Обратный клапан Советский патент 1981 года по МПК F04B53/10 

(54) ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

1

Изобретение относится к насосостроению, касается обратных клапанов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства при перекачке вязких, загрязненных идругих жидкостей.

Известны обратные клапаны, содержащие клапанный элемент с коническими пропускными отверстиями, сужающимися в сторону выхода 1.

Недостатком известных обратных клапанов является низкая эффективность, так как в процессе работы возникает противоток при изменении знака перепада давлений на клапане.

Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения противотока перекачиваемой среды.

Поставленная цель достигается тем, что клапанный элемент, по меньшей мере, частично выполнен из смачиваемого и/или несмачиваемого материалов.

При этом несмачиваемый материал может быть нанесен в виде поифытия на поверхности клапанного элемента со стороны входа, а смачиваемый - со стороны выхода.

Кроме того, клапанный элемент, по меньщей мере, частично может быть выполнен из

материала с принудительно управляемой сма. чиваемостью.

На чертеже приведена схема объемного насоса.

Насос содержит жесткий цилиндрический корпус 1, внутри которого через амортизационные прокладки 2, герметично закреплены дисковые клапанные элементы 3 и 4 обратных клапанов и кольцевой пьезокерамический вибратор 5. В полости 6, образованной дисковыми клапанными элементами 3 и

JQ 4 и вибратором 5, помещены цилиндрические деформируемые трубчатые элементы 7 и 8. герметично скрепленные с кольцевым клапанным элементом 9. Деформируемые трубчатые элементы 7 и 8 отделяют полость 6 от полости 10. Со стороны полости 6 к клапанным элементам 3 и 4 герметично присоединены торцы трубчатого деформируемого элемента 7, а с обратной стороны к ним герметично прикреплены конические выходные патрубки 11 и 12, соединенные трубопроводами 13 с пояостью 14 между корпусом 1 и кольцевым пьезокерамическим вибратором 5.

В дисковых клапанных элементах 3 и 4 выполнены конические пропускные отверстия 15, сужающиеся в сторону выхода жидкости в полость 6, и отверстия 16, сужающиеся в сторону выхода жидкости в выходные патрубки 11 и 12. В кольцевом клапанном элементе 9 имеются отверстия 17, сужающиеся в сторону выхода жидкости во внутреннюю полость 10 трубчатого элемента 7. К корпусу 1 насоса присоединена труба 18 для отвода транспортируемой жидкости из полости 14. В трубе 18 проложены провода 19, соединяющие пьезокерамический вибратор 5 с источником 20 переменного электрического напряжения. Поверхности клапанных элементов 3, 4 и 8 со стороны выхода покрыты слоем 21 материала с принудительно управляемой смачиваемостью. Кольцевой клапанный элемент 8 проводами (или светопроводами) 22 может быть соединен с, источником управления смачиваемостью (не показан). После погружения насоса в транспортируемую жидкость и подаче напряжения от источника 20 на вибратор 5, начинают колебаться в противофазе элементы 3 и 4. При увеличении объема полостей 6 и 10 жидкость через отверстия 15 в клапанных элементах 3 и 4 попадает в полость б, и одновременно из полости 6 через отверстия 17 - в полость 10. При уменьщении объемов полостей 6 и 10 давление в этих полостях увеличивается и транспортируемая жидкость через отверстия 16 попадает в выходные патрубки 11 и 12. При следующем увеличении объема рабочих полостей 6 и 10 снова начинается поступление в них жидкости. Гидродинамическое сопротивление отверстий 15-17 движению жидкости в сторону выхода больще, чем при движении жидкости в обратном направлении. Для повыщения несимметрии гидродинамического сопротивления клапанных элементов 3, 4 и 9 синхронно с изменением объема полостей 6 и 10 управляют смачиваемостью соответствующего слоя 21 материала с управляемой смачиваемостью. Для этого при увеличении объема полостей 6 и 10 подают электрические или световые импульсы на слои 21, нанесенные на выходе отверстий 16 и 17, повыщая, тем самым, сопротивление обратному перетоку жидкости в сторону расщирения отверстий за счет обеспечения смачиваемости слоев 21. При уменьщении объема полостей 6 и 10 подают управляющий импульс на слой 21 на выходе отверстий 15, обеспечивая его смачиваемость и повыщая сопротивление клапанных элементов 3 и 4 перетоку жидкости в сторону расщирения отверстий 15. В результате повыщается эффективность работы обратных клапанов насоса за счет повыщения несимметрии их- гидравлического сопротивления. Клапанные элементы 3 и 4 могут быть также выполнены двухслойными из смачиваемого материала на выходе отверстий 15 и 16 и несмачиваемого материала на входе этих отверстий. Это также обеспечивает увеличение несимметрии гидродинамического сопротивления клапанных элементов 3 и 4. Клапанный элемент 9 может быть целиком выполнен из материала с управляемой смачиваемостью. Формула изобретения 1.Обратный клапан, содержащий клапанный элемент с коническими пропускными отверстиями, сужающимися в сторону выхода, отличаюш,ийся тем, что, с целью повыщения эффективности работы путем снижения противотока перекачиваемой среды, клапанный элемент, по меньщей мере, частично выполнен из смачиваемого и/или несмачиваемого материала. 2.Клапан по п. 1, отличающийся тем, что несмачиваемый материал нанесен в виде покрытия на поверхности клапанного элемента со стороны входа, а смачиваемый - со стороны выхода. 3.Клапан по п. 1, отличающийся тем, что клапанный элемент, по меньщей мере, частично выполнен из материала с принудительно управляемой смачиваемостью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 525483, кл. В 06 В 1/06, 1975.