НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ЖИДКИХ СРЕД

Полезная модель относится к области насосного оборудования для перекачивания различных рабочих сред и может быть использована в нефтяной, нефтедобывающей, нефтехимической, химической, теплоэнергетической промышленностях, в коммунальном хозяйстве, водоснабжении, в том числе для отведения промышленных и бытовых стоков.
Известен насосный агрегат с устройством контроля герметичности двойного торцового уплотнения с погруженной в перекачиваемую среду проточной частью (RU 2435987, опубл. 10.12.2011).
Недостатком известной конструкции насосного агрегата является отсутствие циркуляции жидкости и снижение давления перед верхним торцовым уплотнением при потере герметичности нижнего торцового уплотнения, что выводит из строя верхнее уплотнение.
Наиболее близким к заявляемому является насосный агрегат с устройством контроля герметичности двойного торцового уплотнения, который состоит из двигателя, опорной плиты, валопровода, камеры с затворной жидкостью, расположенной между двумя торцовыми уплотнениями, датчика утечки и устройства контроля уровня затворной жидкости с выносной емкостью (RU 2555781, опубл. 10.07.2015).
В известном насосном агрегате устройство контроля установлено над опорной плитой, соединено системой трубопроводов с камерой затворной жидкости и состоит из емкости, имеющей индикатор поплавкового типа, контактирующий одним концом со шкалой, а другим - с затворной жидкостью.
Однако данный насосный агрегат может быть использован только как погружной, т.е. проточная его часть должна быть погружена в перекачиваемую жидкую среду для защиты от перегрева торцовых уплотнений и затворной жидкости.
Выносная емкость снабжена сливным патрубком с целью снижения давления затворной жидкости перед верхним уплотнением в случае не герметичности нижнего торцового уплотнения. При повышении давления происходит слив затворной жидкости и загрязнение ею перекачиваемой жидкой среды. Поэтому недостатком такого насосного агрегата также является вероятность загрязнения перекачиваемой жидкой среды затворной жидкостью.
Техническая задача - создание универсального устройства, используемого в качестве полупогружного, вертикального или горизонтального насосного агрегата для перекачивания различных жидких сред без загрязнения затворной жидкостью.
Технический результат - расширение функциональных возможностей насосного агрегата за счет охлаждения герметичной камеры с торцовыми уплотнениями потоком перекачиваемой жидкой среды, а также за счет поддержания необходимого давления в указанной камере.
Технический результат достигается за счет того, что в насосном агрегате для перекачивания жидких сред, содержащем двигатель, подшипники, торцовые уплотнения, насос, нагнетательный корпус и устройство контроля уровня затворной жидкости с выносной емкостью, согласно полезной модели, нагнетательный корпус снабжен герметичным модулем с валом модуля, в котором между корпусами подшипников закреплена цилиндрическая герметичная камера с жесткими стенками, заполненная затворной жидкостью, с образованием зазора между стенками нагнетательного корпуса и герметичной камеры, а торцовые уплотнения размещены на валу указанного модуля, при этом выносная емкость снабжена дополнительным насосом и датчиком давления.
Перекачиваемая жидкая среда при работе насоса поступает в нагнетательный корпус, при этом охлаждение герметичной камеры заявляемой конструкции, внутри которой расположены торцовые уплотнения и затворная жидкость, осуществляется потоком перекачиваемой жидкой среды, протекающим в герметичном модуле через зазор между стенками нагнетательного корпуса и герметичной камеры, и далее через патрубок уходит к потребителю. Дополнительного охлаждения не требуется.
В прототипе охлаждение торцовых уплотнений и затворной жидкости осуществляется только за счет того, что проточная часть насосного агрегата погружена в перекачиваемую жидкость.
Выносная емкость устройства контроля уровня затворной жидкости снабжена дополнительным насосом и датчиком давления для поддержания необходимой величины давления в герметичной камере с жесткими стенками и разделения перекачиваемой жидкой среды и затворной жидкости, исключая их смешивание.
В прототипе при повышении давления будет происходить слив затворной жидкости и загрязнение перекачиваемой жидкости.
Согласно п. 2 формулы выносная емкость связана с полостью герметичной камеры каналом подвода затворной жидкости, выполненным в корпусе опоры подшипника, что позволяет упростить конструкцию насосного агрегата, обеспечив высокую герметичность модуля.
Полезная модель поясняется следующими фигурами.
На Фиг. 1 представлена конструкция заявляемого насосного агрегата.
Фиг. 2 - герметичный модуль насосного агрегата в разрезе.
Заявляемое устройство включает в себя:
1 - двигатель;
2 - центробежный насос агрегата;
3 - нагнетательный корпус;
4 - патрубок нагнетательного корпуса;
5 - герметичный модуль;
6, 7 - корпуса подшипников;
8 - цилиндрическая герметичная камера;
9 - затворная жидкость;
10, 11 - торцовые уплотнения;
12 - канал подвода затворной жидкости в корпусе подшипника 6;
13 - трубопровод подвода затворной жидкости;
14 - выносная емкость;
15 - датчик уровня затворной жидкости;
16 - дополнительный насос;
17 - патрубок всасывающего корпуса;
18 - вал герметичного модуля;
19 - датчик давления;
20 - зазор между стенками нагнетательного корпуса 3 и герметичной камеры 8;
21 - перекачиваемая жидкая среда.
Работа насосного агрегата осуществляется следующим образом.
Предварительно собирают герметичный модуль 5. На валу 18 устанавливают торцовые уплотнения 10, 11, а между корпусами 6, 7 подшипников размещают цилиндрическую герметичную камеру 8, и заполняют цилиндрическую герметичную камеру 8 затворной жидкостью 9. Герметичный модуль 5 устанавливают внутри нагнетательного корпуса 3 с образованием зазора 20 между стенками нагнетательного корпуса 3 и герметичной камеры 8.
Работающий насос 2 через патрубок всасывающего корпуса 17 подает перекачиваемую жидкую среду 21 в нагнетательный корпус 3, при этом поток жидкой среды 21 проходит через зазор 20, охлаждает стенки цилиндрической герметичной камеры 8, затворную жидкость 9 и торцовые уплотнения 10, 11, расположенные внутри камеры 8, и выходит через патрубок 4.
Для разделения потоков перекачиваемой жидкой среды 21 и затворной жидкости 9 необходимо поддерживать необходимый уровень давления в герметичном модуле 5, когда давление в выносной емкости 14 должно быть выше, чем в напорной полости центробежного насоса 2.
Если в процессе работы насоса 2 разница между значениями давления внутри выносной емкости 14, измеряемое датчиком давления 19, и давления перекачиваемой среды 21 в напорной полости насоса 2 уменьшается до минимального уровня затворной жидкости 9 в выносной емкости 14, то датчик давления 19 и поплавковый датчик уровня затворной жидкости 15 сигнализирует о том, что необходимо поднять уровень затворной жидкости 9 и давление в выносной емкости 14.
Уровень затворной жидкости 9 и давление в выносной емкости 14 поднимают с помощью дополнительного насоса 16, работающего в ручном или автоматическом режимах.
В случае, если давление в выносной емкости 14 не удается повысить с помощью насоса 16 или давление снизилось до значения ниже, чем давление жидкой среды 21 в напорной полости, то осуществляют остановку центробежного насоса 2 и замену торцовых уплотнений 10, 11. Это позволяет предотвратить попадание перекачиваемой жидкости в подшипниковый узел и загрязнение перекачиваемой жидкой среды затворной жидкостью.