ДИАФРАГМЕННЫЙ НАСОС

Устройство относится к насосостроению, в частности, к мембранным насосам и может быть использовано для перекачки жидкостей, в том числе и для подъема воды из скважин.
Известен гидроприводной диафрагменный насос, содержащий гидропульсатор, в котором непрерывный поток рабочей среды высокого давления преобразуется в пульсирующий и распределяется по перекачиваемым блокам, в которых совершаются последовательно повторяющиеся циклы заполнения и вытеснения перекачиваемой среды под воздействием рабочей среды через мембраны. Гидропульсатор не требует специального привода, так как вращение осуществляется с помощью встроенного гидромотора, работающего за счет незначительной части энергии непрерывного потока рабочей среды, (см. патент РФ№2123135, кл. F04В 43/06, 1998 г.).
Недостатками указанного гидроприводного диафрагменного насоса является необходимость дополнительного гидромотора для создания пульсаций в жидкости.
Известен также пневмоприводной диафрагменный насос, содержащий источник сжатого воздуха, пневматический распределитель, глушитель шума, корпус с двумя камерами, отделенными друг от друга гибкой диафрагмой с жестким центром. Рабочая камера снабжена всасывающим и нагнетательным клапанами и возвратной пружиной. Приводная камера соединена с выходом пневматического распределителя. Распределитель содержит две ступенчатые соосные цилиндрические камеры с размещенными в них эластичными дисками, например, из резины и с размещенным в соединяющем камеры
соосном канале стержнем с продольными пазами. Входной канал распределителя соединен через регулируемый дроссель с приводной камерой насоса (см. патент РФ №2064090, кл. F04В 43/06, 1996 г.).
Недостатком указанного пневмоприводного диафрагменного насоса являются сложность конструкции, повышенные требования к точности изготовления деталей распределителя, наличие пары трения в распределителе и, наконец, обязательное наличие источника сжатого воздуха.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, - упрощение конструкции насоса благодаря созданию автоколебаний рабочей мембраны непосредственно потоком жидкости.
Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство имеет насосную камеру с всасывающим и нагнетательным клапанами, а также возвратной пружиной и приводную камеру, разделенные гибкой рабочей диафрагмой, которая приводится в движение колебанием давления рабочей жидкости при расходе последней в приводной камере через запорный клапан, причем последний упруго связан с диафрагмой, а давление открытия клапана превышает давление его закрытия.
Главными отличительными признаками предлагаемого диафрагменного насоса являются следующие:
- отсутствие дополнительного распределителя для получения колебаний рабочей мембраны;
- возможность применения в качестве рабочей жидкости обычной воды;
- простота конструкции насоса.
Предлагаемое техническое решение поясняется графическими материалами, на которых изображено:
На фиг.1 - диафрагменный насос в момент начала хода нагнетания.
На фиг.2 - диафрагменный насос в момент начала хода всасывания.
При этом приняты следующие обозначения:
1 - насосная камера; 2 - всасывающий клапан; 3 - нагнетательный клапан; 4 - возвратная пружина; 5 - приводная камера; 6 - рабочая диафрагма; 7 - запорный клапан; 8 - упругий элемент (пружина растяжения); 9 - входной патрубок рабочей жидкости; 10 - выходной патрубок рабочей жидкости.
Диафрагменный насос состоит из насосной камеры поз.1 с всасывающим клапаном поз.2, нагнетательным клапаном поз.3 и возвратной пружиной поз.4. Приводная камера поз.5 помимо входного патрубка 9 для рабочей жидкости имеет выходной патрубок поз.10, запираемый клапаном поз.7. Запорный клапан поз.7 связан с рабочей диафрагмой поз.6 посредством упругого элемента (пружины растяжения) поз.8 (см. фиг.1).
Диафрагменный насос работает следующим образом. Рабочая жидкость подается по входному патрубку 9 в приводную камеру 10. Поскольку запорный клапан 7 закрыт, рабочая жидкость выжимает рабочую диафрагму 6 в насосную камеру 1, производя при этом вытеснение перекачиваемой жидкости через нагнетательный клапан 3 и сжимая возвратную пружину 4 (см. фиг.1). Выжимание рабочей диафрагмы 6 продолжается до тех пор, когда нарастающее усилие пружины растяжения 8 откроет запорный клапан 7, причем последний будет притянут к рабочей диафрагме 6 (см. фиг.2). С началом расхода рабочей жидкости через выходной патрубок 10, давление в приводной камере 5 упадет и рабочая диафрагма 6 под действием возвратной пружины 4 начнет выгибаться в приводную камеру 5, набирая при этом перекачиваемую жидкость в насосную камеру 1 через всасывающий клапан 2 вплоть до того момента, когда запорный клапан 7 перекроет расход рабочей жидкости через выходной патрубок 10 и давление в приводной камере 5 вновь начнет расти. После этого цикл вновь повторится.
По сравнению с пневмоприводным диафрагменным насосом, принятым за прототип, предлагаемый Диафрагменный насос имеет следующие преимущества:
- простота и малые габариты;
- устойчивая работа насоса от потока любой жидкости, в том числе и воды;
- отсутствие пар трения.