АГРЕГАТ ДЛЯ СЛИВА ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ ИЗ БОЧЕК

Полезная модель относится к насосам для слива высоковязких нефтепродуктов и в частности, моторных масел из бочек и может найти применение для перекачки любых высоковязких жидкостей.
Известен винтовой насос - смеситель, содержащий корпус с основными и дополнительными патрубками подвода материалов и приемной камерой, к которой подключен патрубок отвода. В корпусе установлен шнек, связанный с приводным валом и имеющий винтовую полость и полую ступицу с отверстиями, и уплотнения. Насос снабжен имеющими запорные элементы байпасными линиями, сообщающими приемную камеру с входной зоной шнека, и трубопроводами промывки, имеющими запорные органы и подключенными к байпасным линиям. Полость ступицы шнека открыта со стороны приемной камеры, а посредством отверстий, выполненных в виде разгрузочных окон и расположенных одно относительного другого под углом 120°, со смещением вдоль оси, полость ступицы сообщена с межвитковыми полостями шнека. Ступица шнека установлена в подшипниковых узлах, расположенных со стороны вала двигателя и приемной камеры и защищенных уплотнителями (патент RU №2232298 С1, кл. F04D 3/02, 7/00, 10.07.2004 г.).
К недостаткам указанного насоса относятся невозможность его установки в внутрь бочки через горловину из-за наличия байпасных линий, используемых для выравнивания давления, и снижение производительности из-за наличия разгрузочных окон, расположенных на ступице шнека, через которые непрерывно идет переток жидкости из приемной камеры в меж винтовые полости шнека входной зоны.
Известно устройство для перекачки высоковязких жидкостей, включающие рабочий орган в виде пружины, установленный внутри корпуса, выполненного в виде кожуха, имеющего заборную и сливную части с окнами, привод рабочего органа, соединенный с ними с возможностью вращательного движения гибкий вал и рыхлительное устройство. Устройство снабжено дополнительным гибким валом. Пружина имеет щаг винтовой линии, равный диаметру пружины. В середине рабочего органа установлены гибкие валы, закрепленные на втулке опорно-подшипникового устройства, расположенного снаружи кожуха. Заборная и сливная части кожуха выполнены гибкими. Рыхлительное устройство установлено в заборной части кожуха и выполнено в виде пальцев со щетками. В сливной части кожуха установлено лопастное колесо. В опорно-подшипниковом устройстве установлена втулка, имеющая в концевой части отверстие, соответствующее конфигурации радиуса кривизны винтовой линии и стопорный болт, прижимающий пружину к втулке, имеющий в концевой части вогнутую поверхность, а между стопорным болтом и наружной поверхностью витка пружины установлена прокладка из мягкого металла (патент RU №2176033 С2, кл. F04D 3/00, 7/04, 20.11.2001 г.).
Указанное устройство имеет сложную и громоздкую конструкцию.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является шнековый насос для слива высоковязких нефтепродуктов из бочек с тестированным диаметром сливно-наливной горловины.
Шнековый насос для слива нефтепродуктов из бочек с тестированным диаметром сливно-наливной горловины содержит цилиндрический корпус с выполненными в нижней части корпуса радиальными всасывающими каналами, закрытые фильтрующей насадкой и выходным патрубком, выполненным в напорной полости корпуса агрегата, в котором установлен шнек с валом, проходящий по оси корпуса, и размещенный в нижней части корпуса нагревательным элементом, узел крепления агрегата с возможностью продольного перемещения и фиксации на заданной высоте цилиндрического корпуса (патент RU №121532 U1, кл. F04D 3/00, 27.04.2012 г. - прототип).
Недостатками данного шнекового насоса является ненадежность в эксплуатации в связи с тем, что шнек имеет постоянное вращение возможно возникновение при работе кавитационных процессов, которые также могут возникнуть из-за недостаточно развитых входных радиальных всасывающих каналов, при этом возникает закручивание насоса от реактивного момента приводного электродвигателя. Кроме того, предохранительный клапан, установленный в пустотелом вале шнека, не обеспечивает полного сброса давления в напорной полости. Дополнительно при каждом сливе нефтепродуктов из очередной бочки необходимо дополнительное время заполнения нижней части насоса.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности и эффективности эксплуатации агрегата.
Указанный технический результат достигается тем, что агрегат для слива высоковязких нефтепродуктов из бочек с гостированным диаметром сливно-наливной горловины, содержащий цилиндрический корпус с выполненными в нижней части радиальными всасывающими каналами, закрытыми фильтрующей насадкой, и выходным патрубком, выполненным в напорной полости корпуса агрегата, в котором установлен шнек с валом, проходящим по оси корпуса, в нижней части которого размещен нагревательный элемент, и узел крепления агрегата с возможностью продольного перемещения и фиксации на заданной глубине бочки, согласно предложенной полезной модели в верхней части корпуса выше нагнетательного патрубка выполнен узел подключения гидромотора, который соединен с валом шнека, а в открытом нижнем торце корпуса агрегата установлен обратный клапан, агрегат дополнительно содержит установленную внутри цилиндрического корпуса цилиндрическую вставку, образующую с внутренней поверхностью корпуса кольцевую полость изолированную от напорной полости агрегата, но сообщающуюся с напорной полостью в верхней части через дополнительно введенную байпасную линию с предохранительным клапаном, при этом в цилиндрическом корпусе агрегата в зоне окончания кольцевой полости выполнены дополнительные сквозные радиальные каналы, а также тем, что дополнительные сквозные радиальные каналы в корпусе имеют суммарную площадь относительно внутренней площади корпуса в пределах от 0,2 до 1, а также тем, что суммарная площадь входных радиальных всасывающих каналов, расположенных в нижней части корпуса, составляет не менее 0,95 внутренней площади корпуса.
На фиг. 1 изображен агрегат для слива высоковязких нефтепродуктов (общий вид);
фиг. 2 сечение А-А фиг. 1.
Агрегат для слива высоковязких нефтепродуктов (фиг. 1) состоит из корпуса 1, в нижней части которого установлен шнек 2, который с помощью вала 3 соединен через узел подключения 4 с гидромотором 5, расположенным в верхней части корпуса агрегата. При низких температурах для снижения вязкости перекачиваемого масла перед шнеком 2 в нижней части корпуса 1 агрегата установлен электрический нагревательный элемент 6, под которым установлен обратный клапан 7 с фильтром 8 для отделения механических примесей. В корпусе 1 в нижней части выполнены радиальные всасывающие каналы 9. Суммарная площадь этих радиальных всасывающих каналов 9 должна быть не менее 0,95 внутренней площади корпуса 1. Гидромотор 5, как вариант, установлен на фланце корпуса 1 и через узел подключения 4, вал 3 передает крутящий момент на шнек 2. Внутри цилиндрического корпуса 1 установлена цилиндрическая вставка 10, состоящая из цилиндра с торцевыми заглушками и образующая с внутренней поверхностью корпуса кольцевую полость 11, изолированную от напорной полости 12 агрегата. Кольцевая полость 11 сообщается через байпасную линию 13, в которую установлен предохранительный клапан 14, с напорной полостью 12 агрегата. В цилиндрическом корпусе 1 в зоне нижней части кольцевой полости 11 выполнены дополнительные сквозные радиальные каналы 15 (фиг. 2), соединяющие кольцевую полость 11, с полостью бочек (не представлено). Суммарная площадь радиальных каналов 15 составляет от 0,2 до 1 внутренней площади корпуса 1.
Для ограничения перемещения корпуса 1 на заданную глубину и для ограничения воздействия реактивного момента на корпус 1 от крутящего момента гидромотора 5 на внешней стороне корпуса 1 установлен узел фиксации 16 агрегата. С целью максимального опорожнения нефтепродуктов из бочек в зависимости от конкретного типа бочки (емкости), узел фиксации 16 имеет возможность перемещаться по корпусу 1 вдоль оси и оптимально закреплять агрегат на бочке. При этом консоль с подвижным регулируемым упором 17 узла 16 фиксации предотвращает воздействие реактивного момента от гидромотора 5 на корпус 1 (фиг. 1). Корпус 1 имеет выходной патрубок 18. При этом узлы 5, 10, 13, 14, 16, 17, 18 находятся вне бочки.
Агрегат для слива высоковязких нефтепродуктов работает следующим образом.
Для слива моторного масла из бочки к сливному патрубку 18 присоединяют маслобензостойкий шланг (не указан) с раздаточным пистолетом, имеющим счетчик жидкости (не указан).
Зная высоту бочки, агрегат для слива нефтепродуктов опускают в горловину бочки с нефтепродуктом до касания дна, закрепляют на бочке, и включают, при необходимости, электрический нагревательный элемент 6. Масло вокруг нижней части цилиндрического корпуса 1 нагревается и поступает через всасывающие каналы 9, обратный клапан 7 к шнеку 2. Далее включают гидромотор 5 привода агрегата. Гидромотор 5 имеет возможность во время запуска плавно передать крутящий момент через узел подключения 4 и вал 3 на шнек 2 и имеет возможность в процессе работы регулировать частоту вращения шнека 2 в зависимости от вязкости масла. Подогретое, при необходимости, масло подается шнеком 2 через напорную полость 12 в сливной патрубок 18 и далее через шланг к раздаточному пистолету, имеющему узел учета расхода масла. При открытом раздаточном пистолете масло сливают в другую более мелкую тару или заправляют моторным маслом двигатели агрегатов.
При кратковременном закрытии раздаточного пистолета и работающем гидромоторе 5 давление в напорной полости 12 агрегата возрастает, срабатывает предохранительный клапан 14 байпасной линии 13, и масло поступает в кольцевую полость 11 и далее через сквозные радиальные каналы 15 перепускают масло в бочку (не представлено), что снижает давление в напорной полости 12 агрегата и исключает потери масла. Таким образом, наличие предохранительного клапана 14 обеспечивает защиту элементов конструкции агрегата и привода от перегрузок и поломок. Наличие возможности плавного запуска гидромотора 5 и возможность в процессе работы, в зависимости от вязкости масла, регулировать частоту вращения шнека 2, системы перепуска (13, 14) масла в агрегате и возможность надежного крепления агрегата в горловине бочки обеспечивают повышение надежности и эффективности эксплуатации агрегата для слива вязких нефтепродуктов.
Применение полезной модели повышает надежность (возможность регулирования частотой вращения шнека, отсутствие кавитации во всасывающих каналах, сброс давления в напорной полости при превышении его во внутрь бочки, компенсация реактивного момента от вращения гидромотора) при перекачке вязких продуктов с большим диапазоном вязкости.