ПОРШНЕВОЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС ДВОЙНОГО ДЕЙСТВНЯ Советский патент 1969 года по МПК F04B37/14 F04B39/10 

В основном авт. св. .Y 159925 описан иоршневой вакуумный насос двойного действия с золотниковым газораспределением, содержаищй рабочий и золотниковый цилиндры с перепускными каналами, выполненными на зеркале рабочего цилиндра с тем, чтобы золотник одновременно работал в качестве расиреде.штельного органа и второй ступени насоса.

Для обеспечения откачки конденсируемых паров и паро-газовых смесей предлагается к выхлопным полостям золотникового цилиндра с помощью трубопроводов, снабженных обратными клапанами, подключать дозатор для подвода к полостям балластного газа.

На чертеже схематически показан оппсываемый насос, продольный разрез.

Насос содержит рабочий цилиндр / с иоршнем 2, который разделяет объем цилиндра на две камеры 3 -л 4 снабжен уплотнительными кольцами 5. На зеркале цилиндра выполнены каналы 6 для перепуска сжатого газа из мертвых объемов обеих камер. Насос имеет цилиндр 7 с золотником 8, разделяющим объем цилиндра 7 на следуюииш полости: всасывающую Я сообщающуюся 10 с откачиваемым объемом через отверстие и выхлопные // и 12. Уплотнение между полостями обеспечпвают кольца 13. Обе рабочие камеры 3 и 4 сообщаются с полостями 11 и 12 при помощи перепу| кных отверстий 14 и 15, предназначенных как для подвода газа из откачиваемого объема при всасывании, так и для отвода сжимаемого газа в золотниковые полости при сжатии при соответствующих положениях золотника, уиравляющего рабочим процессом в камерах 3 и 4. Выиуск сжатого газа из золотниковых камер осуществляется с помощью золотника через выхлопные отверстия 16 и 17 и клапаны 18 и 19. Для подвода к выхлопным

0 золотниковым полостям балластного газа предусмотрен дозатор. Он представляет собою регулируемый или нерегулируемый запорный вентиль и состоит из корпуса 20, щтока 21 с уплотнителем 22 и крыщки 23. В корпусе выполнено отверстпе 24, сече41пе которого регулируется подъемом и опусканием щтока, вращающегося в резьбовом отверстии крыщки. Отверстие 25 предназначено для подвода балластного газа в корпус дозатора. Дозатор с

0 помощью тройника 26 и трубопроводов 27 и 28 с обратнымп клапанами п 30, предотвращаюпдимп проникновение сл имаемого газа в дозатор, подключен к выхлопным полостям золотника. Поршень и золотник приводит в

5 действие кривощипно-шатунная группа, состоящая из коленчатого вала 31, щатуна 32 и эксцентрика 33 с тяг011 34. Эксцентрик посажен на вал с углом опережения 90° по отнсшенпю к кривощипу.

При перемещении поршня от левой мертвой точки к правой золотник вследствие отставания кривошипа эксцентрика па 90° от среднего положения движется в направлении, противоположном поршню, открывая при этом перепускные отверстия 14 и 15. В это время камера 3 через отверстие 14 сообш:ается с полостью всасывания 9, куда и поступает газ из откачиваемого объема; камера 4 через отверстие 15 - с полостью 12, откуда через отверстие 17 и клапан 19 происходит выпуск сж;имаемого газа в атмосферу.

В это время при движении золотника в направлении сокраш,ения объема полости // газ, оставшийся после перепуска из камеры 3, сжимается и выталкивается через отверстие 16 и клапан 18.

При приближении поршня к правой мертвой точке золотник, прошедший свое крайнее положение в полости /, занимает свое первоначальное положеппе, перекрывая отверстия 14 и 15. В это время в полости // происходит процесс обратного расширения газа, оставшегося в мертвом объеме этой полости. Поршепь осуществляет в камере 3 всасывание, в камере 4 сжатие, затем приближается к мертвой точке, проходит кромку перепускного канала 6, перепуская газ, сжатый в мертвом объеме камеры 4, в камеру 3. В это время в обеих рабочих камерах устанавливается некоторое среднее давление выравнивания, зависящее от относительной величины мертвого объема камеры.

Таким образом, перепуск в рабочем цилиндре существенно уменьшает влияние мертвых объемов на характеристики насоса, так как обратное расширение газа, сосредоточенного в мертвом объеме, начинается с более низкого давления, чем в конце сжатия при перекрытых перепускных каналах.

При перемещении поршня к левой мертвой точке объем камеры 4 возрастает, а камеры 3 уменьшается; золотник продолжает свое движение в противоположном поршню направлении, вновь открывая перепускные отверстия 14 и 15. Камера 4 сообщается с откачиваемым объемом, а камера 3 с золотниковой полостью //. В это время газ в камере 3 сжимается и через отверстие 14, золотниковую полость 11, отверстие 16 и клапан 18 выходит в атмосферу. Одновременно золотник, движущийся в направлении уменьшения объема полости 12, слсимает оставшийся в ней газ и через отверстие 17 и клапан 19 выпускает его в атмосферу. При приближении поршня к левой мертвой

точке золотник, движущийся в одном с иоршием направлении, вновь занимает среднее положеппе, перекрывая перепускные отверстия 14 и 15. В золотниковой полости 12 при этом

также проис.ходит процесс обратного расширения газа, оставшегося в мертвом объеме этой полости. Поршень, приближаясь к левой мертвой точке, проходит кромку соответствующего перепускного канала 6, перепуская газ,

сжатый в мертвом объеме камеры 3, в камеру 4. В этом случае насос работает в одноступенчатом режиме, так как и рабочие камеры и золотниковые полости сжимают и выпускают газ в атмосферу.

Давление газа в процессе откачки его из замкнутого объема понижается, при этом поршень не может сжать газ и выпустить его через золотниковые полости и выхлопные клапаны в атмосферу. Сжатый в рабочей камере

газ поступает в соответствующие золотникоBJjie полости, смешиваясь в них с остаточным газом мертвых объемов золотниковых полостей. Таким образом, сжатие газа до атмосферного давления и выпуск его в атмосферу

осуществляется исключительно в золотниковых полостях, являющихся теперь камерами второй ступени соответствуюпд,их рабочих камер; насос работает в двухступенчатом режиме. Балластный газ ири этом необходимо подводить к выхлоиным золотниковым полостям, то есть дозатор должен быть открыт; обратные клапаны 29 и 30 предотвращают выпуск сжатого газа через дозатор. Это сппжает парциальное давление конденсирующихся паров,

чтобы к моменту выпуска это давление не достигало давления их насыщения при температуре паро-газовой смеси в насосе. Подачу балластного газа в золотниковую полость при дальнейшем понижении давления всасывания

уменьшают, а затем совсем прекращают. При этом шток с уплотнителем полностью перекрывает отверстие 24.

Предмет изобретения

Поршневой вакуумный насос двойного действия с золотниковым газораспределением по авт. св. jYo 159925, отличающийся тем, что, с

целью обеспечения откачки конденсируемых паров и паро-газовых смесей, к выхлопным полостям золотникового цилиндра с помощью трубопроводов, снабженных обратными клапанами, подключен дозатор для подвода к полостям балластного газа. 325 6