НАСОС-ВОЗДУХОДУВКА Советский патент 1950 года по МПК F04C2/63 

Предлагается насос-воздуходувка, в котором поршнем является радиально расположенная продольная перегородка вращающегося барабана, разделяющая цилиндрический резервуар на две части - всасывающую и нагнетательную.

Особенностью предлагаемого насоса-воздуходувки в отличие от известных насосов с продольными перегородками-поршнями является то, что в нем применены три вращающихся с одинаковой угловой скоростью перфорированных барабана - два расположены концентрически и одни эксцентрично к ним; насос является одновременно и скруббером-абсорбером.

На фиг. 1 и 3 показан вид насоса-воздуходувки с торца; на фиг. 2 - продольный - разрез насоса-воздуходувки; на фиг. 4 - схема положения серег, соединяющих; барабаны, при различных относительных положениях последних; на фиг. 5 - вид насоса-воздуходувки сверху. Схемы объемных изменений в нагнетательной и всасывающей полостях насоса-воздуходувки показаны на фиг. 6 и 7.

Насос-воздуходувка устроен следующим образом.

На горизонтальном полом валу 1, вращающемся в подшипниках 2, установленных на общей станине 3, укреплены цилиндрические дырчатые барабаны 4 и 5, кольцевой объем между которыми разделен глухой перегородкой (поршнем) 6, проходящей по всей длине щели дырчатого барабана 7. Последний в своих днищах (основаниях) эксцентрично подвешен на серьгах 8, подвижно укрепленных в днищах барабанов 4 и 5. Вследствие этого барабаны 4, 5 и 7 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью, образуя серпообразные полости, расположенные по сторонам поршня 6 и изменяющие свой объем от нуля до максимума (до полного серпа), что обусловливает насосное действие аппарата.

В полостях расположенных впереди поршня 6, происходит процесс сжатия газа (смеси газов, воздуха, и т.п.), в результате чего газ через окно 14 выходит в кольцевой канал 10, образованный барабаном 5 и Цилиндрическим корпусом 11. В верхней части последнего имеются; штуцеры - всасывающий 13 и нагнетательный 12.

Расположение всасывающего окна 9 и нагнетательного 14 показаны на фиг. 2 и 5.

Сзади поршня 6 образуются увеличивающиеся в объеме полости всасывании, вследствие чего газ через приемный штуцер 13 поступает в кольцевой канал 10. Отсюда он через окно 9, расположенное сзади поршня 6, поступает в серпообразные образуемые вращающимися барабанами 4, 5 и 7 полости, в которых газ вступает и контакт с распыленной жидкостью, подаваемой в насос через полый перфорированный вал 1 и движущейся через перфорированные барабаны под действием центробежной силы от центра насоса к периферии.

Переключение полостей с процесса всасывания на процесс сжатия показано на фиг. 6 и 7, а на фиг. 4 расположение и кинематика серег 8.

Схема действия насоса-воздуходувки в нагнетательной половине (фиг. 6) дает:

а) положение I - поршень 6 занимает положение, при котором верхняя серпообразная камера разделена на две равные полости, в которых происходит: в левой процесс всасывания, в правой процесс, сжатия; в нижней серповидной камере закончился процесс всасывания и она переключается на сжатие;

б) положение II - в верхней серповидной камере впереди поршня 6 заканчивается сжатие, а сзади поршня заканчивается всасывание; в нижней серповидной камере впереди поршня повышается сжатие, а сзади происходит всасывание;

в) положение III - в верхней серповидной камере заканчивается процесс всасывания и происходит переключение на процесс сжатия; нижняя серповидная камера поршнем 6 разделена пополам на две полости - в правой происходит всасывание, а в левой сжатие;

г) положение IV - в верхней серповидной камере впереди поршня 6 происходит сжатие, сзади него увеличивается разрежение; в нижней серповидной камере сзади поршня 6 заканчивается всасывание, а впереди сжатие;

д) положение V - закончен полный цикл работы насоса-воздуходувки.

Схема действия насоса-воздуходувки во всасывающей половине изображена на фиг. 7.

Жидкость, как указывалось выше, подводится в насос через любой конец полого вала 1 и через отверстия, расположенные в его средней части, поступает в барабан 4 и располагается слоем по внутренней его периферической поверхности. Далее жидкость через отверстия в барабане 4 продавливается в барабан 7 и располагается слоем по его внутренней поверхности. Продавливаясь через отверстия барабана 7, она сливается через щель в барабан 5, где также располагается слоем. Затем она продавливается через отверстия в кольцевой канал 10, захватывая механические примеси газа (суспензии). Падая вниз, отработанная жидкость через сливной штуцер 15 отводится из насоса-воздуходувки по назначению, причем она все время (при прохождении через барабаны) находится в контакте с газом, засасываемым через штуцер 13.

Для лучшего поглотительного эффекта барабаны 4 и 7 на внешних периферических поверхностях имеют ребра, прогруженные в слой поглотителя. Барабаны, вращаясь, распыляют под действием центробежной силы поглощающую жидкость, что способствует более эффективному процессу - поглощения газа жидкостью.

Для разобщения всасывающего штуцера 13 от нагнетательного 12 кольцевой объем 10 перегорожен лабиринтным уплотнением - гребенкой 16, жидкость в которую, а равно и в торцевые части поступает под действием вращающихся частей насоса.

Таким образом, предлагаемый насос-воздуходувка не имеет в конструкции плотных касаний взаимно-перемещающихся деталей и, следовательно, все поверхности соприкасающиеся с жидкостью могут быть покрыты противокоррозийным слоем.

1. Насос-воздуходувка, отличающийся тем, что с целью возможности одновременного выполнения им работы скруббера-абсорбера, он выполнен в вило трех входящих один в другой цилиндрических перфорированных барабанов, вращающихся с одинаковой угловой скоростью и вмонтированных в общий неподвижный кожух так, что внутренний и наружный барабаны концентричны между собой, а промежуточный барабан эксцентричен к ним, причем наружный барабан снабжен продольной перегородкой-поршнем, создающим с кольцевых пространствах между барабанами, с одной стороны, всасывание, а с другой - сжатие воздуха или газа, поступающего в насос через входной штуцер и пронизывающего на своем пути к выходному штуцеру жидкость, подаваемую в насос через полый перфорированный вал и распыливаемую под действием центробежной силы и при помощи продольных ребер, расположенных на стенках всех трех барабанов.

2. Форма выполнения насоса-воздуходувки по п. 1, отличающаяся тем, что промежуточный барабан подвешен к днищам наружного и внутреннего барабанов при помощи серег так, что при вращении барабанов между ними создаются непрерывно изменяемые объемы, способствующие всасыванию и нагнетанию газа пли воздуха.

3. Форма выполнения насоса-воздуходувки по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью разобщения всасывающей стороны насоса от нагнетающей, кольцевой объем между наружным вращающимся барабаном и кожухом перегорожен гребенкой жидкостного лабиринтного уплотнения.