Перистальтический насос

 

Использование: для перекачивания неэлектропроводящих или слабо электропроводящих жидкостей. Сущность изобретения: корпус разделен эластичной диафрагмой на рабочую и корпусную полости, заполненные неэлектропроводящей текучей средой. Индуктор бегущего магнитного поля выполнен трехфазным. Корпусная полость заполнена магнитной жидкость и отделена от рабочей полости плоской диафрагмой. Каждая фаза индуктора запитана через вентили от источника питания частотой менее 3 и более 1,5 Гц. 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для перекачивания неэлектропроводящих или слабо электропроводящих жидкостей.

Известны перистальтические насосы линейного типа [1, 2] основными узлами которых являются линейный индуктор бегущего магнитного поля и канал, разделенный эластичной диафрагмой на два подканала, один из которых является рабочим, а другой промежуточным, причем промежуточный подканал может заполняться электропроводящей средой или другой жидкостью.

При подключении индуктора к сети переменного трехфазного тока возникает бегущее магнитное поле, которое воздействует на электропроводящую среду в промежуточном подканале или на ленточную ферромагнитную диафрагму и приводит их в волнообразное движение. Бегущая по электропроводящей среде или ленточной диафрагме волна обеспечивает перемещение перекачиваемой среды в рабочем подканале.

Известен перистальтический насос [3] содержащий корпус, вдоль которого расположен с двух сторон индуктор. В корпусе образована рабочая полость из эластичного шланга плоской формы, полость по середине разделена ленточным ферромагнитным органом, который может быть выполнен с ферромагнитным сердечником, состоящим из слоя ферромагнитных дробинок. При подключении индуктора к блоку питания возникает бегущее магнитное поле, которое воздействует на ленточный рабочий орган, приводит его в волнообразное движение и тем самым обеспечивает передвижение рабочей среды по рабочей полости от входа к выходу.

Недостатком указанного насоса является сложность изготовления конструкции ленточного ферромагнитного органа. Он должен быть ферромагнитным и в то же время обладать хорошей эластичностью, чтобы изгибаться с частотой питающего индуктор магнитного поля для создания перистальтической волны. Кроме того, силовое взаимодействие для образования перистальтической волны происходит с тонким слоем феppомагнетика и ограничивается толщиной ленточного рабочего органа.

Известен также, принимаемый за прототип, перистальтический насос [4] в котором корпус снабжен жесткой вставкой, имеющей криволинейные поверхности. Во вставке размещена электромагнитная система. Сверху и снизу вставки корпус разделен двумя эластичными диафрагмами, разделяющими корпус в верхней и нижней частях на две полости: рабочую и корпусную. Диафрагмы имеют заранее заданную начальную волнообразную форму и могут быть изготовлены как из магнитного, так и немагнитного материала. При подаче электропитания на электромагнитную систему возникает бегущее вдоль нее электромагнитное поле, которое притягивает диафрагмы. Диафрагмы совершают волнообразное движение, перемещая перекачиваемую среду в рабочей полости от входа к выходу.

Недостатком данного технического решения является трудность выполнения диафрагмы из магнитного материала, обладающего достаточной эластичностью в процессе работы и сохранением заданной начальной волнообразной формы. В случае немагнитных диафрагм и магнитной жидкости в корпусных полостях эффективность устройства будет низкой, так как корпусные полости, в которых находится магнитная жидкость, удалены от индуктора и находятся в зоне слабого воздействия магнитного поля. Кроме того, процесс волнообразного движения диафрагмы, имеющей начальную волнообразную форму, при обычных частотах питания бегущего магнитного поля в десятки и более герц весьма затруднителен в силу инерционности диафрагмы, которая при этих частотах не может отслеживать быстро протекающий практически безынерционный процесс изменения магнитного поля по длине индуктора.

Задача изобретения увеличить эффективность и повысить надежность насоса.

Это достигается за счет того, что в известном перистальтическом насосе, содержащем корпус, разделенный волнообразной диафрагмой на корпусные и рабочие полости, и индуктор бегущего магнитного поля, который выполнен трехфазным, а корпусная полость заполнена магнитной жидкостью, диафрагма является плоской и каждая фаза индуктора запитана через вентили (неуправляемые диоды) от источника питания частотой f (1,5 Гц ≅ f ≅ 3 Гц).

На чертеже показан насос, продольный разрез.

Насос содержит корпус 1, разделенный эластичной плоской мембраной (диафрагмой) 2 на рабочую 3 и корпусную 4 полости. Вдоль корпуса 1 расположен трехфазный индуктор 5, в пазах которого находятся катушки 6 обмотки возбуждения, создающие вдоль корпуса бегущее магнитное поле, каждая фаза А, В, С обмотки возбуждения запитана через диоды 7 (неуправляемые вентили) от источников 8 питания.

При подключении индуктора 5 к трехфазному источнику питания 8 через диоды 7 в рабочей полости 3 и корпусной полости 4 возникает импульсное бегущее магнитное поле, которое воздействует на магнитную жидкость в корпусной полости 4. Магнитная жидкость под воздействием импульсов бегущего магнитного поля приводится в волнообразное движение с частотой питающего напряжения. Бегущее волнообразное движение магнитной жидкости в полости 4 через эластичную мембрану (диафрагму) 2, которая принимает волнообразную форму передается жидкости, расположенной в рабочей полости 3. Волновое движение мембраны обеспечивает перемещение перекачиваемой среды в рабочей полости 3. В качестве источника питания может быть изготавливаемый промышленностью стандартный преобразователь частоты типа ПЧШ-2121 УХЛ4.

Формула изобретения

ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКИЙ НАСОС, содержащий корпус, разделенный эластичной диафрагмой на рабочую и корпусную полости, заполненные неэлектропроводящей текучей средой, и индуктор бегущего магнитного поля, отличающийся тем, что индуктор выполнен трехфазным, корпусная полость заполнена магнитной жидкостью и отделена от рабочей полости плоской диафрагмой, а каждая фаза индуктора запитана через вентили от источника питания частотой 1,5 3,0 Гц.

РИСУНКИ

Рисунок 1