Устройство для нагнетания жидкости Советский патент 1993 года по МПК F04F1/04 

Изобретение относится к насосострое- нию, в частности к конструкциям вытесни- тельных насосов.

Цель изобретения - повышение эффективности и эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит накопительную камеру, промежуточный резервуар, расположенный выше накопительной камеры, и соединенный с камерой всасывающей магистралью с обратным клапаном, верхнюю и нижнюю трубки, соединяющие соответственно верхнюю часть трубы с емкостью для жидкости и нижнюю часть трубы с камерой в верхних их мастях, две магистрали, одна из которых соединяет верхнюю часть трубы с промежуточным резервуаром, а вторая - нижнюю часть трубы с накопительной камерой в верхних их частях, трубку с обратным клапаном, соединяющую промежуточный резервуаре накопительной камерой , и двухходовой клапан, расположенный в трубе и состоящий из поплавка, установленного между двух сильфо- нов и прикрепленных в верхней и нижней частях трубы двух тарелок, соединенных штоками с сильфонами,и седел, расположенных в верхней и нижней частях трубки. В предлагаемом устройстве нагнетание жидкости осуществляется за счет потенциальной энергии перепада давлений незави00

о

ON

симо от его природы. При этом не требуется дополнительного источника энергии, отсутствует электрическая схема управления. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет не только подавать жидкость из сосуда с более низким давлением в сосуд с более высоким давлением, но и, в зависимости от располагаемого перепада давлений, осуществлять подачу жидкости в случаях, когда сосуд с высоким давлением расположен выше сосуда с низким давлением, что очень важно для практической реализации.

На фиг.1 схематически показано предлагаемое устройство; на фиг.2 - конкретный пример его реализации.

Устройство для нагнетания жидкости содержит емкость с жидкостью 1, камеру 2 с напорной 3 и всасывающей 4 магистралями с обратными клапанами 5 и 6, трубу 7, соединенную с помощью патрубков 8 и 9 с верхней и нижней частями камеры 2, поплавковый клапан 10, установленный в камере 2 на входе в нее патрубка 9. Оно содержит также накопительную камеру 11, промежуточный резервуар 12, расположенный выше накопительной камеры 11 и соединенный с камерой 2 всасывающей магистралью 4 с обратным клапаном 6, две трубки 13 и 14, соединяющие верхнюю часть трубы 7 соответственно с емкостью с жидкостью 1 и промежуточным резервуаром 12 в верхних их частях, а также две трубки 15 и 16, соединяющие нижнюю часть трубы 7 соответственно с камерой 2 и накопительной камерой 11 в верхних их частях, трубку 17 с обратным клапаном 18, соединяющую промежуточный резервуар 12 с накопительной камерой 11, кроме того устройство содержит двухходовойклапан, расположенный в трубе 7 и состоящий из поплавка 19, установленного между двух сильфонов 20 и 21, свободные концы которых закреплены на верхнем и нижнем концах трубы 7 соответственно, двух тарелок 22 и 23, соединенных штоками 24 и 25 с верхним и нижним сильфонами 20 и 21, а также седел 26 и 27, расположенных в месте подвода трубок 13 и 15 к верхней и нижней частям трубы 7.

Устройство работает следующим образом..

В начальный момент времени давления в емкости с жидкостью 1, камере 2 и промежуточном резервуаре 12 равны. Давление в накопительной камере 11 выше давления в перечисленных узлах устройства. Обратный клапан 18 закрыт. Поплавковый клапан 10 открыт. Двухходовой клапан под действием массы поплавка находится в нижнем положении (тарелка 22 не касается седла 26. а

тарелка 23 прижата к седлу 27). Обратный клапан 6 закрыт.

Под действием столба жидкости открывается обратный клапан 5 и жидкость из

емкости 1 по напорной магистрали 3 поступает в камеру 2 и частично через поплавковый клапан 10 и патрубок 9 в нижнюю часть трубы 7. По мере заполнения камеры поплавковый клапан 10 закрывается и жид. кость в трубу 7 не поступает. При полном заполнений камеры 2 жидкость поступает по патрубку 8 в трубу 7. При повышении уровня жидкости в трубе 7 поплавок 19 всплывает. При этом тарелка 22 прижимает5 ся к седлу 26, а тарелка 23 отходит от седла 27. Газ (пар) с давлением накопительной камеры 11 по трубкам 16 и 15 поступает в камеру 2. Обратный клапан 5 закрывается. Жидкость из камеры 2 по всасывающей ма0 гистрали 4 через обратный клапан 6 поступает в промежуточный резервуар 12. По мере снижения уровня жидкости открывается поплавковый клапан 10 и жидкость из трубы 7 по патрубку 9 перетекает в камеру

5 2 и далее по всасывающей магистрали 4 через обратный клапан 6 в промежуточный резервуар 12. Когда вся жидкость.из камеры 2 перейдет в промежуточный резервуар 12, газ (пар) из камеры 2 по всасывающей маги0 страли 4 поступает в промежуточный резервуар 12 и в нем устанавливается давление, равное давлению в накопительной камере 11. Под действием столба жидкости открывается обратный клапан 18 и жидкость из

5 промежуточного резервуара 12 перетекает в накопительную камеру 11. В это время по патрубку 9 через поплавковый клапан 10 продолжается слив жидкости из трубы 7. Поплавок 19 опускается, тарелка 22 отходит

0 от седла 26, а тарелка 23 прижимается к седлу 27. Газ (пар) из промежуточного резервуара 12 по трубкам 14 и 13 поступает в емкость с жидкостью 1. Клапан 18 закрыва- 3 ется. По мере снижения давления в проме5 жуточном резервуаре 12 газ (пар) из камеры 2 по всасывающей магистрали 4 через обратный клапан 6 поступает в промежуточный резервуар 12 и далее по трубкам 14 и 13 в емкость с жидкостью 1. В промежуточном

0 резервуаре 12, камере 2 и трубе 7 устанавливается давление,равное давлению в емкости с жидкостью 1. Цикл завершается.

Такие устройства могут найти применение в установках для хранения сельскохо5 зяйственной продукции при пониженном давлении для удаления излишней загрязненной влаги из объема хранения, для обеспечения циркуляции или рециркуляции рабочих веществ в абсорбционных холодильных установках, для перекачки жидкостей в различных процессах химической технологии.

Рассмотрим пример использования предлагаемого устройства для подачи раствора абсорбента из абсорбера в генератор высокой ступени двухступенчатой броми- столитиевой абсорбционной холодильной машины.

На фиг.2 цифровые обозначения соответствуют элементам устройства, представленного на фиг.1. Вместе с тем в качестве емкости с жидкостью выступает абсорбер 1, а в качестве накопительной камеры - генератор высокой ступени 11. Для описания работы устройства добавлена магистраль 28, соединяющая генератор с абсорбером (эта магистраль показана условно пунктиром, так как между генератором высокой ступени и абсорбером находятся еще генератор низкой ступени и растворные теплообменники, что не изменяет смысла связи - по ней осуществляется возврат раствора абсорбента из генератора высокой ступени 11 в абсорбер 1 установки). Кроме того, на фиг.2 показан уровень подъема жидкости Нр.

Устройство для циркуляции абсорбента между абсорбером и генератором высокой ступени двухступенчатой абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины работает следующим образом.

В начальный момент времени резервуар 12, камера 2 и труба 7 свободны от жидкости. Двухходовой поплавковый клапан в трубе 7 находится в нижнем положении (запорный узел 23 закрыт, а запорный узел 22 открыт). Благодаря этому в резервуаре 12, камере и трубе 7 устанавливается давление абсорбера 1. Обратный клапан 18 закрыт. Под действием столба жидкости открывается обратный клапан 5 и раствор абсорбента из абсорбера 1 потрубопроводуЗ поступает в камеру 2, Поплавковый клапан, расположенный в камере 2, закрывается и жидкость не поступает в трубу 7. При полном заполнении камеры 2 раствор абсорбента по патрубку 8 поступает в трубу 7. Расположенный в ней двухходовой поплавковый клапан 19 перемещается в верхнее положение (верхний запорный узел 22 закрывается, а нижний 23 - открывается). При этом пары из генератора 11 по трубкам 16 и 15 поступают в камер у 2, выдавливая из нее жидкость по 4 через открытый обратный клапан 6 в промежуточный резервуар 12. Когда вся жидкость из камеры 2 перейдет в промежуточный резервуар 12 пары из генератора 11 по трубкам 16. 15 через камеру 2 и магистраль 4 поступают в резервуар 12 и в нем устанавливается давление генератора

11. Обратный клапан 18 открывается и раствор абсорбента из промежуточного резервуара 12 поступает по трубопроводу 17 в генератор 11. В это же время часть раствора абсорбента из генератора 11 по магистрали 28 поступает в абсорбер 1. Кроме того, поплавковый клапан,установленный в камере 2,открывается и начинается слив жидкости из трубы 7. Двухходовой поплавковый кла0 пан 19, установленный в трубе 7, опускается вниз. Нижний запорный узел 23 закрывается, а верхний 22 открывается. Пары из резервуара 12 по трубкам 14 и 13 поступают в абсорбер 1. Давление в резервуаре 12 пада5 ет. Пары из камеры 2 по магистрали 4 через резервуар 12 и трубки 14 и 15 также поступают в абсорбер 1. Так как при понижении давления в резервуаре 12 обратный клапан 18 закрывается, а нижний запорный узел 23

0 двухходового поплавкового клапана также закрыт, в абсорбер поступают только пары, находящиеся в резервуаре 12, камере 2 и трубе 7. Теперь в перечисленных узлах устройства установилось давление абсорбера

5 1. Цикл завершен. Объем камеры 2, промежуточного резервуара 12 и трубы 7 несравнимо мал по сравнению с паровыми объемами абсорбера 1 и генератора 11, поэтому имеющая ме0 сто циркуляция паров между генератором 11 и абсорбером 1 не может оказать значительного влияния на рабочий цикл установки.

Проведем анализ возможной высоты

5 подъема жидкости для рассматриваемого примера. Давление в генераторе составляет 760 мм рт.ст. или 10 м водяного столба, Давление в абсорбере можно приравнять нулю. Таким образом располагаемый пере0 пад давлений составляет 10 м водяного столба. Плотность раствора абсорбента (водный раствор бромистого линия) состав-, ляет 1500 кг/м .

Теоретическая высота поднятия жидкости тогда составит:

где Нр - высота поднятия раствора, м; 50 Нв - высота поднятия воды, м; р& - плотность воды, кг/м3; Рр - плотность раствора, кг/м3.

Н0

10 -1000 1500

6,6м.

Таким образом, предлагаемое устройство может обеспечить подачу раствора абсорбента из абсорбера в генератор высокой ступени двухступенчатой абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины при разности уровней между верхней точкой генератора и нижней точкой абсорбера, составляющей примерно б м.

Формула изобр-етения Устройство для нагнетания жидкости, содержащее емкость с жидкостью, камеру с напорной и всасывающей магистралями, снабженными обратными клапанами, трубу, сообщенную посредством патрубков с нижней и верхней частями камеры, и установленный в камере поплавковый клапан, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, устройство дополнительно содержит накопительный бак, промежуточный резервуар, расположенный выше уровня расположения накопительного бака и сообщенный с камерой всасывающей магистралью с обратным клапаном, при э.том верхняя часть трубы сообщена посредством трубопроводов с емкостью и промежуточным резервуаром в их верхних частях, а нижняя - с камерой и накопительным баком в их верхних частях, нижняя часть промежуточного резервуара посредством трубопровода с обратным клапаном сообщена с верхней частью накопительного бака, труба снабжена двухходовым клапаном, выполненным в виде поплавка, установленного между двумя сильфонами, свободные концы которых закреплены на верхней и нижней частях трубы, двух тарелок, соединенных штоками с верхним и нижним сильфонами, а также.тру- ба снабжена седлами в месте сообщения трубы посредством трубопроводов с камерой

и емкостью.

Сущность изобретения: напорная и всасывающая магистрали камеру снабжены обратными клапанами. Труба б9общена патрубками с нижней и верхней частями камеры. В камере установлен поплавковый клапан. Промежуточный резервуар расположен выше уровня размещения накопительного бака и сообщен с камерой всасывающей магистралью с обратным клапаном. Верхняя часть трубы сообщена трубопроводами и с емкостью и резервуаром в верхних частях, нижняя - с камерой и баком в верхних частях. Нижняя часть резервуара трубопроводом с обратным клапаном сообщена с верхней частью бака. Труба снабжена двухходовым клапаном, выполненным в виде поплавка, установленного между двумя сильфонами, свободные концы к-рых закреплены на верхней и нижней частях трубы. Две тарелки соединены штоками с верхним и нижним сильфонами. Труба снабжена седлами в месте сообщения трубы трубопроводами с камерой и емкостью. 2 ил.

Фие.1

Редактор М.Козлова

Техред М.Моргентал

Заказ 1432Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Фиг. I

Корректор П.Гереши