Поршневой насос для перекачивания сжиженных газов Советский патент 1944 года по МПК F04B15/08 F17C5/02 

Уже известны поршневые насосы разнообразных назначений, снабженные лабиринтными и т. п. уплотнениями. Недостатком подобных насосов является наличие некоторой утечки жидкости через уплотнение, практически существующей в эксплоатации и приводящей не только к потере жидкости, но и к необходимости применения каких-либо приспособлений для собирания или отвода ее от уплотнения.

Предлагаемый поршневой насос для перекачивания сжиженных газов устраняет указанный недостаток и имеет ту особенность, что, с целью перекачивания в расходный бак излишка жидкости, проходящей через лабиринтное уплотнение в гидравлический затвор, последний размещен в камере, давление в которой больше, чем давление в расходном баке.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез примерной формы выполнения насоса, фиг. 2-индикаторную диаграмму его жидкостной полости, а фиг. 3-схему соединения насоса с расходным баком и потребителем.

Насос выполнен вертикальным односкальчатым с приводом откривошипно-шатунного механизма (последний не является обязательным). Насос имеет три рабочих полости: жидкостную-1, жидкостно-паровую - 2 и газовую - , выполняющих каждая свои особые функции.

Поршень 4 насоса движется в двух специальных подщипниках качения - 5 и 6, между которыми вмонтировано лабиринтное уплотнение 7. Верхний подшипник 6 служит одновременно гидравлическим затвором 8 и совместно с лабиринтным уплотнени м разобщает первую и вторую полости насоса.

Непосредственно в жидкостной полости под порщнем 4 помещен тарельчатый клапан 9 с направляющими ребрами и ограничителем подъема. ,К корпусу насоса примыкает специальный воздушный колпак 10, автоматически регулирующий уровень жидкости в заданных пределах, указанных линиями а-а и б-б. При понижении давления уровень в колпаке, повышаясь, достигает линии а-а, и тогда жидкость через колено трубки 11 выливается в испаритель 12, испаряется и поднимает давление в колпаке, останавливая приток жидкости. При повышении же давления сверх нормального приток жидкости останавливается, уровень

понижаясь, достигает линии б-б, а газ через наполнительную трубку 13 прорывается в наполнительный бак.

Тарельчатый с нижним направлением нагнетательный клапан 14 помещен в клапанной коробке 15, соединяющейся с корпусом насоса трубкой 16, с приемником жидкости-трубкой 17 и с воздущны.м нагнетательным колпаком-трубкой 18. Корпус 19 насоса соединен с фундаментной плитой 20 посредством дистанционных стернсней 21, опорной плиты 22 и шпилек 23. Между плитой и корпусом помещен слой теплоизолятора 24.

Гидравлический затвор 8 ff-лабнринтное уплотнение 7 помещены в особой камере-паровой полости 2 для перекачивания излишка жидкости, прорывающейся через лабиринтное уплотнение, и передавливания ее обратно в расходный бак. Наружные стенки этой полости выполнены гофрированными для обеспечения возможности доступа к соединению 25 поршня насоса со штоком 26 привода. Шток привода имеет снизу направляющий подшипнитс 27, вверху - крейцкопф 28. Корпус 29 подщипника 27 разделяет одну от другой паровую-2 и газовую-3 полости. Газовая полость 3 оканчивается вверху смазывающимся сальником 30, разобщающим ее от атмосферы. Для предупреждения попадания смазки в области низких температур применены слизывающие кольца 31 и ловушка 32 колпачкового типа. В случае недостаточности притока внешнего тепла к сальнику подогрев последнего осуществляется змеевиковым подогревателем 33. Весь насос и нижняя часть привода защищены от притока внешнего теплн изоляцией 34, помещающейся в кожухе 35.

На индикаторной диаграмме (фиг. 2), точка 36 означает начало всасывающего хода, при котором давление в полости 1 равно давлению в полости 2, всасывающий закрыт, движения .жидкости через лабиринтное уплотнение нет.

С движением поршня вверх давление в полости 1 падает и начинается поступление жидкости из гидравлического затвора 8 через лабиринтное уплотнение 7 в полость. Размеры зазора в лабиринтном уплотнении выбраны так, что приток жидкости недостаточен и давление продолжает понижаться до точки 37, когда открывается всасывающий клапан. От точки 37 до точки 38 в полость 1 жидкость поступает через лабиринтное уплотнение и через всасывающий клапан. В точке 38 приток жидкости через лабиринтное уплотнение становится достаточным для пополнения освобождаемого поршнем 4 объёма, и всасывающий клапан закрывается. На остатке всасывающего хода давление в полости 1 повышается за счет притока жидкости из полости 2 и в точке 39 становится равным давлению в погости 2. В этот момент движение жидкости через лабиринтное уплотнение прекращается.

Пр.и движении поршня 4 вниз давление в полости 1 повышается и жидкость устремляется через лабиринтное уплотнение в обратном направлении, что продолжается до точкр 40) когда открывается нагнетате |ьный клапан 14. От точки 40 до точлИ 41 поршень выталкивает жи41кость потребителю и через лабиринтное уп.1отнение в полость 2. В точке 41, когда подача порщня делается равной расходу через лабиринтное уплотнение, нагнетательный клапан закрывается и ра остатке жидкость выталкйвзется только в полость 2. В точ1се 37 - конце нагнетательного давление в полости 1 становится равным давлению в полости 2, и /движение жидкости через лабиринтное уплотнение прекращается. Затем цикл повторяется.

BQ (время нагнетательного хода порцшя в nojjocTb 2 поступает жидкрсти больше, чем уходит из нее во время всасывающего хода. Излишек жидкости давлением газа в 2 и 3, которое поддержи вает:ся цеизбежцым испарениен части жидкости за счет притока

внешнего тепла, передавливается в расходный резервуар, откуда вновь поступает в воздушный колпак 10.

Из индикаторной диаграммы для полости 1 видно, что во время движения плунжера от точки 38 до точки 40 и от точки 41 до точки 37 закрыты одновременно всасывающий и нагнетательный клапаны. Это обстоятельство благоприятно отражается на работе клапанов.

Сжиженный газ из расходного бака 42 (фиг. 3) поступает в воздушный колпак 10, откуда через всасывающий клапан 9 - в полость 1 насоса. Из этой полости жидкость передавливается через нагнетательный клапан 14 и трубку 17

к потребителю, а через лабиринтное уплотнение 7 и гидравшческий затвор 8 - в полость 2. Из этой полости жидкость передавливается обратно в расходный бак 42 по трубке 43.

Предмет изобретения

Поршневой насос для перекачивания сжиженных газов, снабженный лабиринтным уплотнением с гидравлическим затвором, отличающийся тем, что, с целью перекачивания в расходный -бак излишка жидкости, прошедшей через лабиринтное уплотнение в гидравлический затвор, пос.гедний размещен в особой камере, давление в которой больше, чем давление в расходном баке.