НАСОСНАЯ УСТАНОВКА
PUMPING PLANT

Изобретение относится к насосным установкам с гидронасосом и может быть использовано для подачи (перекачивания) вязкой, химически агрессивной жидкости с высокой точностью циклического дозирования под высоким и низким давлением.
Известна насосная установка, содержащая гидроприводной объемный насос с эластичным рабочим органом, разделяющим полости для приводной и откачиваемой текучих сред (жидкости), которые формируются одной или несколькими камерами, установленными в полости кожуха насоса между его торцевыми стенками (RU 2090779 C1, 20.09.1997).
Недостатком известной установки является сложность конструкции, наличие контрольной и регулирующей аппаратуры при его работе, невозможность обеспечения высокой точности дозирования при высоком давлении перекачиваемой жидкости на выходе, ограниченный диапазон действия по производительности и давлению, низкая надежность вследствие наличия в перекачивающем устройстве механических (в том числе трущихся) частей и возможности в связи с этим диффузии жидкости через зазоры движущихся механических частей (особенно при высоком давлении), что в свою очередь требует точности и чистоты при изготовлении этого устройства.
Задачей данного изобретения является создание насосной установки для подачи (перекачивания) жидкости упрощенной конструкции с достижением таких технических результатов, как возможность работы с вязкими, химически агрессивными жидкостями в широком диапазоне по давлению и по производительности, получение высокой точности циклического дозирования перекачиваемой жидкости, использования принципа вытеснения жидкости жидкостью, исключив непосредственный контакт последних, повышение надежности установки в эксплуатации за счет исключения механических исполнительных устройств внутри насоса, что исключает диффузию вязких, химически агрессивных жидкостей в зазоры движущихся механических частей.
Эта задача достигается тем, что в насосной установке, включающей гидронасос, напорные и сливные магистрали, оснащенные регулирующей аппаратурой, гидронасос выполнен в виде цилиндрического корпуса в полости которого расположен упругодеформируемый поршень, сформированный двумя эластичными диафрагмами и боковой поверхностью цилиндрического корпуса, в верхней части которого расположено заливное отверстие с запорной пробкой, предназначенное для заполнения полости поршня приводной (передающей) несжимаемой жидкостью с низкой вязкостью, и разделяющий цилиндрическую полость на две камеры, камеру приводной жидкости и камеру перекачиваемой жидкости, камера приводной жидкости сформирована торцевой крышкой цилиндрического корпуса, соединенной с боковой поверхностью цилиндра фланцевым соединением с помощью болтов и с зажатой между ними по кругу периферийной частью эластичной диафрагмы, при этом в торцевой крышке выполнено впускное - отливное отверстие, через которое камера сообщена каналами напорной магистрали через электромагнитный клапан с источником приводной жидкости и каналами сливной магистрали через электромагнитный клапан с источником приводной жидкости, камера перекачиваемой жидкости сформирована торцевой крышкой цилиндрического корпуса, соединенной с боковой поверхностью цилиндра фланцевым соединением с помощью болтов с зажатой между ними по кругу периферийной частью эластичной диафрагмы, при этом в торцевой крышке выполнено впускное отверстие, через которое камера сообщена каналами напорной магистрали через запорный клапан с источником перекачиваемой жидкости, и сливное отверстие, через которое перекачиваемая жидкость по каналам сливной магистрали через запорный клапан подается на следующий технологический цикл, причем по обе стороны симметрично относительно эластичной диафрагмы со стороны приводной камеры расположены зеркально одна относительно другой твердые пористые мембраны с заданной проницаемостью, одна из них установлена в посадочное место, расположенное на внутренней поверхности торцевой крышки, а другая установлена в посадочное место, расположенное на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, каждая из мембран имеет в сечении форму прямоугольника и расстояние между внутренними сторонами мембран определено заданным объемом камеры приводной жидкости, определяемым объемом перекачиваемой жидкости за один цикл.
Далее сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана насосная установка; на фиг.2 показан гидронасос.
Насосная установка содержит гидронасос (фиг.2), который выполнен в виде цилиндрического корпуса 1 в полости которого расположен упругодеформируемый поршень, сформированный двумя эластичными диафрагмами 2 и 3 и боковой поверхностью цилиндрического корпуса, в верхней части которого расположено заливное отверстие 4 с запорной пробкой, предназначенное для заполнения полости поршня приводной (передающей) несжимаемой жидкостью с низкой вязкостью, и разделяющий цилиндрическую полость на две камеры, камеру приводной жидкости 5 и камеру перекачиваемой жидкости 6, камера приводной жидкости 5 сформирована торцевой крышкой 7 цилиндрического корпуса 1, соединенной с боковой поверхностью цилиндра фланцевым соединением с помощью болтов 8 с зажатой между ними по кругу периферийной части эластичной диафрагмы 2, в торцевой крышке 7 выполнено впускное - отливное отверстие 9, через которое камера 5 сообщена (фиг.1) каналами напорной магистрали 10 через электромагнитный клапан 11 с источником приводной жидкости 12 и каналами сливной магистрали 13 через электромагнитный клапан 11 с источником приводной жидкости 12, камера перекачиваемой жидкости 6 (фиг.2) сформирована торцевой крышкой 14 цилиндрического корпуса 1, соединенной с боковой поверхностью цилиндра фланцевым соединением с помощью болтов 8 с зажатой между ними по кругу периферийной частью эластичной диафрагмы 3, при этом в торцевой крышке 14 выполнено впускное отверстие 15, через которое камера 6 сообщена (фиг.1) каналами напорной магистрали 16 через запорный клапан 17 с источником перекачиваемой жидкости 18, и сливное отверстие 19 (фиг.2), через которое перекачиваемая жидкость по каналам сливной магистрали 20 (фиг.1) через запорный клапан 21 подается на следующий технологический цикл, причем по обе стороны симметрично относительно эластичной диафрагмы 2 (фиг.2) со стороны приводной камеры 5 расположены зеркально одна относительно другой твердые пористые мембраны с заданной проницаемостью 22 и 23, одна из них 22 установлена в посадочное место, расположенное на внутренней поверхности торцевой крышки 7, а другая 23 установлена в посадочное место, расположенное на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1, каждая из мембран 22 и 23 имеет в сечении форму прямоугольника и расстояние между внутренними сторонами мембран определено заданным объемом камеры приводной жидкости 5, определяемым объемом перекачиваемой жидкости за один цикл.
Выполнение мембран 22 и 23 из твердого пористого материала с заданной проницаемостью позволяет обеспечить равномерное давление напорной жидкости по всей площади эластичных диафрагм 2 и 3, исключив их повреждение при любом режиме насоса.
Работа насосной установки для перекачивания жидкости осуществляется следующим образом.
В готовой к работе установке полость упругодеформируемого поршня через заливное отверстие 4 заполняется приводной жидкостью, например маслом, используемым в гидросистемах.
Перекачивание жидкости включает поочередное сообщение камеры перекачиваемой жидкости 6 с источником перекачиваемой жидкости 18 (фиг.1) и отвод перекачиваемой жидкости через сливное отверстие 19 (фиг.2) по каналам сливной магистрали 20 (фиг.1) через запорный клапан 21 на следующий технологический цикл, вследствие циклического изменения давления в камере приводной жидкости 5 (фиг.2) при соответственно отводе и подводе приводной жидкости, сопровождающихся циклическим изменением положения эластичной диафрагмы 2.
В камеру перекачиваемой жидкости 6 через впускное отверстие 15 по каналам напорной магистрали 16 (фиг.1) через запорный клапан 17 с помощью гидравлической помпы 24 из источника перекачиваемой жидкости 18 с постоянным избыточным давлением 10 бар подается перекачиваемая жидкость, отжимая эластичную диафрагму 3 (фиг.2) на столько, на сколько позволит эластичная диафрагма 2, которая в свою очередь, благодаря упругодеформируемому поршню, отжимается до полного касания с мембраной 22, отводя при этом приводную жидкость через впускное - отливное отверстие 9 по каналам сливной магистрали 13 (фиг.1) через электромагнитный клапан 11 в источник приводной жидкости 12.
В камеру приводной жидкости 5 (фиг.2) через впускное - отливное отверстие 9 по каналам напорной магистрали 10 (фиг.1) через электромагнитный клапан 11 с помощью гидравлической помпы 25 из источника приводной жидкости 12 с заданным давлением подается несжимаемая жидкость с низкой вязкостью, отжимая эластичную диафрагму 2 (фиг.2) до полного касания с мембраной 23.
Одновременно с эластичной диафрагмой 2 на точно такую же величину отжимается диафрагма 3, вытесняя из насоса перекачиваемую жидкость через сливное отверстие 19 по каналам сливной магистрали 20 (фиг.1) через запорный клапан 21 на следующий технологический цикл.
Объем перекачиваемой жидкости за один цикл точно равен объему между мембранами 22 и 23 (фиг.2).
Насосная установка начинает следующий цикл перекачивания жидкости.
Давление перекачиваемой жидкости, получаемое на выходе, зависит от давления приводной жидкости и ограничено только возможностями устройства, которое подает приводную жидкость.
Применение данной установки позволяет:
- повысить точность циклического дозирования при перекачивании химически агрессивной жидкости высокой вязкости;
- упростить конструкцию собственно насоса за счет исключения клапанов внутри его корпуса;
- повысить надежность устройства;
- совместить в одном устройстве свойства машин высокого и низкого давления и достичь на выходе давление, определяемое прочностью корпуса и рабочим давлением приводной жидкости, т.е. до 2000-7000 бар.