Самовсасывающий насосный агрегат

 

СААЮВСАСЬЮАЮЩИЙ НАСОСНЬЙ АГРЕГАТ, содержащий центробежный насос с полостями всасывания и нагнетания и яявдкостно-кольцевой вакуум-насос, установленные на одном валу, аккумулятор жидкости систему диафрагменных клапанов вакуум- ; насосом, при этом последняя сообщена с полостями всасьгеания и нагнетания центробежного насоса, с вакуум-насосом и атмосферой и снабжена магистралями сброса жидкости из вакз/ум-насосаи подпитки .ва- . куум-насоса жидкостью из , аккумулятора, о тличающийся тем, что, с целью повыщения надежности при работе в условиях наличия подпора на всасывании, система управления вакуум-насоса состоит из четырех расположенных в одном корпусе клапанов , первый из которых сообщает полость всасывания центробежного насоса с вакуумнасосом , второй - вакуум-насос с атмосферой , третий клапан расположен на магистрали сброса жидкости из вакуум-насоса в аккумулятор жидкости, а четвертый - на (П магистрали подпитки жидкостью вакуумнасоса , при зтом первый и третий клапаны нормально .закрыты, а второй и четвертый нормально открыты.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ЭШ F 04 D 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ- ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3522444/25-06 (22) 15.12.82

1 (46) 15.12.84. Бюл. N 46 (72) В. Н. Васильев, В. Д. Ростовцев, Э. И. Флидлидер, Э. А. Манзон и Ю. А. Колежо иков (53) 621.671 (088.8) (56) 1. Переплетчиков Ю. С., Прокофьев Ю. В.

Судовые самовсасывающие центробежные насосы. Обзор. М. ЦИНТИХиьгнефтемаш, 1971, сер. ХМ 4, с. 27.

2. Флидлидер Э. И. и др. Самовсасывающие центробежные насосы. Обзор; М.

ЦИНТИХимнефтемаш,; 1981, с. 22 — 23. (54) (57) САМОВСАСЫВАЮЩИЙ НАСОСНЬЙ

АГРЕГАТ; содержащий центробежный насос с полостями всасывания и нагнетания, и жидкостно-кольцевой вакуум-насос, установленные на одном валу, аккумулятор жидкости и систему диафрагменных клапанов вакуумЪ насосом, при этом последняя сообщена с полостями всасывания и нагнетания центробежного насоса, с вакуум-насосом и атмосферой и снабжена магистралями сброса жидкости из вакуум-насоса и подпитки,вакуум-насоса жидкостью из аккумулятора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности при работе в условиях наличия подпора на всасывании, система управления вакуум-насоса состоит из четырех расположенных в одном корпусе клапанов, первый из которых сообщает полость всасывания центробежного насоса с вакуумнасосом, второй — вакуум-насос с атмосферой, третий клапан расположен на магистрали сброса жидкости из вакуум-насоса в аккумулятор жидкости, а четвертый — на магистрали подпитки жидкостью вакуумнасоса, при этом первый и третий клапаны нормально, закрыты, а второй и четвертый нормально открыты.

1129414 2

35

50

Изобретение относится к насосостроению, а именно к самовсасывающим насосным агрегатам.

Известен самовсасывающий насосный агрегат, содержащий центробежный насос с полостями всасывания и нагнетания и жидкостно-кольцевой вакуум-насос, установленные на одном валу, аккумулятор жидкости и систему управления вакуум-насосом.

Система управления выполнена в виде золотникового распределителя, управляемого поплавком (13 .

Недостатками данного агрегата являются низкая надежность, большие габариты и металлоемкость, обусловленная громоздкостью поплавка и малой надежностью системы управления, особенно при работе на загрязненной жидкости.

Наиболее близким по технической сущнос ти к изобретению является самовсасывающий насосный агрегат, содержащий центробежный насос с полостями всасывания и нагнетания и жидкостно-кольцевой вакуум-насос, установленные на одном валу, аккумулятор жидкости и систему диафрагменных клапанов управления вакуум-насосом, при этом последняя сообщена с полостями всасывания и нагнетания центробежного насоса, с вакуум-насосом и атмосферой и снабжена магистралями сброса жидкости из вакуум-насоса и подпитки вакуум-насоса жидкостью из аккумулятора (2) .

Недостатком известного агрегата является низкая надежность при работе в условиях наличия. подпора на всасывании.

Цель изобретения — повышение надежности при работе в условиях наличия подпора на всасывании.

Указанная цель достигается тем, что в самовсасывающем насосном агрегате, содержащем центробежный насос c . .полостями всасывания и нагнетания и жидкостно-кольцевой вакуум-насос, установленные на одном валу, аккумулятор жидкости и систему диафрагменных клапанов управления вакуум-насосом, при этом последняя сообщена с полостями всасывания и нагнетания центробежного насоса, с вакуум-насосом и атмосферой и снабжена магистралями сброса жидкости из вакуум-насоса и подпитки вакуум-насоса жидкостью иэ аккумулятора, система управления вакуум-насоса состоит иэ четырех расположенных в одном корпусе клапанов, первый из которых сообщает полость всасывания центробежного насоса с вакуум-насосом, второй — вакуум-насос с атмосферой, третий клапан расположен на магистрали сброса жидкости из вакуум-насоса в аккумулятор жидкости, а четвертый на магистрали подпитки жидкостью вакуумнасоса, при этом первый и третий клапаны нормально закрыты, а второй и четвертый нормально открыты.

На фиг. 1 изображена схематическая конструкция агрегата; на фиг. 2 — сечение

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг, 1; на фиг. 4 — схематическая конструкция системы клапанов управления в укрупненном виде(узел 1 на фиг. 1); на фиг. 5 — конструкция агрегата с автономным вакуум-насосом; на фиг. 6 — вариант компоновки системы управления агрегата.

Самовсасывающий насосный агрегат содержит центробежный насос 1 с полостями 2 и 3 всасывания и нагнетания и жидкостнокольцевой вакуум-насос 4, установленные на одном валу 5, аккумулятор 6 жидкости и систему 7 диафрагменных клапанов управления вакуум-насосом 4, при этом последняя сообщена с полостями. 2 и 3 всасывания и нагнетания центробежного насоса

4 с вакуум-насосом 4 и атмосферой и снабжена магистралями 8 и 9 сброса жидкости из вакуум-насоса 4 и подпитки вакуум-насо-, са 4 жидкостью из аккумулятора 6. Система управления вакуум-насоса 4 состоит из четырех расположенных в одном корпусе 10 клапанов 11 — 14, первый (11) из которых сообщает полость 2 всасывания центробежного насоса 1 с вакуум-насосом 4, второй (12)вакуум-насос 4 с атмосферой, третий клапан (13) расположен на магистрали 8 сброса жидкости из вакуум-насоса 4 в аккумулятор 6 жидкости, а четвертый (14) — на магистрали. 9 подпитки жидкостью вакуумнасоса 4, при этом первый (11) и третий (13) клапаны нормально закрыты, а второй (12) и четвертый (14) нормально открыты.

Агрегат имеет общий привод 15. Аккумулятор 6 имеет отверстие 16 для слива лишней жидкости и сапун 17 для выброса воздуха. Вакуум-насос 4 установлен в аккумуляторе 6 на ребрах 18 и имеет распределитель 19, в котором выполнены всасывающая полость 20 со всасывающим окном 21 и напорная полость 22 с напорными окнами

23. В рабочем колесе 24 вакуум-насоса 4 выполнены отверстия 25 и 26. Система клапанов размещена в аккумуляторе 6 и выполнена следующим образом, На штоке 27 установлены клапаны 11 и

12. Клапан 11 закреплен па мембране 28, а на клапане 12 — мембрана 29. Замыкание клапана 11 на седло 30 осуществлено пружиной 31. Пружина 31 расположена в

3 1 камере 32. Между седлом 30 и мембраной

28 расположена камера 33, между седлами

30 и 34 расположена камера 35. Между мембраной 29 и седлом 34 расположена ка мера 36. За мембраной 29 располагается ка мера 37. Клапан 13 установлен на штоке

38, па другом конце которого установлена мембрана 39. Замыкание клапана 13 на его седло 40 осуществлено пружиной 41.

Нормально открытый клапан 14 закреплен на мембране 42. Клапан 14 нагружен пружиной 43 и замыкается на седло 44. В камере

45 расположен вход магистрали 8 сброса жидкости. Между седдом 44 и мембраной

42 расположена камера 46, Пружина 41 рас. положена в камере 47. Вакуум-насос 4 сообщен с камерой 47 каналом 48. Между мембранами 39 и 42 расположена камера

49, сообщенная с камерой 32 каналом 50, камера 37 сообщена с камерой 47 каналом 51.

Система клапанов сообщена с полостями

2 и 3 всасывания и нагнетания центробежного насоса 1 магистрали 52 и 53, а камера 35 системы управления — с,вакуумом- насосом магистралью 54. На магистрали 52 установлен обратный клапан 55. При выполнении вакуум-насоса автономно он сообщается дополнительной магистралью 56 с аккумулятором жидкости 6 (фиг. 5).

1Агрегат работает следующим образом.

Перед первым запуском самовсасывающего агрегата в аккумулятор 6 заливают ра-бочую жидкость. При последующих запусках заливка и пополнение рабочей жидкости не требуется, так как жидкость в акку-. муляторе автоматически пополняется после каждого запуска самовсасывающего агрегата за счет прососа жидкостно-кольцевым вакуум-насосом 4 небольшого количества перекачиваемой центробежным насосом 1 жидкости перед закрытием клапана 11. При включении самовсасывающегося агрегата вал

5 с насаженным на него рабочим колесом

24 жидкостно-кольцевого вакуум-насоса 4 и рабочим колесом центробежного насоса 1 начинает вращаться. В корпусе жидкостнокольцевого вакуум-насоса 4 образуется жидкостное кольцо с некоторым давлением. По каналу 48 давление распространяется в камеру 47, и далее по каналу 51 в камеру

37. Под действием этого давления мембра на 29 вместе с клапаном 12, штоком 27 и клапаном 11 перемещается вправо, преодолевая усилие пружины 31. Клапан 12 закрывается, а клапан 11 открывается, сообщая камеру 33 с камерой 35. Воздух из полости всасывания 2 центробежного насоса

129414 4

30

40

1 по магистрали 52 через обратньш клапан

55 поступает в камеру 33 и далее в камеру 35. Из камеры 35 воздух по. магистрали 54 поступает во всасывающую полость

20 распределителя 19. В то же время в магистраль 54 через нормально открытый клапан 14 и магистраль 9 поступает жидкость из аккумулятора 6 для пополнения < жидкостного кольца. Таким образам, во всасывающую полость 20 одновременно засасывается воздух из центробежного насоса

1 и небольшое дозированное количество жидкости. Из полости 20 через всасывающее окно 21 и отверстия 25 воздух и .жидкость попадают в межлопаточные пространства рабочего колеса 24. Жидкость идет на пополнение жидкостного кольца, а воздух сжимается в жидкостно-кольцевом вакуумнасосе и выбрасывается через отверстия 25 в напорную полость 22, а далее через напорное окно 23 и отверстие 26 в аккумулятор 6. Вместе с воздухом выбрасывается в аккумулятор 6 небольшое количество жидкости из жидкостного кольца. В аккумуляторе 6 происходит сепарация, и воздух через сапун 17 выбрасывается в атмосферу, а жидкость остается в аккумуляторе 6.

Указанный процесс происходит до тех пор, пока удаляется воздух из центробежного насоса 1 и его всасывающей полости

2. По мере удаления воздуха по всасывающей магистрали жидкость попадает на рабочее колесо центробежного насоса 1 и он начинает работать, создавая давление рабочей жидкости. Давление жидкости из полости нагнетания 3 по магистрали 53 распространяется в камеру 32. Давление воздействует на мембрану 28, и клапан 11 закрьгвается, а клапан 12 открывается. Далее по каналу 50 давление распростряняется в камеру 49 и воздействует на мембраны 39 и 42. Клапан 14 закрывается, а клапан 13 открывается. В результате закрытия клапана 11 перекрывается сообщение между центробежным насосом 1 и жидкостно-кольцевым вакуум-насосом 4, а открытие клапана 12 сообщает вакуум-насос 4 с атмосферой через камеры 36 и 35 и магистраль

54. Открытие клапана 13 обеспечивает сброс жидкости в аккумулятор 6 через канал 48, клапан 13, камеру 45 н магистраль 8 сброса жидкости из вакуум-насоса 4. Благодаря сбросу жидкости рабочее колесо 24 жидкостно-кольцевого вакуум-насоса 4 продолжает вращаться в среде атмосферного воздуха, т.е. вхолостую, не потребляя энергию и не подвергаясь абразивному износу, который может быль в случае наличия абразивнйх частиц в жидкости.

1129414

1О

Фиг.l

Работа в указанном режиме продолжается до тех пор, прка центробежный насос 1 создает напор.

Если по тем или иным причинам происходит "срыв" работы насоса 1 — автоматическое включение системы самовсасывания, то под действием пружины 41 клапан 13 закрывается, а клапан 14 под действием пружины 43 открывается. Рабочая жидкость из аккумулятора 6, через открытый клапан

14, магистраль 8 попадает в вакуум-насос 4 под действием вращающегося колеса 24 образуется жидкостное кольцо. Давление, возникающее в жидкостном кольце, распространяется через канал 48, камеру 47, канал Sl в камеру 37. Давление жидкости воздействует на мембрану 29, закрывает клапан 12 и открывает клапан 11, Процесс самовсасывания повторяется, Возможны различные варианты конструктивного решения самовсасывающего агрегата: вакуум-насос 4 может быть выполнен с автономным приводом (фиг. 5), система 7 клапанов управления может быть размещена в корпусе аккумулятора 6 жидкости (фиг. 1) или на нем (фиг. 6).

Применение предлагаемой конструкции обеспечивает надежную работу агрегата при наличии подпора на всасывании и при повышении противодавления в помещении, в котором установлен насос и куда происходит выброс воздуха на режиме самовсасывания.

1129414

1129414

1129414

Заказ 9430/29 Тираж 623

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

° по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Девисипов

Редактор М. Дылын Техред А.Ач Корректор В.Бутяга