Насос
Изобретение относится к технике перемещения жидких и газообразных сред, в частности к насосам и компрессорам с приводом посредством электромагнитов. Насос состоит из корпуса в виде канала из немагнитного материала с размещенной в нем одной или несколькими лопастями переменной жесткости, уменьшающейся от входа к выходу. В начальной части лопасти имеется вставка из магнитного материала, взаимодействующая с электромагнитом. Входная часть лопастей закреплена ребрами к корпусу, а торцевой зазор между лопастью и корпусом минимален. Под воздействием привода лопастям переменной жесткости сообщается волнообразное движение, и рабочая среда перемещается от входа к выходу. Изобретение направлено на повышение напора и экономичности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области насосостроения и компрессоростроения, в частности к насосам и компрессорам, привод которых осуществляется посредством электромагнитов, и может быть использовано в качестве движителя морских судов.
Известен способ транспортирования жидких сред путем волновой деформации гибкого канала, которому сообщаются амплитудно-моделированные колебания (волновые деформации), вследствие которых перемещается жидкость (см., например, SU 588398 A, 15.01.1978, кл. F 04 F 7/00).
Недостатком такого устройства является его сложность из-за большого количества электромеханических преобразователей, что снижает надежность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является динамический насос, имеющий электромагнит в качестве привода и корпус в виде канала из немагнитного материала с размещенной в нем лопастью, содержащей в начальной части вставку из магнитного материала (см., например, RU 2169295 C2, 10.02.2001, кл. F 04 D 33/00).
Недостатком известного насоса является низкая эффективность и экономичность из-за перетекания жидкости по относительно большому торцовому зазору между стенками канала и рабочего органа пластины. Кроме этого, форма рабочего органа такова, что при его перемещении в обратном направлении возникает сила, препятствующая основному потоку из-за перемещения входного участка пластины. Это увеличивает гидравлическое сопротивление потоку жидкости и снижает напор.
Задачей настоящего изобретения является повышение напора и экономичности.
Технический результат достигается тем, что в насосе, имеющем электромагнит в качестве привода и корпус в виде канала из немагнитного материала с размещенной в нем лопастью, содержащей в начальной части вставку из магнитного материала, лопасть имеет переменную жесткость, уменьшающуюся от входа к выходу, и закреплена на входе ребрами к корпусу, а торцевой зазор между лопастью и корпусом минимален. Для повышения эффективности в корпусе могут быть установлены две или более лопастей, соединенных шарнирно на линии приложения силы, а проходные площади между лопастями от входа к выходу в плоскостях, перпендикулярных оси насоса, одинаковы.
Выполнение каналов, образованных лопастями, в плоскостях, перпендикулярных оси канала, имеющих постоянную по длине площадь, снижает вероятность появления вихрей и отрывов потока, что уменьшает гидравлические потери, снижает шум и вибрацию.
Существенными признаками изобретения являются:
- лопасть, имеющая переменную жесткость;
- зазоры между торцами лопастей и корпусом минимальны;
- начальный участок лопасти имеет обтекаемую форму и неподвижно закреплен;
- каналы, образованные пластинами, в плоскости, перпендикулярной оси канала, имеют проходную площадь, неизменную по длине.
Приведенная совокупность существенных признаков и новое свойство (непрерывное увеличение напора по длине каналов) позволяют решить поставленную задачу создания большего напора и повышения экономичности.
Изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез насоса с электромагнитным приводом; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 изображен продольный разрез насоса, содержащего 3 лопасти, шарнирно соединенные в точке приложения силы привода.
Насос содержит выполненный из немагнитного материала корпус 1 с рабочим каналом 2, лопасть 3 в виде гибкой пластины переменной жесткости с неподвижной входной частью 4, закрепленной на ребрах 5, и вставкой 6 из магнитного материала. Через центральную часть лопасти проходит ось приложения силы от магнитного привода 7. Для обеспечения минимальных утечек торцевой зазор 8 между лопастью 3 и корпусом 1 имеет минимальный размер δ.
В случае выполнения насоса с двумя или более рабочими органами последние выполняются таким образом, чтобы площадь сечений между лопастями в плоскости, перпендикулярной оси, от точки приложения силы до участков на выходе была одинакова. Крайние в поперечном сечении лопасти закреплены в начальном участке и установлены относительно корпуса с минимальным зазором. При этом пластины совершают перемещения под воздействием штока 9, передавая усилия через шарниры 10.
Насос работает следующим образом.
Под воздействием магнитного привода 7, воздействующего на вставку 6, лопасть 3 получает волнообразное движение. При этом на рабочую среду воздействует сила, направленная от входа к выходу. Рабочая среда начинает перемещаться по рабочему каналу 2 корпуса 1. Для уменьшения гидравлического сопротивления потоку входной участок 4 имеет обтекаемую форму и закреплен на ребрах 5. Снижение протечек обеспечивается выполнением зазора 8 с минимальным размером δ.
Выполнение нескольких рабочих органов повышает эффективность устройства за счет выполнения каналов между пластинами неизменной площади. В этом случае приложение силы осуществляется через шток 9 и шарниры 10.
Применение изобретения позволит существенно повысить напор и производительность насоса, а также снизить вибрацию и шум.
1. Насос, имеющий электромагнит в качестве привода и корпус в виде канала из немагнитного материала с размещенной в нем лопастью, содержащей в начальной части вставку из магнитного материала, отличающийся тем, что лопасть имеет переменную жесткость, уменьшающуюся от входа к выходу, и закреплена на входе ребрами к корпусу, а торцевой зазор между лопастью и корпусом минимален.
2. Насос по п.1, отличающийся тем, что в корпусе установлены две или более лопастей, соединенных шарнирно на линии приложения силы, а проходные площади между лопастями от входа к выходу в плоскостях, перпендикулярных оси насоса, одинаковы.
