Насосная установка

 

Изобретение предназначено для перекачки водных химических суспензий с механическими абразивными частицами о Цель изобретения - повышение надежности. Насосная установка содержит основную и дополнительную вихревые камеры (ВК) 4 и 5, Последние соединены со всасывающим 6 и напорным 7 трубопроводами, Обе ВК 4 и 5 выполнены в виде трубы и размещенных в них стаканов 8 и 23, на поверхности которых выполнены продольные отверстия 9, 15 и 24 и отогнутые вовнутрь лопатки 10, 16 и 25, При этом в дне

(21) 4791799/29 (22) 14. 02, 90 (46) 07.02.92. Бвл. № 5 (75) C.Â. Викторов, И.И. Поникаров, Н.О. Уалиев и Ж.К, Байбулатов (53) 621. 671 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1393931, кл. F 04 D 13/12, 1986.

-(54) НАСОСНАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение предназначено для перекачки водных химических суспен2 зий с механическими абразивными частицами. Цель изобретения - повышение надежности. Насосная установка содержит основную и дополнительную вихре-, вые камеры (ВК) 4 и 5. Последние соединены со всасывающим 6 и напорным 7 трубопроводаин. Обе BK 4 и 5 выполнены в виде трубы и размещенных в них стаканов 8 и 23, на поверхности которых выполнены продольные отверстия 9, 15 и 24 и отогнутые вовнутрь лопатки 10, 16 и 25, При зтом в дне

1710844 стакана 23 выполнено отверст |е 26„ сообщенное с пульпопроводом 22, а последний сообщен с участком 20 сбора абразивных частиц в ВК 4. Для регулирования закрутки основная ВК 4 снабжена коническим насадком 13, сообщенным с напорными патрубками 3 насоса

1. При прохождении неоднородной абразивной среды через ВК 4 поток закру15.

Изобретение относится к гидротранспорту абразивных суспензий насосными установками и может найти применение на обогатительных фабриках, в гидротехнике, строительстве, химичес-.20 кой и других областях промышленности.

Известен. гидроциклонный агрегат на базе погружного насоса, снабженный в нижней части батарейным гидроциклоном, сливной патрубок которого сооб- 2S щен с гидроэлеватором в верхней части.

Непостатком известного агрегата является низкая эксплуатационная надежность вследствие больших потерь напора в гидроциклонах и гидроэлеваторе.

Известна также скважинная насосная установка на базе погружного насоса, содержащая вихревую камеру на всасывающем патрубке для сепарации частиц, участок сбора абразивных частиц, гидроэлеватор на напорном патрубке.

Недостатком известных установок являются большие потери в гидроэлеваторе и быстрый износ, .т.е. низкая надежность.

Целью изобретения является повышение надежности насосной установки путем улучшения отвода абразивных частиц.

-Цель достигается тем, что насосная установка, содержащая насос с всасывающйм и нагнетательным патруб-. ками, вихревую камеру, установленную на всасывающем патрубке, участок сбора абразивных частиц и сообщенный с последним пульпопровод, снабжается дополнительной вихревой камерой, установленной на напорном патрубке, обе камеры выполнены в виде трубы и размещенного .в ней стакана, на цилиндрической поверхности которого выпол нены продольные отверстия и отогнутые чивается и сепарирует частицы к участку 20 сбора. При этом в ВК 5 также формируется закрученный поток с образованием вакуумной зоны, в которую через отверстие 26 и пульпопровод

22 всасывается пульпа с участка 20 сбора абразивных частиц, предотвращая тем самым абразивньпг износ насоса 1.

1 з.п. ф-лы, 8 ил. внутрь стакана лопатки, при этом в дне стакана дополнительной вихревой камеры выполнено отверстие, сообщенное с пульпопроводом. Для регулирования закрутки основная камера снаб- жена коническим насадком, большее основание которого установлено на внешней стороне дна стакана, а в последнем выполнено центральное отверстие, сообщенное с . источником высокого дав-. ления, при этом на конической поверхности также выполнены продольные отверстия с отогнутыми вовнутрь насадки лопатками, При работающем насосе пульпообразная жидкость закручивается на всасывающем и напорном патрубках в основной и дополнительной камерах, отсепарировавшиеся абразивные частицы улавливаются участком их сбора и по пульпопроводу поступают в зону пониженного давления в центральной час-ти дополнительной вихревой камеры„ минус проточный тракт насоса. Для предотвращения разрыва потока вдоль оси основной вихревой камеры ча входе в насос вершина конического насадка выполнена с центральным отверстием.

На Лиг. 1 изображена насосная установка; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 — сечение Г-Г на фиг. 1 на фиг. б — узел I на фиг,1; на фиг. 7 и 8 - графики зависимости вакуума в центральной части дополнительной вихревой камеры от давления и относительного расхода от вакуума в центральной части дополнительной вихревой камеры.

Насосная установка содержит насос со всасывающим и напорным патрубками Z и 3,, и подключенными к ним устройствами для "à.êðóòêè потока — ос—

5 .3710 нонной вихревой камеры 4 на всасывающем патрубке 2 и дополнительной вих- . ревой камеры 5 на напорном патрубке

3, выполненными в виде труб. Основ" ная вихревая камера 4 соединена со

I всасывающим трубопроводом 6, а дополнительная вихревая камера 5 — с напорным трубопроводом 7. Основная вихревая камера 4 содержит стакан

8 с продольными отверстиями 9 и отогнутыми внутрь стакана 8 лопатками 10. При этом на внешней стороне дна 11 стакана 8 выполнено центральное отверстие 12 и установлен конический насадок 13 с центральным отверстием 14 в вершине насадка 13.

Последний также снабжен продольными отверстиями 15 и отогнутыми вовнутрь насадки 13 лопатками 16.

Отверстие 12 гидравлически сообщается с источником высокого давления — с напорным патрубком 3 посред-. ством трубки 1? и крана 18, Последо- вательно стакану 8 в основной вихре- 25 вой камере 4 установлена цилиндрическая вставка 19, которая с основной вихревой камерой 4 образует кольце.вой участок 20 сбора абразивных частиц; переходящий в спиральный отвод 30

21 и пульпопровод 22. Дополнительная вихревая камера 5 содержит стакан 23, на цилиндрической поверхности которо- го выполнены продольные отверстия 24 и отогнутые вовнутрь стакана 23 лоI патки 25. При этом в дне стакана 23 дополнительной вихревой камеры 5 вы- полнено отверстие 26, сообщенное с пульпопроводом 22.

Насосная установка работает сле- 40 дующим образом.

Насосом 1 из всасывающего трубопровода 6 пульпообразная жидкость с абразивными частицами попадает в стакан 8, получает посредством отверстйй 45

9 и направляющих лопаток 10 закручивание в вихревой камере 4, которое побуждает сепарацию твердых частиц к периферии камеры 4 и улавливание, их на участке сбора 20.Осветленным от пульпы основной поток жидкости нагнетается насосом 1 в напорный патрубок 3 и далее в стакан 23, где по средством отверстий 24 и лопаток 25 получает закручивание в вихревой ка . 5 мере 5 с разрывом потока по цент-. ральной оси с образованием вакуумной полости, обладающей достаточной всасывающей способностью при давлении

844 6 более 1 кг/см . На фиг. 7 и фиг. 8 показаны графики зависимостей: вакуума в центральной части вихревой.камеры 5 от давления — кривая. 27 и отношение всасываемого расхода к расходу насоса от вакуума в центральной части вихревой камеры 5 †. кривая 28.

Экспериментальные кривые получены. при испытании вихревой камеры (фиг.6) при следующих геометрических парамет.рах устройства: диаметр камеры 5—

0 1 м; диаметр стакана 23 — 0,07 м; ширина продольного отверстия 24

0,01 м; длина продольного отверстия

24 — 0,2 м; диаметр пульпопровода

22 — 0 02 м; и рабочих параметрах насоса 1: напор Н = 10-50 м; расход (= 2-10 л/с.

Вакуумная полость в вихревой камере 5 всасывает по пульпопроводу 22 пульпу с абразивными частицами из участка 20 сбора, спирального отвода

21, тем самым предотвращая их попадание в проточную часть насоса 1 и ее гидроабразивный износ. Для повышения эффективности закручивания потока на всасывающей линии насоса 1 предусматривается возможность принудительной закрутки потока коническим насадком 13, гидравлически связанным с напорным патрубком 3, Для предотвращения разрыва потока на входе в насос 1, что может способствовать кавитационным явлениям в насосе 1 выпол-, нено отверстие 14 по центральной оси вихревой камеры 4 впуска жидкости под ,давлением в предполагаемую зону пони женного давления.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет предохранить лопастные насосы от интенсивного гидроабразивного износа, что повышает эксплуатационную надежность насосов и насосных установок при перекачивании абразивных суспензий порядка на 25-30Х.

Формула изобретения

1. Насосная установка, содержащая насос с всасывающим и.нагнетательным патрубками, вихревую камеру, установленную на всасывающем патрубке, участок сбора абразивных частиц и сообщенный с последним пульпопровод, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения отвода абразивных частиц, установка снабжена дополнительной вихревой камерой, устаноъленнои на .

1710844 напорном патрубке..: насоса, обе ви& ревые камеры выполнены в виде трубы и размещенного в ней стакана, на цилиндрической поверхности которого вы- полнены продольные отверстия и отогнутые внутрь стакана лопатки, при этом в дйе. стакана дополнительной вихре,вой камеры выполнено отверстие, сообщенное с пульпопроводом. :10

2. Установка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что основная вихревая камера снабжена коническим насадком, большее основание которого установлено на внешней стороне дна стака- на, а в последнем выполнено центральное отверстие, сообщенное с источником высокого давления.

1710844

Техред Л, Ол лйньк

Редактор A. Хриптя

Коррек. ор С. Пекмар

«О

Заказ 782 Тира Подписное

ВНИЦПИ Государственного комитета но и- обрете:ням "= аткрьглмм лрн ГКНТ С СР

f f 3035, Москва, Ж-35, Раучс кая иаб., д. А j5

Производственно-издательский комбинат "Патент" „г. Ултород,: ул, Гагарина f 0 f