Функциональный объемный насосный агрегат

 

1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ОБЪЕМНЫЙ НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ, содержащий корпус, в котором с образованием рабочей камеры размещен вытеснитель, связанный с приводным щтоком, расположенным в щтоковой полости, причем рабочая камера имеет компенсатор с подпружиненным разделителем и подключена через клапаны к гидролинням высокого и низкого, давления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и КПД, он дополнительно снабжен управляемым по давлению в рабочей камере распределительным устройством, a щтоковая полость сообщена через это распределительное устройство с гидролиниями высокого и низкого давления.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

0% (11) 17 А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3642860 25-06 (22) 20.05.83 (46) 30.11.84. Бюл. № 44 (72) Л. Н. Бритвин (53) 621.658.2 (088.8) (56) 1. Бритвин Л. Н. Функциональные объемные насосные агрегаты. Обзорная информация. Сер. ХМ-4 «Насосостроение», ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М., 1976, с. 57, рис. 3 а.

2. Бритвин Л. Н. Гидравлические механизмы регулирования рабочих характеристик поршневых насосов. Обзорная информация.

Сер. ХМ-4 «Насосостроение». ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. М., 1975, с. 10, рис. 2 в. (54) (57) 1. ФУНКЦИОНАЛЪНЪ|Й ОБЪЕМНЫЙ НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ, содержащий корпус, в котором с образованием рабочей камеры размещен вытеснитель, связанный с приводным штоком, расположенным в штоковой полости, причем рабочая камера имеет компенсатор с подпружиненным разделителем и подключена через клапаны к гидролиниям высокого и низкого давления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и КПД, он дополнительно снабжен управляемым по давлению в рабочей камере распределительным устройством, а штоковая полость сообщена через это распределительное устройство с гидролиниями высокого и низкого давления.

1126717

2О

25 зо

4О

2. Агрегат по и. 1, отличиющийся тем, что распределительное устройство выполнено в виде двух гидроуправляемых клапанов, один из которых является нормально открытым и установлен между штоковой поИзобретение относится к насосостроению, а именно к функциональным объемным насосным агрегатам, и может найти применение в гидросистемах опреснительных установок, системах дозирования жидкостей, системах очистки жидкостей и в технологических линиях.

Известны функциональные объемные насосные агрегаты, содержащие корпус, в котором с образованием рабочей камеры размещен вытеснитель, связанный с регулируемым приводом возвратно-поступательного перемещения (1) .

Недостаток таких насосных агрегатов— отсутствие возможности регулирования вида характеристик и сложность регулирования на ходу объемной подачи. Все это ограничивает функциональные возможности агрегатов и затрудняет управление ими.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является функциональный объемный насосный агрегат, содержащий корпус, в котором с образованием рабочей камеры размещен вытеснитель, связанный с приводным штоком, расположенным в штоковой полости, причем рабочая камера имеет компенсатор с подпружиненным разделителем и подключена через клапаны к гидролиниям высокого и низкого давления (2).

Недостаток известного насосного агрегата — некоторая ограниченность функциональных возможностей из-за того, что он не способен работать в режиме,. близком к режиму постоянства мощности. Это требует применения привода завышенной мощности, который при малых нагрузках работает как правило с КПД более низким, чем на номинальных режимах.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и КПД насосного агрегата.

Цель достигается тем, что функциональный объемный насосный агрегат, содержащий корпус, в котором с образованием рабочей камеры размещен вытеснитель, связанный с приводным штоком, расположенным в штоковой полости, причем рабочая камера имеет компенсатор с подпружиненным разделителем и подключена через клапаны к гидролиниям высокого и низкого давления, дополнительно снабжен управляемым лостью и гидролинией низкого давления, а другой — нормально закрытым и установлен между штоков0й полостью и гидролинией высокого давления. по давлению в рабочей камере распределительным устройством, а штоковая полость сообщена через это распределительное устройство с гидролиниями высокого и низкого давления.

При этом распределительное устройство может быть выполнено в виде двух гидроуправляемых клапанов, один из которых является нормально открытым и установлен между штоковой полостью и гидролинией низкого давления, а другой — нормально закрытым и установлен между штоковой полостью и гидролиниеи высокого давления

На фиг. 1 изображен вариант исполнения агрегата с вытеснителем в виде поршня; на фиг. 2 — вариант исполнения вытеснителя в виде диафрагмы с гидроприводом.

Насосный агрегат содержит корпус 1, в котором с образованием рабочей камеры 2 размещен вытеснитель 3, связанный с приводным штоком 4, расположенным в штоковой полости 5. Рабочая камера 2 может иметь компенсатор 6 с подпружиненным разделителем 7 (см. фиг. 1) и подключена через клапаны 8 и 9, соответственно всасывающий и нагнетательный, к гидролиниям высокого и низкого давления, соответственно 10 и 11. Вытеснитель 3 (см. фиг. 2) связан со штоком 4 через промежуточную жидкость в приводной камере 12 и поршень 13 гидропульсатора.

Насосный агрегат дополнительно снабжен управляемым по давлению в рабочей камере 2 распределительным устройством

14 (см. фиг. 2), а штоковая полость 5 сообщена через это распределительное устройство 14 с гидролиниямн высокого и низкого давления 10 и II.

Распределительное устройство может быть выполнено в виде двух гидроуправляемых клапанов 15 и 16 (см. фиг. I), один из которых (клапан 15) является нормально открытым и установлен между штоковой полостью 5 и гидролинией 11 низкого давления, а другой (клапан 16)— нормально закрытым и установлен между штоковой полостью 5 и гидролинией 10 высокого давления. Распределительное устройство 14 или гидроуправляемые клапаны

15 и 16 имеют управляющую гидролинию 17 или каналы управления 18 и 19, подключенные к рабочей камере 2. Штоковая по1126717 лость 5 (см. фиг. 2) герметизирована разделителем 20 и сильфонным уплотнителем

21 штока 4, выполняющим одновременно функции подпиточного бачка для приводной камеры 12, имеющей клапан 22 сброса и клапан 23 подпитки. Подобную же систему, 5 состоящую из клапана 24 сброса и клапана 25 подпитки, имеет и штоковая полость 5.

Разделитель 7 компенсатора 6 может иметь регулируемый упор 26. Другим упором служит стенка 27, корпуса l. В гидролинию

10 высокого давления включен, например, опреснитель 28. Между гидролиниями 10 и 11 высокого и низкого давления может быть установлен вентиль 29. Шток 4 связан с приводом 30.

Насосный агрегат работает следующим образом.При включении привода 30 шток 4 совершает возвратно-поступательные перемещения совместно с вытеснителем 3. В начале каждого такта нагнетания закрывает.- 20 ся всасывающий клапан 8 и в камере 2 давление возрастает до величины, необходимой для перемещения разделителя 7 к упору 26 и затем для открытия клапана 15, который удерживается только пружиной. 25

Далее давление в камере 2 повышается до давления, необходимого для открытия клапана 16, который удерживается в закрытом состоянии пружиной и давлением в гидролинии 10. После этого давление в каме ре 2 еще повышается до рабочего давления ЗО в гидролинии 10, происходит открытие нагнетательного клапана 9 и вытеснение дозы текучей среды в гидролинию 10 высокого давления. Величина дозы определяется разностью рабочего объема. камеры компенсатора 6, который задается определенной установкой упора 26. При этом после открытия клапана 16 жидкость под давлением нагнетания возвращается частично в штоковую голость 5, снижая несколько объем вытесненной дозы, но создавая . при этом 40. усилие на вытеснителе 3, помогающее приводу 30 осуществлять его движение на нагнетание. В результате привод 30 преодолевает только усилие, пропорциональное площади сечения штока 4, что снижает необходимые для обеспечения рабочего цик45 ла агрегата затраты энергии.

При движении вытеснителя на такт всасывания в процессе падения давления в ка-. мере 2 закрываются клапаны 9 и 16, открывается клапан 15, а затем — клапан 8.

При этом осуществляется заполнение рабочей камеры 2 новой порцией перекачиваемой среды и сброс отработавшей жидкости из штоковой полости 5 через клапан 15 в гидролинию 11 низкого давления.

Подключение штоковой полости 5 (см. фиг. 2) происходит через распределительное устройство 14, выполняющее функции клапанов 15 и 16.

Таким образом, при наличии давления нагнетания в гидролинии 10 часть жидкости сбрасывается в гидролинию 11 низкого давления, совершая при этом работу по перемещению вытеснителя 3, а подача насосного агрегата минимальна и пропорциональна площади поперечного сечения штока 4.

Это позволяет уменьшить установочную мощность привода 30, так как в рабочем режиме при высоких давлениях агрегат создает малую подачу.

При отсутствии давления в гидросистеме, например при ее промывке и т. п., клапан 16 остается постоянно в закрытом состоянии, в котором удерживается пружиной. При этом штоковая полость 5 постоянно сообщена через открытый клапан 15 с гидролинией 11 низкого давления. В этом случае объем вытесняемой в цикле перекачиваемой среды и усилие на привод 30 пропорциональны эффективной площади вытес-, нителя 3, которая существенно больше площади штока 4. Но так как давление нагнетания отсутствует или мало, то нагрузка на привод 30 не превышает той, которая имеет место при действии на него усилия в рабочем режиме. В то же время подача насосной установки максимальна. Следовательно, и в этом случае насосная установка работает в оптимальном режиме, близком к режиму постоянства мощности, с высоким КПД.

Таким образом, за счет возможности работы как с высокими подачами при малом давлении, так и с малыми подачами при высоком давлении при ограниченной мощности привода 30 достигается расширение функциональных возможностей насосной, установки и повышается ее КПД.

1126717

Фиг. 2

Составитель В. Грузинов

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор М. Максичишинец

Заказ 8662I26 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

|13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4