АГРЕГАТ ЭЛЕКТРОНАСОСНЫЙ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к насосам, предназначенным для перекачивания жидких радиоактивных отходов, и может быть использована на атомных станциях и в радиохимической отрасли.
Известен химический насосный агрегат (RU 2505712, кл. МПК F04D 29/08, опубл. 27.01.2014). Способ производства агрегата заключается в том, что изготавливают сборный корпус насоса, ротор с валом и рабочим колесом, а также силовой узел. Корпус ходовой части насоса оснащают подшипниковыми опорами. Корпус проточной части насоса выполняют с проточной полостью, достаточной для размещения в ней рабочего колеса и спирального сборника. Рабочее колесо выполняют в виде многозаходной крыльчатки закрытого типа с основным и покрывным дисками. За основным диском располагают гидрозатвор в виде автономного диска с импеллером и обрамляющий его по контуру кольцевой съемный элемент. Радиус импеллера гидрозатвора меньше радиуса колеса. Основной диск колеса снабжают кольцевым гребнем.
Известен одновинтовой насос (RU 2347948, F04C 5/00, опубл. 27.02.2009). Одновинтовой насос, содержащий шнек (в прототипе - ротор), обойма (в прототипе - статор) в виде однозаходного винта, круглое поперечное сечение которого смещено относительно оси вращения винта на величину эксцентриситета, по меньшей мере, один паз, выполненный в статоре, и, по меньшей мере, один шланг, размещенный в пазу обоймы (статора). В пазу обоймы (статора) под шлангом установлена упругая пластина с зазором между ней и стенкой паза с образованием предохранительного клапана.
Известен электронасосный агрегат (RU 2396464, F04D 13/02, опубл. 10.08.2010), содержащий корпус насоса с входом и выходом, корпус электродвигателя со статором и ротором, дополнительный ротор насоса на опорах, магнитную муфту, предназначенную для передачи вращения от двигателя дополнительному ротору насоса, магниты которой размещены противоположно относительно находящейся между ними герметичной тонкостенной гильзы, отличающийся тем, что ротор электродвигателя выполнен в виде раструба со стороны тонкостенной гильзы с установленным на нем постоянным магнитом магнитной муфты, взаимодействующим с постоянным магнитом, закрепленным на дополнительном роторе насоса, внутри тонкостенной гильзы, выполненной заодно с корпусом насоса.
Основными недостатками известных технических решений являются отсутствие сбора и контроля протечек, отсутствие возможности осуществления дезактивации и промывки полости корпуса перед безопасным ремонтом или заменой насоса, что приведет к невозможности безопасного обслуживания агрегата, невозможность реверсивного направления жидкости, что приводит к дополнительной конструктивной нагрузке, установке дополнительного насоса, или применение дополнительных трубопроводов и арматуры.
Недостатком известного электронасосного агрегата по патенту РФ №2396464 также является потеря свойств магнитной муфты с течением времени, что приводит к потере работоспособности агрегата.
Известен электронасосный агрегат (RU 132504, F04C 2/107, опубл. 20.09.2013), содержащий насос, с всасывающим и напорным патрубками соединенные с опорой фланцами, электродвигатель, шнек, выполненный в виде винта, круглое поперечное сечение которого смещено относительно оси вращения винта, муфту, соединяющую ротор электродвигателя соосно с карданным валом, передающим крутящий момент шнеку, вращающимся внутри обоймы. Агрегат (RU 132504) является наиболее близким заявляемому по технической сущности и выбран в качестве прототипа.
Основным недостатком является отсутствие сбора и контроля протечек, что приводит к «загрязнению» зоны работы оборудования, и, в конечном счете, снижает отраслевую конкурентноспособность насоса.
Указанные недостатки могут быть устранены при осуществлении заявленного технического решения.
Технической проблемой является то, что при длительной работе насоса в процессе эксплуатации происходит износ материалов, что приводит к протечкам радиоактивной перекачиваемой жидкости и «загрязнению» зоны работы оборудования, находящихся в необслуживаемых помещениях.
Из чего следует недостаточно высокий ресурс насоса и эффективность перекачивания рабочих сред с повышенной концентрацией агрессивных компонентов что, в конечном счете, снижает отраслевую конкурентноспособность насоса и выполняемых на их основе электронасосных агрегатов.
Техническим результатом, на который направлена полезная модель, является обеспечение сбора, дистанционного контроля протечек жидких радиоактивных отходов при работающем насосе.
Технический результат достигается за счет того, что агрегат электронасосный для перекачивания жидких радиоактивных отходов содержит насос с всасывающим и напорным патрубками, соединенными с опорой фланцами, электродвигатель, шнек, выполненный в виде винта, круглое поперечное сечение которого смещено относительно оси вращения винта, муфту, соединяющую ротор электродвигателя соосно с карданным валом, передающим крутящий момент шнеку, вращающимся внутри обоймы. Муфта выполнена лепестковой. Насос расположен в корпусе, с обеих сторон которого закреплены штуцеры охлаждения уплотнений. На корпусе установлены патрубок подачи обмывочной воды и дезактивирующих растворов, патрубок сдувки, предназначенный для избегания избыточного давления в корпусе агрегата, патрубок слива отходов из корпуса, штуцер отвода протечек из стакана, для дистанционного контроля уровня жидкости установлены сигнализаторы нижнего и верхнего уровня, для контроля избыточного давления датчик давления, установленные в штуцерах.
Для подтверждения указанного выше представляем описание заявленного конструктивного выполнения устройства.
Заявляемое техническое решение иллюстрируется следующими чертежами. На фиг. 1 - общий вид электронасосного агрегата в разрезе, на фиг. 2 - вид слева.
Агрегат электронасосный, содержит раму 1, состоящую из швеллеров, сваренных между собой, электродвигатель 2 и корпус 3 насоса. Корпус 3 закрывают с обоих торцов фланцами 4, 5. Лепестковая муфта 6 соединяет ротор электродвигателя и карданный вал 7, который передает крутящий момент шнеку 8, вращающемуся внутри обоймы 9. Всасывающий патрубок 10 соединен с опорой 11 фланцем 12 и уплотнен с корпусом 3 фланцем 13. Напорный патрубок 14 соединен с опорой 11 фланцем 15 и уплотняется с корпусом 3 через фланец 4. Для охлаждения уплотнений с двух сторон болтовыми соединениями закреплены штуцеры 16,17. Для подачи обмывочной воды и дезактивирующих растворов в корпусе 3 приварен патрубок 18. Для того чтобы избежать избыточного давления в корпусе 3 предусмотрен патрубок 19 сдувки. Слив отходов из корпуса 3 происходит через патрубок 20. При необходимости отвода протечек из стакана 21 предусмотрен штуцер 22. Для контроля уровня жидкости в штуцерах 23, 24 установлены два сигнализатора 25, 26 нижнего и верхнего уровня, а для контроля избыточного давления в штуцер 27 датчик 28 давления.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Электродвигатель 2 через лепестковую муфту 6 передает крутящий момент на карданный вал 7 и шнек 8. Шнек 8 совершает планетарное движение в обойме 9. Рабочая поверхность шнека 8 имеет винтообразную форму. Находясь в постоянном контакте между собой, по всей длине шнек 8 и обойма 9 образуют некоторое количество замкнутых пространств. При вращении шнека 8 пространство на стороне патрубка 10 увеличивается в объеме, создавая разрежение. Такое воздействие приводит к всасыванию жидких радиоактивных отходов через патрубок 10 всасывающий и заполнению полости. При этом шнек 8 своими выступами входит в обойму 9 и, таким образом, не дают отходам перемещаться назад. Вращение шнека 8 перемещает дальше в направлении нагнетания отсеченные объемы отходов и выталкивает их через патрубок 14 напорный, что на выходе шнека 8 создает давление жидким радиоактивным отходам.
Для дезактивации и промывки внутренней полости корпуса 3 дезактивирующие растворы и воду подают через патрубок 18 под давлением не выше 0,6 МПа. Слив отходов происходит через патрубок 20, отвод протечек через штуцер 22. При работе насоса предусматривают патрубок 19 сдувки. Для контроля давления во внутренней полости корпуса предусматривают штуцер 25 под датчик давления, сигнал которого дистанционно передается на пульт оператора. При протечках оператору также приходит сигнал от сигнализатора уровня, установленного в штуцере 24, при аварийном заполнении корпуса 3 обмывочной водой, дезактивирующим раствором или ЖРО приходит сигнал от сигнализатора уровня, установленного в штуцере 23. Для охлаждения и уплотнения сальниковой набивки подают жидкость, которая входит через штуцер 16 и выходит через штуцер 17. Для реверсивной подачи отходов включают ротор электродвигателя в обратном направлении, карданный вал и винт перекачивают жидкость в обратную сторону, например, для смешивания разных жидких сред, необходимых для технологических процессов.