Мембранный пневмоприводной насос Советский патент 1993 года по МПК F04B43/06 

Изобретение относится к насосострое- нию, касается мембранных пневмопривод- ных насосов и может быть применено в различных отраслях народного хозяйства для перекачки жидких агрессивных сред.

Известен насос с пневматическим приводом, содержащий две сильфонные мембраны, соединенные общей осью, через которую с помощью распределительного клапана во внутренние полости мембраны подается воздух, а в наружные полости мембран поочередно засасывается, а затем вытесняется рабочая жидкость.

Известен мембранный пневмопри- водной насос, содержащий корпус и размещенные в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения и образования насосных и приводных камер две мембраны, жесткие центры которых связаны между собой при помощи штока, и распределительный золотник, подпружиненный относительно мембран.

Недостатком известных насосов являются невысокие технические показатели, так как давление на выходе из насоса и высота самовсасывания не превышает давление приводного газа, подводимого от внешнего источника.

Цель изобретения - повышение технических характеристик насоса: производительности, давления на выходе из насоса и высоты самовсасывания. Указанная цель достигается тем, что насос дополнительно снабжен двумя сильфонами, установленными со стороны корпуса, жестко связанными с мембранами, с образованием между наружными стенками сильфонов и мембран дополнительных приводных, а во внутрен 1

IS

и

:ю

них полостях сильфонов насосных камер, при этом приводные полости, образованные между крышками и мембранами соединены при помощи каналов с противоположными дополнительными приводными камерами в результате суммарная поверхность передающая давление газа приводны камер в 3-4 раза превышает поверхность, передающую давление на жидкость насрсн ых камер, а диаметр плоского участка мембраны выбирается из соотношения d (3/4-5/6)0 где D - внутренний диаметр приводной камеры, что по- вышает полезную площадь мембраны участвующую в работе.

На чертежах представлен предлагаемый насос (см. фиг.1, фиг.2, фиг.З, фиг.4). Насосные камеры 17,18, полости 19,20 и 21, 22 приводных камер разделены сильфона- ми 1 и мембранами 2, которые жестко связаны между собой штоками 3. Один из штоков выступом 4 входит в паз скользящей планки 5 распределительного золотника 6, который выполнен вне корпуса насоса состоит из корпуса 7, золотника 8, толкателя 9, штуцера подачи газа 10. Планка 5 для компенсации зазора при истирании подпружинена фигурными пружинами 11, которые поджимаются винтами 12. Распределительный золотник 6 трубками 13 соединен с полостями приводных камер, причем полости 19 и 20 приводной камеры, полости 21 и 22 приводной камеры соединены между собой каналами 23.

Блок обратных клапанов расположен в центре насоса и состоит из корпуса 14, в котором размещены два всасывающих 15 и два нагнетательных обратных клапанов 16. Материал жидкостной проточной части выполнен из фторопласта.

Насос работает следующим образом.

Для запуска насоса толкателем 9 перемещают золотник 8 в одно из крайних положений, например левое. Газ через штуцер 10 по каналам золотника 8 поступает в правую 19 и левую 20 полости приводной камеры, передает давление газа на поверхности мембран 2 и сильфонов 1, при этом правый сильфон сжимается, а левый растягивается и через обратный клапан 15 жидкость поступает во внутрь расширяющейся левой насосной камеры 18 и выталкивается через обратный клапан 16 из сжимающейся правой насосной камеры 17, при этбмлевая 22 и правая 21 полости приводной камеры через каналы распределительного золотника соединяются с атмосферой.

Шток 3, перемещаясь совместно с мембранами, выступом 4 скользит вдоль паза планки 5, выбирает в ней расчетное расстояние, равное ходу мембран, и перемещает ее в крайнее левое положение, перекрывая отверстие 24, отсекает левую полость 25 расп редел ител ьного устройства от атмосферы и подводящий газ, соединяется через

калиброванное отверстие 26 с полостью 25, создает в ней избыточное давление, которое переключает золотник 8 в правое крайнее положение и соединяя полости 19 и 20 с атмосферой, а полости 21 и 22 с нагнетающим газом, давление которого передается мембранам и сильфонам в обратном направлении, т.е. сжимается левый и растягивая правый сильфоны и жидкость через обратный клапан 15 поступает во внутрь

правой насосной камеры 17 и выталкивается из левой насосной камеры 18 через обратный клапан 16. Шток перемещаясь совместно с мембранами 1 и 2 перемещает выступом 4 планку 5 в правое крайнее положение, переключая золотник 8 в той же последовательности влево и тем самым меняя последовательность операций всасывания нагнетания в правой и левой насосной камере, обеспечивая непрерывную подачу жидкости потребителю.

Использование дополнительных полостей приводных камер с применением двух мембран, жестко связанных с сильфонами,

позволило повысить высоту самовсасывания, давление на выходе из насоса и производительность в 1,5-2 раза.

Например, насос, имеющий d 90 мм, D 120 мм, di 40 мм, d2 60 мм,

коэффициент грибка мембраны К 1+d/D+(d/D) 0,76 при давлении приводного газа 2 кгс/см2, имеет давление на выходе из насоса 3-4 кгс/см2, при давлении газа 3 кгс/см2 - давление на выходе из

насоса 4,5-6 кгс/см2, производительность насоса 300-400 л/ч.

Формула изобретения 1. Мембранный пневмоприводной насос, содержащий корпус с крышками и раз- мещенные в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения жестко связанные между собой мембраны, между которыми и крышками образованы противоположные приводные камеры, распределительное устройство и обратные клапаны, отличающийся тем, что, с целью повышения технических характеристик, насос дополнительно снабжен двумя сильфо- нами, установленными со стороны корпуса, жестко связанными с мембранами, с образованием между наружными стенками силь- фонов и мембран дополнительных приводных, а во внутренних полостях силь- фонов-насосных камер, при этом приводные полости, образованные между

крышками и мембранами, соединены при помощи каналов с противоположными дополнительными приводными камерами.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что диаметр плоского участка мембраны выбирается из следующего соотношения:

d (3,4 - 4/5)0, где d - плоский участок мембраны, D - внутренний диаметр приводной камеры.

3. Насос по п.1,отличающийся тем, что распределительное устройство выполнено в виде золотника со скользящей планкой, и оно расположено вне корпуса насоса, при этом скользящая планка подпружинена фигурными пружинами.

4. Насос по п.1, отличающийся тем, что мембраны связаны между собой по меньшей мере двумя штоками.

Т-Т

Использование: для перекачивания агрессивных сред. Сущность изобретения: в корпусе с крышками размещены с возможностью возвратно-поступательного перемещения жестко связанные между собой мембраны, между к-рыми и крышками образованы противоположные приводные камеры. Два сильфона установлены со стороны корпуса и приводные камеры. Два сильфона установлены со стороны корпуса и жестко связаны с мембранами. Между наружными стенками сильфонов и мембран образованы приводные, в внутренних полостях - сильфонно-насосные камеры. Приводные полости соединены каналами с противоположными приводными камерами. Мембраны связаны между собой штоками. 3 з.п, ф-лы, 4 ил.