, У-обрззными упругими элементами, связанными с наружной поверхностью всасывающего патрубка и частями диафрагмы и имеющими отверстиями, мембранами, образующими с упругими элементами замкнутые камеры, сообщенные с полостью всасывающего патрубка посредством отверстия, и ограничителями перемещения диафрагмы установленными на конусном участке в кольцевой щели.

На фиг. 1 представлена насосная установка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1, на фиг, 4 - узел I на фиг. 1.

Устройство, насосная установка, содержащая вертикально установленные электродвигатель 1, центробежный насос 2 с валом и всасывающим 14 и нагнетательным 3 патрубками, последним из которых с нижней частью подъемной трубы 4 образован гидроэлеватор 5, и расположенный между электродвигателем 1 м насосом 2 гидроциклон -6 с цилиндрическим 9 и конусным 8 участками, со стороны меньшего основания последнего из которых выполнено сливное отверстие, бункером 7, сообщенным с гидроэлеватором 5, и заверителем 10, установленным у торца 11 электродвигателя 1 коаксиально валу 12 насоса и соосно всасывающему патрубку 14, завихритель 10 выполнен в виде подключенной к источнику высокого давления камеры, в цилиндрической стенке которой выполнены тангенциальные каналы 13, ориентированные в сторону всасывающего патрубка 14, в последнем выполнены отверстия 19, а установка снабжена диафрагмой 15, состоящей

из мастей, имеющих форму поверхности усеченного конуса, установленной с возможностью перемещения и образующей с конусным участком 8 со стороны его меньшего основания кольцевую щель, сообщенную со сливным отверстием и бункером 7, У-образными упругими элементами 16, связанными с наружной поверхностью всасывающего патрубка 14 и частями диафрагмы

0 15 и имеющими отверстия 19, мембранами 17, образующие с упругимм элементами замкнутые камеры 18, сообщенные с полостью всасывающего патрубка 14 посредством отверстий 19, и ограничителями

5 перемещения20диафрагмы .установленными на конусном участке 8 в кольцевой щели. Причем внутренние полости камеры 10 и бункера 7 гидравлически связаны соответственно с нагнетательным патрубком 3

0 насоса 2 и полостью гидроэлеватора 5 посредством трубопровода 21 и 22.

Насосная установка работает следующим образом:

Жидкость с загрезнениями поступает

5 через тангенциальные патрубки в гидроциклон 6 и под действием центробежных сил твердые включения отбрасываются к периферии гидроциклона 6 и восходящим потоком увлекаются через кольцевую щель

0 между сливным отверстием 14 и диафрагмой 15 в бункер 7 затем по трубе 22 откачивается гидроэлеватором 5 в водопроводную трубу 4, а осветленная от примеси жидкость поступает к всасывающему патрубку 14 на5 coca 2.

Высоконэпорная жидкость, поступающая из нагнетательного патрубка 3 посредством трубопровода 21 в камеру 10, и далее по тангенциальным каналам 13 на цилинд0 рической стенке камеры 10 в полость гидро циклона 6, усиливает закрутку восходящего потока жидкости тем самым интенсифицируется процесс сепарации перекачиваемой среды. Ориентация тангенциальных кана5 лов 13 в сторону всасывающего патрубка 14 насоса 2 приводит к увеличению осевой составляющей скорости потока по высоте гидроциклона 6, а следовательно ускоряет перемещение частиц примесей к сливному

0 отверстию т.е. уменьшается путь движения частик примесей и время их прибывания в гидроциклоне 6, что обеспечивает стабилизацию процесса разделения и исключает скопление примесей у сливного отверстия

5 конусного 8 участка гидроциклона б

При понижении давления во всасывающем патрубке 14 насоса 2, мембраны 17 втягиваются в полости замкнутых камер 18 и тем самым перемещают упругие элементы 16 и диафрагмы 15 к ограничителям 20 перекрывая поступление восходящего потока из полости гидроциклона 6 через кольцевую щель в полость бункера 7, а твердые приме- си образовавшийся зазор между сливным отверстием конусного 8 участка гидроцик- лона 6 и диафрагмы 15, на высоту ограничителей перемещения 20, продолжают поступать в бункер 7 с уменьшенным расходом восходящего потока. При этом поступление жидкости к всасывающему патрубку 14 насоса 2 увеличивается и давление в патрубке 14 повышается. Повышение давления передается в полости замкнутых камер 18 посредством отверстий 19 и мембраны 17 выдвигаются, перемещая упругие элементы 16 и диафрагмы 15 в исходные положения и процесс восстановления. ,

В предлагаемой установке сепарации и подача их в поток перекачиваемой среды, минуя насос 2;осуществляется в компакт- ном узле между электродвигателем 1 и на- сосор 2, а оснащение установки камерой 10, подключенной к источнику высокого давления с тангенциальными каналами 13, ориентированных в сторону всасывающего патрубка 14, обеспечивает интенсификацию сепарации среды без дополнительных энергозатрат. Кроме того, установка диафрагмы 15 С возможностью перемещения на всасывающем патрубке 14 насоса 2, кйне- матически связанной с патрубком 14, обеспечивает саморегуляцию насосной установки в зависимости от процессов происходящих в полости гидроциклона б и на- coca 2.

. Формула изобретени-я

Насосная установка, содержащая вертикально установленные электродвигатель;

центробежный насос с валом и всасывающим и нагнетательным патрубками, последним из которых с нижней частью подъемной трубы образован гидроэлеватор, и расположенный между электродвигателем и насосом гидроциклон с цилиндрическим и конусным участками, со стороны меньшего основания последнего мз которых выполнено сливное отверстие, бункером, сообщенным с гидроэлеватором, и завихрителем, установленным у торца электродвигателя коаксиально валу насоса и соосно всасывающему патрубку, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы и интенсификации сепарации перекачиваемой среды, завихритель выполнен в виде подключенной к источнику высокого давления камеры, в цилиндрической стенке которой выполнены тангенциальные каналы, ориентированные в сторону всасывающего патрубка, в последнем выполнены отверстия, а установка снабжена диафрагмой, со- стоящей из частей, имеющих форму поверхности усеченного конуса, установленной с возможностью перемещения и образующей с конусным участком со стороны его меньшего оснований кольцевую щель, сообщенную со сливным отверстием и бункером, У-образными упругими элементами, связанными с наружной поверхностью всасывающего патрубка и частями диафрагмы и имеющими отверстия, мембранами, образующими с упругими сШемёнтами замкнутые камеры, сообщенные с полотью всасывающего патрубка посредством отверстий, и ограничителями перемещения диафрагмы, установленными на конусном участке в кольцевой щелЙТ

11

w

11

Фиг Л

Использование, для откачивания среды с повышенным содержанием примесей. Сущность изобретения вертикально установлены электродвигатель 1, центробежный насос 2 с валом и нагнетательным и всасывающим патрубками 3, 14 Патрубок 3 с нижней частью подъемной трубы 4 образует гидроэлеватор 5. Между электродвигателем 1 и насосом 2 расположен гидроциклон 6 с цилиндрическим и конусным участками 9, 8. Со стороны меньшего основания участка 8 выполнено сливное отверстие. Бункер 7 сообщен с гидроэлеватором ,5. Завихри- тель 10 установлен у торца электродвигателя 1 коаксиально валу и соосно патрубку 14. Завихритель 10 выполнен в виде подключенной к источнику высокого давления камеры, в цилиндрической стенке к-рой выполнены тангенциальные каналы 13, ориентированные к патрубку.14, в к-ром выполнены отверстия. Диафрагма 15 состоит из частей, имеющих форму поверхности усеченного конуса, установлена с возможностью перемещения и образует с участком 8 кольцевую щель, сообщенную с сливным отверстием и бункером 7. Мембраны 17 образуют с упругими элементами замкнутые камеры 18 Ограничители 20 перемещения диафрагмы установлены на участке 8 в щели. 4 ил. 00 С