ДИАФРАГМЕННЫЙ НАСОС

Область техники
Предполагаемое изобретение относится к диафрагменным насосам, более точно к диафрагменным насосам для подачи соленой воды под высоким давлением в опреснитель установок обратного осмоса для очистки и опреснения морской воды.
Предшествующий уровень техники
Известен, заявка №2007109399, опубликованная 20.09.2008, и заявка №2007130523, опубликованная 20.02.2009, диафрагменный насос для подачи соленой воды под высоким давлением в опреснитель, внутренняя полость корпуса которого разделена двумя симметрично установленными гибкими диафрагмами на три изолированные секции, центральная из которых выполнена с входом для приема соленой воды и с выходом для подачи соленой воды в опреснитель, боковые секции содержат жидкость с высокой вязкостью, при этом в первой из боковых секций установлен мультипликатор, воздействующий на гибкую диафрагму через жидкость с высокой вязкостью, при воздействии на него рассола, поступающего в первую боковую секцию из опреснителя.
Недостатком известного диафрагменного насоса высокого давления для подачи соленой воды в опреснитель является наличие масляного гидропривода, воздействующего на гибкую диафрагму, что усложняет конструкцию и увеличивает ее стоимость.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом, достигаемым в заявленном изобретении, является упрощение конструкции и эксплуатации, увеличение компактности и повышение надежности работы диафрагменного насоса, снижение его стоимости.
Указанные технические результаты достигаются в диафрагменном насосе для подачи соленой воды под высоким давлением в опреснитель, внутренняя полость корпуса которого разделена двумя симметрично установленными гибкими диафрагмами на три изолированные секции, центральная из которых выполнена с входом для приема соленой воды и с выходом для подачи соленой воды в опреснитель, боковые секции содержат жидкость с высокой вязкостью, при этом в первой из боковых секций установлен мультипликатор, воздействующий на гибкую диафрагму через жидкость с высокой вязкостью, при воздействии на него рассола, поступающего в первую боковую секцию из опреснителя, а во второй боковой секции установлен плунжер с возможностью его возвратно-поступательного движения и воздействия на гибкую диафрагму через жидкость с высокой вязкостью.
2
2
Центральная секция может быть выполнена с входом, снабженным клапаном для приема соленой воды под давлением от 2,3 кг/см и с выходом, снабженным клапаном для подачи соленой воды в опреснитель с давлением от 59 кг/см.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана принципиальная схема заявленного диафрагменного насоса для подачи соленой воды под высоким давлением в опреснитель.
Осуществление изобретения
Устройство и работа заявленного диафрагменного насоса поясняется с использованием схемы, приведенной на фиг.1, с учетом его взаимодействия с другими устройствами, входящими в состав опреснительной установки обратного осмоса для очистки и опреснения морской воды, включающей:
2
1 - трубопровод подачи соленой воды под низким давлением, около 2,5 кг/см);
2 - вход с обратным клапаном в центральную секцию;
3 - диафрагменный насос высокого давления;
4 - плунжер;
5 - привод плунжера;
6 - диафрагмы;
7 - поршень мультипликатора;
8 - выход с обратным клапаном из центральной секции;
9 - трубопровод подачи соленой воды высокого давления;
10 - блок мембранных элементов (опреснитель);
11 - трубопровод отвода опресненной воды;
12 - трубопровод отвода рассола с высоким давлением;
13 - клапан распределения рассола;
14 - трубопровод отвода рассола.
2
Диафрагменный насос 3 включает три диафрагмы 6, поршень мультипликатора 7 и имеет полость Б для соленой воды, полость А для жидкости с высокой вязкостью, сжимаемой давлением около 60 кг/см, полости В и Г для жидкости с высокой вязкостью для передачи энергии рассола через диафрагму 6 к поршню мультипликатора и дальше диафрагме 6 подачи соленой воды.
2
2
2
Внутренняя полость корпуса насоса 3 разделена двумя симметрично установленными гибкими диафрагмами 6 на три изолированные секции А, Б, В. Центральная секция Б связана на входе через обратный клапан 2 с устройством 1 подачи соленой воды под давлением 2,3…2,5 кг/см, а на выходе через обратный клапан 8 с давлением 59…60 кг/см с входом 9 в опреснитель 10. Боковая секция А связана с плунжером 4 с циклическим сжатием от привода 5 жидкости до давления 59…60 кг/см. Привод 5 может быть выполнен в виде кулачкового механизма или кривошипного механизма, обеспечивающего циклическое, возвратно-поступательное движение плунжера 4. Боковая секция В через мультипликатор 7 связана с клапаном распределения рассола 13, соединенным со сливом 14 и с опреснителем 10.
2
Диафрагменный насос 3 с мультипликатором 7 повышает давление рассола, выходящего из опреснителя 10 до 59…60 кг/см. Рассол после распределителя 13 попадает периодически в боковую секцию Д насоса 3 высокого давления, воздействуя на третью диафрагму 6, которая находится в корпусе насоса 3 между полостями Г и Д, или на слив 14.
Отношение квадратов большего и меньшего диаметра поршня мультипликатора равно отношению давлений в напорной линии соленой воды 9 и линии 12 рассола.
для среднесоленой морской воды,
где
D - больший диаметр поршня мультипликатора;
d - меньший диаметр поршня мультипликатора;
соленой воды
P - давление в линии 9 подачи соленой воды к опреснителю;
рассола
P - давление в линии 12 отвода рассола от опреснителя. Опреснительная установка обратного осмоса работает следующим образом. Из трубопровода 1 через обратный клапан 2 соленая вода поступает в полость Б гидроцилиндра и выгибает наружу диафрагмы 6. После заполнения полости Б водой к плунжеру 4 прикладывается усилие, достаточное для создания осмотического давления в мембранных элементах опреснителя 10, а в полость Д поступает рассол под высоким давлением от прошлых циклов и давит на поршень мультипликатора и диафрагму 6. Полости А, В, Г, заполненные жидкостью с высокой вязкостью, передают давление, и диафрагмами 6 в полости Б производится нагнетание соленой воды под высоким давлением через обратный клапан 8 в трубопровод 9. Часть воды подается перемещением плунжера 4, а другая часть перемещением поршня мультипликатора 7. Вода из трубопровода 9 поступает в мембранные элементы опреснителя 10 и через трубопровод 11 опресненная вода покидает установку. Образовавшийся во время опреснения рассол под высоким давлением поступает в трубопровод 12 и из него в клапан распределения рассола 13, через который во время нагнетания рассол под высоким давлением подается в полость Д. При заполнении полости Б водой рассол из полости Д сливается через клапан 13 в трубопровод 14.