Насос для особых рабочих сред Советский патент 1982 года по МПК F04B15/04 

(54) НАСОС ДЛЯ ОСОБЫХ РАБОЧИХ СРЕД

1

Изобретение относится к насосостроению, в частности к насосам для перекачивания агрессивных, вызывающих коррозию иЛи обладающих плохой смазывающей способностью жидкостей, изменение состава которых в процессе перекачивания -допускается технологическим процессом.

Известен насос для особых рабочих сред, содержащий корпус, рабочую камеру со всасывающим и напорным клапанами, гидроприводную камеру с нейтральной жидкостью, разделительный порщень, установленный с зазором в корпусе между двумя ограничительными упорами, ведущий порщень и устройство для подпитки гидроприводной камеры нейтральной жидкостью 1.

Недостатком такого насоса является то, что в нем на такте всасывания не исключена возможность попадания перекачиваемой среды за разделительный порщень в гидроприводную камеру, в результате чего концентрация перекачиваемой среды в ридроприводной камере может достигнуть опасного для конструкции насоса уровня. Для уменьщения возможности такого явления необходимо увеличивать длину гидропривод,ной камеры и располагать рабочую камеру

ниже остальной части насоса, что существенно увеличивает габариты всего устройства, а в ряде случаев практически неосуществимо. Цель изобретения - повыщение надежности защиты механизма насоса от попа5 Дания в него рабочей среды.

Указанная цель достигается тем, что в насосе для особых рабочих сред, содержащем корпус, рабочую камеру со всасывающим и напорным клапанами, гидроприводную камеру с нейтральной жидкостью, разделительный порщень, установленный с зазором в корпусе между двумя ограничительными упорами, ведущий порщень и устройство для подпитки гидроприводной камеры нейтральной жидкостью, разделительный

15 порщень выполнен ступенчатым и установлен ступенью больщего диаметра в сторону рабочей камеры, а ступенью меньщего диаметра - в сторону гидроприводной камеры, причем в разделительном поршне выполнен канал, гидравлически связывающий гидроприводную камеру с полостью зазора между корпусом и ступенью больщего диаметра, а на торце указанной ступени установлен уплотняющий клапанс возможностью его взаимодействия с ограничительными упораи в рабочей камере, выполненными в виде едел клапана.

На чертеже приведена схема насоса.

Насос состоит из корпуса 1, рабочей камеры 2, разделительного .поршня 3, гидроприводной камеры 4 и ведущего поршня 5. Рабочая камера 2 снабжена всасывающим 6 и напорным 7 клапанами, которые служат для организации потока перекачиваемой рабочей среды, например эмульсии или загрязненных агрессивных жидкостей. Разделительный поршень 3 имеет цилиндрическую форму и выполнен ступенчатым, причем его ступень

8большего диаметра установлена С зазором

9в корпусе 1 и обращена в сторону рабочей камеры 2, а его ступень 10 меньшего диаметра образует вместе с ведущим поршнем 5 гидроприводную камеру 4, заполненную нейтральной жидкостью, например, минеральным маслом. На ступени 8 большего диаметра выполнена кольцевая проточка 11, которая каналом 12 соединена с гидроприводной камерой 4. Торец ступени 8 расположен в рабочей камере 2 и на нем установлен уплотняющий клапан 13, на который опирается возвратная пружина 14. Рабочая камера 2 снабжена ограничительными упорами

15и 16, которые выполняют также роль седел уплотняющего клапана 13. Гидроприводная камера 4 соединена через обратный клапан 17 и предохранительный клапан 18 с емкостью 19, в которой хранится запас нейтральной жидкости. В корпусе 1 насоса имеются дренажные отверстия 20 для слива утечек нейтральной жидкости.

Насос работает следующим образом.

В такте нагнетания ведущий поршень 5 перемещается в сторону рабочей камеры 2. При этом его движение через нейтральную жидкость гидроприводной камеры 4 передается разделительному порщню 3 и он также движется в сторону рабочей камеры 2. В это время обратный клапан 17 и предохранительный клапан 18 закрыты. Торец ступени 8 разделительного клапана 3 вместе с установленным на нем уплотняющим клапаном 13 входит в рабочую камеру 2 и, сжимая возвратную пружину 14, вытесняет рабочую среду из рабочей камеры 2 через напорный клапан 7. За счет того, что разделительный порщень 3 выполнен ступенчатым, давление нейтральной жидкости в гидроприводной камере 4 выше, чем в рабочей камере 2. Поэтому нейтральная жидкость под избыточным давлением подается через канал 12 из гидроприводной камеры 4 к кольцевой проточке И и от нее к полости зазора 9 между корпусом I и ступенью 8 и далее через зазор 9 в рабочую камеру-2, препятствуя тем самым попаданию нагнетаемой рабочей среды из рабочей камеры 2 за разделительный порщень 3. В конце т.акта нагнетания уплотняющий клапан 13 достигает ограничительного упора

16и разделительный поршень 3 останавливается. Однако ведущий поршень 5, имея

величину хода несколько большую, чем величина хода разделительного поршня 3, продолжает движение в сторону- рабочей камеры 2. В результате давление нейтральной жидкости в гидроприводной камере 4 повышается до давления открытия предохранительного клапана 18 и избыток нейтральной жидкости перетекает в е1мкость 19, уменьЩая тем самым объем гидроприводной камеры 4.

В такте всасывания ведущий порщень 5 .

перемещается в сторону от рабочей камеры 2. При этом разделительный порщень 3 под действием возвратной пружины 14 также движется в том. же направлении, сопровождая ведущий порщень 5. Всасывающий клапан 6 открывается и происходит заполнение рабрчей камеры 2 новой порцией перекачиваемой рабочей среды. За счет того, чторазделительный поршень 3 выполнен cfyпенчатым, давление нейтральной жидкости в гидроприводной камере 4 выше, чем давление -рабочей среды в рабочей камере 2. Поэтому нейтральная жидкость под избыточным давлением подается через канал 12 из гидроприводной камеры 4 к кольцевой проточке 11 и от нее к полости зазора 9 между корпусом 1 и ступенью 8 и далее

через него в рабочую камеру 2, препятствуя тем самым попаданию всасываемой рабочей среды из рабочей камеры 2 за разделительный порщень 3. В конце такта всасывания уплотняющий клапан 13 достигает ограничительного упора 15 и разделительный порщень 3 останавливается. Однако ведущий порщень 5 продолжает движение в сторону от рабочей камеры 2. В результате давление нейтральной жидкости в гидроприводной камере 4 понижается до давления открытия

5 обратного клапана 17 и нейтральная жидкость из. емкости 19 перетекает в гидроприводную кам.еру 4, увеличивая тем самым ее объем до первоначальной величины. В это время поступление нейтральной жидкоQ сти к полости зазора 9 не происходит, однако попадание рабочей среды из рабочей камеры 2 к разделительному порщню 3 предотвращается уплотняющим клапаном 13, который уплотняет рабочую камеру 2 по поверхности ограничительного упора 15.

Предлагаемый насос для особых рабочих сред характеризуется повышенной на;дежностью защиты его механизма от попадания в него рабочей среды благодаря тому,

0 что разделительный поршень выполнен ступенчатым и в нем выполнен канал, связывающий гидроприводную камеру с полостькз зазора между корпусом, связывающий гидроприводную камеру с полостью зазора между корпусом и ступенью больщего диаметра

разделительного поршня, а на торце указанной ступени установлен уплотняющий клапан с возможностью взаимодействия с ограничительными упорами в рабочей камере, выполненными в виде седел клапана.

Формула изобретения

Насос для особых рабочих сред, содержащий корпус, рабочую камеру со всасывающим и напорным клапанами, гидропрйводную камеру с нейтральной жидкостью, разделительный поршень, установленный с зазором в корпусе между двумя ограничительными упорами, ведущий поршень и устройство для подпитки гидроприводной камеры нейтральной жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты механизма насоса от попадания в него рабо11ей среды, разделительный поршень выполнен ступенчатым и установлен ступенью большего диаметра в сторону раV/

бочей камеры, а ступенью меньщего диаметра- в сторону гидроприводной камеры, причем в разделительном поршне выполнен канал, гидравлически связывающий гидроприводную камеру с полостью зазора между корпусом и ступенью большего диаметра, а на торце указанной ступени установлен уплотняющий клапан с возможностью его взаимодействия с ограничительными упорами в рабочей камере, выполненными в виде седел клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Австрии № 243049, кл. 59 а 16, опублик. 1966 (прототип). /23 L.... Y///////////.