Мембранный нагнетатель

 

Использование: для жидкости и газа. Сущность изобретения: модуль содержит два вогнутых диска и защемленную между ними мембрану. Правая и левая рабочие камеры выполнены между дисками и мембраной. Электромагнитный привод имеет якорь в виде магнитопроводного выступа, закрепленного в центральной части мембраны со стороны правой камеры, катушки и магнитопровод, разомкнутая часть которого, соответствующая выступу, расположена в правой камере. Всасывающий и нагнетательный патрубки сообщены через одинаковые клапаны и соединительные трубопроводы с каждой камерой. Модули в четном количестве расположены кольцеобразно. Мембрана каждого модуля имеет закрепленный в ее центральной части со стороны левой камеры дополнительный якорь в виде магнитопроводного выступа. Магнитопровод привода каждого модуля имеет дополнительную разомкнутую часть, расположенную в левой камере соседнего модуля и выполненную соответствующей выступу дополнительного якоря соседнего модуля. Магнитопровод выполнен из двух центральных эквидистантных статоров с катушкой на каждом. Разноименные полюса статоров расположены в камерах. Разомкнутые части выполнены в виде промежутков между разноименными полюсами. 3 ил.

Изобретение относится к насосо- и компрессоростроению, в частности к электромагнитным мембранным нагнетателям для жидкости и газа.

Известен мембранный нагнетатель, содержащий корпус, выполненный в виде двух вогнутых дисков, защемленную между дисками магнитопроводную мембрану, рабочие камеры, выполненные между дисками и мембраной, расположенный в диске электромагнитный привод, имеющий катушки и разомкнутый магнитопровод, всасывающий и нагнетательный патрубки, сообщенные через одноименные клапаны с рабочими камерами [1] Недостаток известного мембранного нагнетателя работа электромагнитного привода только с одной стороны катушек, что снижает КПД нагнетателя.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является мембранный нагнетатель, содержащий модуль, включающий в себя два вогнутых диска и защемленную между ними мембрану, правую и левую рабочие камеры, выполненные между дисками и мембраной, электромагнитный привод, имеющий якорь в виде магнитопроводного выступа, закрепленного в центральной части мембраны со стороны правой рабочей камеры, катушки и магнитопровод, разомкнутая часть которого, соответствующая выступу якоря, расположена в правой рабочей камере, всасывающий и нагнетательный патрубки, сообщенные через одноименные клапаны и соединительные трубопроводы с каждой рабочей камерой [2] Недостаток известного мембранного нагнетателя работа электромагнитного привода только с одной стороны катушек, что снижает КПД нагнетателя, а также то, что мембрана получает от электромагнитного привода силовое воздействие только с одной стороны, что способствует вибрации конструкции и снижению ресурса работы нагнетателя.

Цель изобретения повышение КПД и рабочего ресурса мембранного нагнетателя.

Цель достигается за счет того, что мембранный нагнетатель, содержащий модуль, включающий в себя два вогнутых диска и защемленную между ними мембрану, правую и левую рабочие камеры, выполненные между дисками и мембраной, электромагнитный привод, имеющий якорь в виде магнитопроводного выступа, закрепленного в центральной части мембраны со стороны правой рабочей камеры, катушки и магнитопровод, разомкнутая часть которого, соответствующая выступу якоря, расположена в правой рабочей камере, всасывающий и нагнетательный патрубки, сообщенные через одноименные клапаны и соединительные трубопроводы с каждой рабочей камерой, в соответствии с описываемым изобретением содержит четное количество модулей, расположенных кольцеобразно, причем мембрана каждого модуля имеет закрепленный в ее центральной части со стороны левой рабочей камеры дополнительный якорь в виде дополнительного магнитопроводного выступа, а магнитопровод электромагнитного привода каждого модуля имеет дополнительную разомкнутую часть, расположенную в левой рабочей камере соседнего модуля и выполненную соответствующей выступу дополнительного якоря соседнего модуля, при этом магнитопровод выполнен из двух центральных эквидистантных статоров с катушкой на каждом, разноименные полюса статоров расположены в рабочих камерах, а разомкнутые части магнитопровода выполнены в виде промежутков между разноименными полюсами.

На фиг.1 схематически изображен четырехмодульный мембранный нагнетатель, разрез через центры мембран и частичный разрез нижней катушки; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1.

Мембранный нагнетатель содержит четное количество модулей, например четыре модуля 1-4, расположенные кольцеобразно. Каждый из модулей включает в себя два вогнутых диска 5 и 6, 7 и 8, 9 и 10, 11 и 12 соответственно и защемленную между ними мембрану 13-16, правую и левую рабочие камеры 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22, 23 и 24, выполненные между упомянутыми дисками и мембраной, электромагнитный привод 25-28, имеющий якорь в виде магнитопроводного выступа 29-32, закрепленного в центральной части мембраны 13-16 со стороны правой рабочей камеры 17, 19, 21, 23, и дополнительный якорь в виде дополнительного магнитопроводного выступа 33-36, закрепленного в центральной части мембраны 14, 15, 16, 13 (соседнего модуля 2, 3, 4, 1) со стороны левой рабочей камеры 20, 22, 24, 18 магнитопровод, выполненный из нижнего и верхнего (последний показан только на фиг. 2 и 3) центральных эквидистантных статоров 37-40 с расположенными на них нижней и верхней (последняя показана только на фиг.2) катушками 41-44, причем каждый конец пары статоров (нижнего и верхнего) 37-40 имеет разноименные полюса N,S (см. фиг.3), расположенные в рабочих камерах 17 и 20, 19 и 22, 21 и 24, 23 и 18 соседних модулей 1 и 2, 2 и 3, 3 и 4, 4 и 1, а между разноименными полюсами N, S выполнены в виде промежутков h (см. фиг.3) разомкнутые части магнитопровода, соответствующие якорю и дополнительному якорю, т.е. магнитопроводному выступу 29 и 33, 30 и 34, 31 и 35, 32 и 36. Прилегающие к каждому электромагнитному приводу 25-28 две рабочие камеры 17 и 20, 19 и 22, 21 и 24, 23 и 18 сообщены с всасывающим и нагнетательным патрубками 45 и 46, 49 и 50, 51 и 52, 47 и 48 через одноименные клапаны 53 и 54, 57 и 58, 59 и 60, 55 и 56 и соединительные трубопроводы 61 и 65, 62 и 66, 63 и 67, 64 и 68.

Штрихпунктирной линией на фиг. 1 показана окружность 69 с центром 70, проведенная через центры мембран 13-16 кольцеобразно расположенных модулей 1-4, вдоль которой изогнуты магнитопроводы в виде статоров 37-40 электромагнитных приводов 25-28.

Мембранный нагнетатель работает следующим образом.

Включаются и выключаются электромагнитные приводы при любом их четном количестве поочередно. При включении электромагнитных приводов 25 и 27 нечетных модулей 1 и 3 (электромагнитные приводы 26 и 28 четных модулей 2 и 4 при этом выключены) электрический ток поступает в катушки 41 и 43. При этом электромагнитные силы притягивают якоря в виде магнитопроводных выступов 29, 33 и 31, 35 к разноименным полюсам N, S магнитопроводов в виде нижнего и верхнего эквидистантных статоров 37 и 39, причем якоря (выступы 29, 33 и 31, 35) входят как плунжеры в разомкнутые части магнитопровода, т.е. входят в промежутки (см. фиг.3) между разноименными полюсами N, S статоров 37 и 39, что увеличивает тяговые усилия на мембраны 13-16, соединенные с якорями (с упомянутыми выступами 29, 33, 31, 35). При этом мембраны 13-16 выталкивают рабочую среду (жидкость, газ) из рабочих камер 17, 20 и 21, 24 через соединительные трубопроводы 65 и 67, нагнетательные клапаны 54 и 60 в нагнетательные патрубки 46 и 52 и засасывают рабочую среду в рабочие камеры 19, 22 и 23, 18 через соединительные трубопроводы 62 и 64, всасывающие клапаны 57 и 55 из всасывающих патрубков 49 и 47.

После этого выключаются нечетные электромагнитные приводы 25 и 27 и включаются четные электромагнитные приводы 26 и 28 модулей 2 и 4. Электрический ток поступает в катушки 42 и 44. При этом электромагнитные силы притягивают якоря в виде магнитопроводных выступов 30, 34 и 32, 36 к разноименным полюсам N и S магнитопроводов в виде нижнего и верхнего эквидистантных статоров 38 и 40, причем якоря (выступы 30, 34 и 32, 36) входят как плунжеры в разомкнутые части магнитопровода, как было описано выше. При этом мембраны 14, 15, 16, 13 выталкивают рабочую среду из рабочих камер 19, 22 и 23, 18 через соединительные трубопроводы 66 и 68, нагнетательные клапаны 58 и 56 в нагнетательные патрубки 50 и 48 засасывают рабочую среду в рабочие камеры 17, 20 и 21, 24 через соединительные трубопроводы 61 и 63, всасывающие клапаны 53 и 59 из всасывающих патрубков 45 и 51. После этого цикл повторяется.

Таким образом обеспечиваются работа каждого электромагнитного привода с двумя мембранами и двухстороннее силовое воздействие на мембрану каждого модуля.

Использование изобретения повышает КПД, производительность и рабочий ресурс мембранного нагнетателя.

Формула изобретения

МЕМБРАННЫЙ НАГНЕТАТЕЛЬ, содержащий модуль, включающий в себя два вогнутых диска и защемленную между ними мембрану, правую и левую рабочие камеры, выполненные между дисками и мембраной, электромагнитный привод, имеющий якорь в виде магнитопроводного выступа, закрепленного в центральной части мембраны со стороны правой рабочей камеры, катушки и магнитопровод, разомкнутая часть которого, соответствующая выступу якоря, расположена в правой рабочей камере, всасывающий и нагнетательный патрубки, сообщенные через одинаковые клапаны и соединительные трубопроводы с каждой рабочей камерой, отличающийся тем, что он содержит четное количество модулей, расположенных кольцеобразно, причем мембрана каждого модуля имеет закрепленный в ее центральной части со стороны левой рабочей камеры дополнительный якорь в виде дополнительного магнитопроводного выступа, а магнитопровод электромагнитного привода каждого модуля имеет дополнительную разомкнутую часть, расположенную в левой рабочей камере соседнего модуля и выполненную соответствующей выступу дополнительного якоря соседнего модуля, при этом магнитопровод выполнен из двух центральных эквидистантных статоров с катушкой на каждом, разноименные полюса статоров расположены в рабочих камерах, а разомкнутые части магнитопровода выполнены в виде промежутков между разноименными полюсами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3