Струйный насос

 

Использование: для откачки дренажных вод из зданий насосных станций. Сущность изобретения: регулирующая игла сопла установлена на подвижной в осевом направлении оси с поршнем, подпружиненным относительно корпуса. Поршни двух гидроцилиндров соединены общим штоком с продольной прорезью. Свободный конец подпружиненного рычага задвижки размещен в прорези штока. Ось иглы с одной стороны выполнена с продольной прорезью, которой она подвижно соединена с рычагом. С другой стороны в оси выполнено отверстие, посредством которого через отверстие в корпусе в крайнем правом положении иглы напорный трубопровод сообщен с полостью гидроцилиндра. В крайнем левом положении иглы сопловой патрубок задвижкой сообщен с напорным трубопроводом, который на участке между задвижкой и патрубком второй ступени подключен через регулируемый клапан к полостям гидроцилиндров. 2 ил.

Изобретение относится к струйной технике, преимущественно к струйным насосам для откачки дренажных вод из здания насосной станции.

Наиболее близким к предлагаемому является струйный насос, содержащий корпус, патрубок инжектируемой жидкости, камеру смешения, диффузор, напорный трубопровод и сопло с регулирующей иглой, установленной на подвижной в осевом направлении оси с поршнем, подпружиненным относительно корпуса.

Однако данный струйный насос имеет сравнительно невысокий КПД, что связно с неполнотой использования энергии активной среды.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, являются снижение потерь рабочей жидкости и повышение надежности.

На фиг.1 схематично изображен струйный насос при правом крайнем положении иглы; на фиг.2 то же, при работающих первой и второй ступенях.

Струйный насос содержит корпус 1, патрубок 2 инжектируемой жидкости, камеру смешения 3, диффузор 4, напорный трубопровод 5 и сопло 6 с регулирующей иглой 7, установленной на подвижной в осевом направлении оси 9 с поршнем 10, подпружиненным относительно корпуса 1.

Насос снабжен второй ступенью 11 с сопловым патрубком 12, двумя гидроцилиндрами 13 и 14, поршни 15 и 16 которых соединены общим штоком 17 с продольной прорезью 18, и задвижкой 19 с подпружиненным при помощи пружины 20 рычагом 21, свободный конец которого размещен в прорези 18 штока. Ось 9 регулирующей иглы 7 с одной стороны выполнена с продольной прорезью 22, посредством которой она подвижно соединена с рычагом 21 задвижки, а с другой стороны в оси выполнено отверстие 23, посредством которого через отверстие 24 в корпусе 1 в крайнем правом положении иглы 7 напорный трубопровод 5 сообщен с полостью 25 гидроцилиндра 13. В крайнем левом положении иглы 7 сопловой патрубок 12 посредством задвижки 19 сообщен с напорным трубопроводом 5, а последний на участке между задвижкой 19 и сопловым патрубком 12 второй ступени подключен через регулируемый клапан 26 к полостям 27 и 28 гидроцилиндров 13 и 14 трубопроводами 29 и 30.

Игла 7 установлена на оси 9 посредством толкателя 31. Поршень 10 подпружинен пружиной 32, размещенной в полости 33. Сопловый патрубок 34 первой ступени соединен с напорным трубопроводом 5 при помощи трубопровода 35 через задвижку 36. Полость 25 соединена трубопроводом 37 через отверстие 24 с напорным трубопроводом 5. Задвижка 19 выполнена в виде сопрягающихся труб: неподвижной 38 с отверстием 39 и внутренней подвижной 40 с отверстием 41, соединенной с рычагом 21. Вторая ступень включает в себя наряду с сопловым патрубком 12 патрубок 42 инжектируемой жидкости, камеру смешения 43 и диффузор (на чертежах не показан). Клапан 26 соединен с трубопроводом 44 патрубком 45.

Предлагаемый насос работает следующим образом.

При нормальном давлении рабочей жидкости в напорном трубопроводе 5 работает только первая ступень насоса. При этом сопло 6 открыто и рабочая жидкость из напорного трубопровода 5 по трубопроводу 35 через открытую задвижку 36 поступает в сопловый патрубок 34 к соплу 6. Выходя с большой скоростью из сопла, жидкость создает разрежение в корпусе после сопла, благодаря которому дренажная вода инжектируется через патрубок 2, и смесь поступает в камеру смешения 3, диффузор 4, патрубок 42 и далее в выкидную линию насоса. Давление жидкости на поршень 10 больше давления пружины 32 на него, поэтому игла 7 смещена влево.

При снижении давления рабочей жидкости в напорном трубопроводе, что бывает обычно при отключении рабочих насосов, давление жидкости на поршень 10 падает и за счет усилия пружины 32 ось 9 вместе с толкателем 31 и иглой 7 перемещается вправо, уменьшая сечение сопла скорость истечения через него рабочей жидкости поддерживается на требуемом уровне. С дальнейшим уменьшением давления в напорном трубопроводе игла 7 перемещается все более вправо и занимает крайнее положение (фиг.1), при котором отверстие 23 в оси 9 совпадает с отверстием 24 в корпусе. При совпадении отверстий рабочая жидкость из напорного трубопровода 5 по трубопроводу 37 поступает в полость 25 гидроцилиндра 13. Под давлением жидкости поршень 15 вместе со штоком 17 перемещается влево, поворачивая рычаг 21 задвижки 19. Как только конец рычага переместится за вертикальную ось задвижки, пружина 20 резко срабатывает и перемещает мгновенно рычаг 21 в крайнее левое положение. При этом отверстия 39 и 41 неподвижной 38 и подвижной 40 труб задвижки совпадают и рабочая жидкость из напорного трубопровода через задвижку по трубопроводу 44 поступает в сопловый патрубок 12 второй ступени 11 насоса. При повороте рычага 21 влево перемещается влево и ось 9 вместе с поршнем 10 и иглой 7. Трубопровод 37 перекрывается. Таким образом в работу включаются обе ступени насоса (фиг.2). С включением второй ступени производительность насоса резко увеличивается, надежность работы насоса и системы защиты от затопления повышается.

При увеличении давления рабочей жидкости до давления, превышающего расчетное давление клапана 26, жидкость из трубопровода 44 через патрубок 45, клапан 26 по трубопроводам 29 и 30 поступает в полости 27 и 28 гидроцилиндров 13 и 14. Под давлением жидкости поршни 15 и 16 со штоком 17 перемещаются вправо вместе с рычагом 21. При незначительном переходе конца рычага за вертикальную ось задвижки 19 резко срабатывает пружина 20 и рычаг мгновенно занимает крайнее правое положение. При этом поступление рабочей жидкости во вторую ступень по трубопроводу 44 прекращается, игла 7 занимает положение, соответствующее давлению жидкости, и работает только первая ступень насоса.

Таким образом насос работает автоматически в зависимости от давления рабочей жидкости. Повышается надежность работы насоса и системы защиты от затопления. Резко снижаются потери рабочей жидкости, вследствие чего снижаются энергозатраты.

Формула изобретения

СТРУЙНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, патрубок инжектируемой жидкости, камеру смешения, диффузор, напорный трубопровод и сопло с регулирующей иглой, установленной на подвижной в осевом направлении оси с поршнем, подпружиненным относительно корпуса, отличающийся тем, что насос снабжен второй ступенью с сопловым патрубком, двумя гидроцилиндрами, поршни которых соединены общим штоком с продольной прорезью, и задвижкой с подпружиненным при помощи пружины рычагом, свободный конец которого размещен в прорези штока, при этом ось регулирующей иглы с одной стороны выполнена с продольной прорезью, посредством которой она подвижно соединена с рычагом задвижки, а с другой стороны в оси выполнено отверстие, посредством которого через отверстие в корпусе в крайнем правом положении иглы напорный трубопровод сообщен с полостью гидроцилиндра, причем в крайнем левом положении иглы сопловой патрубок посредством задвижки сообщен с напорным трубопроводом, а последний на участке между задвижкой и сопловым патрубком второй ступени подключен через регулируемый клапан к полостям гидроцилиндров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2