RU2303714C2 - Portable vertical centrifugal pump for pumping out liquids from shipment containers - Google Patents
Portable vertical centrifugal pump for pumping out liquids from shipment containers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2303714C2 RU2303714C2 RU2005104713/06A RU2005104713A RU2303714C2 RU 2303714 C2 RU2303714 C2 RU 2303714C2 RU 2005104713/06 A RU2005104713/06 A RU 2005104713/06A RU 2005104713 A RU2005104713 A RU 2005104713A RU 2303714 C2 RU2303714 C2 RU 2303714C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- impeller
- sleeve
- neck
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике насосостроения, в частности к вертикально-центробежным переносным насосам самовсасывающего типа для безопасного механизированного перекачивания различных жидкостей, различающихся вязкостью, плотностью, химической агрессивностью, с возможностью универсального охвата одним конструктивным типоразмером вертикально-центробежного переносного насоса широкой обслуживаемой номенклатуры разнотипной технологической тары, различающейся глубиной, размерами горловины и типами перекачиваемых жидкостей, и может быть использовано в различных отраслях производства при перекачивании различных жидкостей, в т.ч. и высоко агрессивных, из одной тары с узкой горловиной в другую, а также из резервуаров с широкой горловиной, причем с глубины, значительно превышающей величину погружения корпуса насоса. Изобретение может найти широкое применение в пищевой, фармацевтической, химической и нефтехимической промышленностях, в гальванических цехах и в заводских химических лабораториях, в складских хозяйствах и различных мастерских, а также в полевых условиях, где полностью отсутствует сетевое промышленное энергопитание.The invention relates to a pump engineering technique, in particular to a vertically centrifugal portable pump of a self-priming type for the safe mechanized pumping of various liquids of different viscosity, density, chemical aggressiveness, with the possibility of universal coverage with a single constructive standard size of a vertically centrifugal portable pump of a wide service range of different types of technological containers, varying depths, neck sizes and types of pumped fluids, and my It is to be used in various industries for pumping various liquids, including and highly aggressive, from one container with a narrow neck to another, as well as from tanks with a wide neck, and from a depth significantly exceeding the immersion value of the pump casing. The invention can be widely used in the food, pharmaceutical, chemical and petrochemical industries, in galvanic shops and in chemical factory laboratories, in storage facilities and various workshops, as well as in field conditions where network industrial power supply is completely absent.
Известно, что при конструировании центробежных насосов большое внимание уделяется радиально-торцовому уплотнению вращающихся рабочих органов насоса (валу ротора, рабочему колесу со ступицей), поскольку в процессе эксплуатации происходит износ контактирующих поверхностей уплотнений, что ухудшает основные параметры насоса: КПД, напор (высота подъема жидкости) и надежность.It is known that in the design of centrifugal pumps, much attention is paid to the radial-mechanical seal of the rotating working bodies of the pump (the rotor shaft, the impeller with the hub), since during operation wear of the contact surfaces of the seals occurs, which worsens the main parameters of the pump: efficiency, pressure (lift height liquids) and reliability.
Недостатком конструктивного выполнения большинства уплотнений в насосах является недостаточно надежное перекрытие перетекания (утечки) жидкости из области высокого давления в область низкого.The disadvantage of constructive implementation of most seals in pumps is the insufficiently reliable overlapping of fluid overflow (leakage) from the high-pressure region to the low-pressure region.
Конструктивная сложность технического решения проблемы оптимального уплотнения заключается также в том, что оно требует применения износостойких конструкционных материалов (антифрикционных) с низким коэффициентом трения, так как элементы уплотнения в процессе работы постоянно контактируют между собой, а особенностью требований к конструкциям вертикально-центробежных насосов является создание условий для достижения высоких оборотов крыльчатки (в пределах 8000÷12000 об/мин) с целью обеспечения высокого напора подачи жидкости с подъемом на заданную высоту.The structural complexity of the technical solution to the problem of optimal sealing lies in the fact that it requires the use of wear-resistant structural materials (antifriction) with a low coefficient of friction, since the sealing elements are constantly in contact during operation, and a feature of the design requirements for vertical-centrifugal pumps is the creation of conditions for achieving high impeller revolutions (within 8000 ÷ 12000 rpm) in order to ensure high pressure of fluid supply with a rise to a given height.
С учетом вышеприведенных доводов, а также широкой области применения вертикально-центробежного переносного насоса, в т.ч. и для перекачивания различных агрессивных жидкостей, необходимым условием его надежной работоспособности является то, чтобы детали насоса были изготовлены из материалов химически стойких при работе в таких агрессивных жидкостях, как различные кислоты, щелочи, электролиты, химические растворы и растворители.Given the above arguments, as well as the wide scope of the vertical-centrifugal portable pump, incl. and for pumping various aggressive fluids, a prerequisite for its reliable performance is that the pump parts are made of chemically resistant materials when working in such aggressive fluids as various acids, alkalis, electrolytes, chemical solutions and solvents.
Известен центробежный насос (см. патент РФ №2196254, МПК F04D 29/16; F16J 15/48, автор: Путилов Ю.Г., опубл. 10.01.2003 г.), содержащий приводной вал, лопастное рабочее колесо со ступицами, уплотняющие поверхности которых контактируют с эластичными кольцами, застопоренными от проворота в корпусе насоса, причем каждое эластичное кольцо установлено с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно корпуса насоса и прижатия с минимальным зазором к поверхности ступицы под действием сил, образованных перепадом давления, создаваемого колесом при работе насоса, при этом внутренняя поверхность каждого эластичного кольца в средней части выполнена с равномерно расположенными по окружности выемками, обеспечивающими при вращении колеса формирование гидродинамического клина между поверхностью эластичного кольца и цилиндрической поверхностью ступицы колеса.A known centrifugal pump (see RF patent No. 2196254, IPC F04D 29/16; F16J 15/48, author: Putilov Yu.G., publ. 10.01.2003), containing a drive shaft, a blade impeller with hubs, sealing the surfaces of which are in contact with elastic rings that are locked against rotation in the pump housing, each elastic ring being mounted with the possibility of radial movement relative to the pump housing and pressing with a minimum clearance to the hub surface under the action of forces generated by the pressure difference created by the wheel at Handling of the pump, the inner surface of each elastic ring in the middle part is provided with evenly spaced notches along the circumference, providing at wheel rotation forming a hydrodynamic wedge between the surface of the elastic ring and the cylindrical surface of the wheel hub.
Недостатком известного насоса являются узкая область применения, низкие технологические возможности, недостаточные универсальность, надежность и безопасность перекачивания различных типов жидкостей с учетом эксплуатируемой в производстве разнотипной технологической тары.A disadvantage of the known pump is its narrow scope, low technological capabilities, insufficient versatility, reliability and safety of pumping various types of liquids, taking into account the diverse containers used in the production.
Узкая область применения, низкие технологические возможности и недостаточная универсальность объясняются невозможностью обеспечить известной конструкцией насоса перекачивание широкого спектра различных жидкостей из разнотипной тары, имеющей в одном случае узкую стандартную горловину, например, у стеклянных бутылей, пластмассовых канистр и фляг с наружной резьбой, у металлических и пластмассовых бочек - с внутренней резьбой, а в другом - широкую горловину, например у пластмассовых фляг и контейнеров. Кроме того, при тщательном анализе решаемой потребителем проблемы, он ограничен диаметром условного прохода узкой горловины тары, который составляет 46÷48 мм с учетом толщины ее стенки у разнотипной тары (стеклянной бутыли, п/канистры, металлической или пластмассовой бочки). Следовательно, наружный диаметр входного патрубка насоса не должен превышать 42÷44 мм, т.к. должен иметь гарантированный зазор и в процессе работы свободно стыковаться с различными типоразмерами горловин.The narrow scope, low technological capabilities and insufficient versatility are explained by the inability to provide a pump with a well-known design for pumping a wide range of different liquids from different types of containers, which in one case have a narrow standard neck, for example, in glass bottles, plastic cans and flasks with external thread, in metal and plastic barrels - with internal thread, and in the other - a wide neck, for example, in plastic jars and containers. In addition, with a careful analysis of the problem solved by the consumer, it is limited by the nominal diameter of the narrow neck of the container, which is 46 ÷ 48 mm, taking into account the thickness of its wall for different types of containers (glass bottles, p / cans, metal or plastic barrels). Therefore, the outer diameter of the pump inlet should not exceed 42 ÷ 44 mm, because must have a guaranteed gap and in the process of work freely dock with various sizes of necks.
Отсутствие же у насоса известной конструкции корпуса, выполненного в виде удлиненной гильзы, с диаметром гильзы меньше условного свободного прохода горловины тары, не позволяет производить быструю стыковку-расстыковку с горловинами разнотипной тары.The lack of a well-known housing design for the pump, made in the form of an elongated sleeve, with a sleeve diameter less than the conditional free passage of the container neck, does not allow for quick docking-undocking with the neck of a different type of container.
Известен также центробежный насос для перекачивания жидкости, применяемый для очистки стекол автомобилей жидкостями, подаваемыми под давлением (см. описание к патенту RU №2059887, F04D 13/06, F04D 29/42, B60S 1/48, опубл. 05.10.1996 г.), содержащий корпус, выполненный в виде стакана, в центре дна которого выполнено гнездо с отверстиями, установленное в последнем уплотнение, закрепленный в корпусе электродвигатель, вал которого пропущен через уплотнение, закрепленную на корпусе посредством замкового соединения насосную камеру с осевым всасывающим и нагнетательным патрубками, последний из которых выполнен с диффузорным участком, и рабочее колесо с лопатками и шнеком, при этом рабочее колесо с лопатками размещено внутри насосной камеры соосно всасывающему патрубку, и его ступица закреплена на валу электродвигателя, шнек расположен во всасывающем патрубке, а входное отверстие нагнетательного патрубка выполнено на цилиндрической поверхности насосной камеры, причем он снабжен фиксирующей втулкой с продольными ребрами на внутренней поверхности, крышкой, закрепленной на корпусе, и уплотнительным кольцом, установленным между наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью насосной камеры, на наружной поверхности насосной камеры выполнены ответные ребрам фиксирующей втулки пазы, внутренняя поверхность фиксирующей втулки и наружная поверхность насосной камеры выполнены коническими, и фиксирующая втулка установлена на конической поверхности насосной камеры с обеспечением взаимодействия ребер с пазами.Also known is a centrifugal pump for pumping liquids, used for cleaning car windows with liquids supplied under pressure (see the description of patent RU No. 2059887, F04D 13/06, F04D 29/42,
Узкая область применения, низкие технологические возможности, низкий КПД, недостаточные надежность и безопасность технических средств реализации известного насоса, применительно к разнотипной технологической таре, эксплуатируемой в производстве и к различным типам перекачиваемых жидкостей, в т.ч. и агрессивных, являются недостатком этого технического решения.A narrow scope, low technological capabilities, low efficiency, insufficient reliability and safety of the technical means of selling a well-known pump, as applied to different types of technological containers used in production and to various types of pumped liquids, including and aggressive, are the disadvantage of this technical solution.
Известно, что при вращении под нагрузкой ротора с рабочей лопастной крыльчаткой на валу, вследствие вихревого турбулентного потока перекачиваемой жидкости, создаваемого осевой всасывающей крыльчаткой, в вертикально-центробежном насосе возникают вибрации различной частоты, причем эти вибрации носят непостоянный характер.It is known that when a rotor rotates with a working impeller on the shaft under load, due to the vortex turbulent flow of the pumped liquid created by the axial suction impeller, vibrations of various frequencies occur in a vertically centrifugal pump, and these vibrations are inconstant.
Необходимо учитывать и фактор высокого давления внутри рабочей камеры нагнетания, которое увеличивается по мере повышения оборотов крыльчатки. Следовательно, вертикально-центробежному переносному насосу с учетом вышеизложенных доводов, необходимы:It is necessary to take into account the high pressure factor inside the working pressure chamber, which increases with increasing impeller speed. Therefore, taking into account the above arguments, a vertically centrifugal portable pump requires:
1) высокая жесткость конструкции верхней части корпуса насоса (известно, что в некоторых случаях для этого снаружи корпуса к монтажному фланцу укрепляют ребра жесткости - см. проспект фирмы «FLUX - Gerate» GmbH. Co. Германия);1) high rigidity of the design of the upper part of the pump casing (it is known that in some cases stiffeners are reinforced on the outside of the casing to the mounting flange - see the brochure of FLUX - Gerate GmbH. Co. Germany);
2) высоконадежное уплотнение такой конструкции, которое позволило бы эффективно работать во всем диапазоне рабочих оборотов ротора насоса, с возможностью охвата широкой гаммы перекачиваемых жидкостей, различающихся вязкостью, плотностью и агрессивностью, исключая любые перетеки жидкости из области высокого давления в область низкого;2) a highly reliable seal of such a design that would allow efficient operation over the entire range of working revolutions of the pump rotor, with the possibility of covering a wide range of pumped fluids of different viscosity, density and aggressiveness, excluding any fluid flow from the high-pressure region to the low-pressure region;
3) невысокие массогабаритные характеристики (масса такого насоса не должна превышать 3,5÷5 кг, т.к. оператору не всегда удается закрепить насос в горловине тары, поэтому приходится держать его в процессе работы в руках, т.е. «на весу», что связано с неудобствами в эксплуатации);3) low weight and size characteristics (the weight of such a pump should not exceed 3.5 ÷ 5 kg, because the operator does not always manage to fix the pump in the neck of the container, so you have to hold it in the process of work in your hands, i.e. “on weight "Due to inconvenience in operation);
4) улучшенные вибродинамические характеристики.4) improved vibrodynamic characteristics.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков насосом того же назначения к заявляемому изобретению, является бочковой контейнерный насос переносного типа для перекачивания высокоагрессивных и вязких жидкостей немецкой фирмы «LUTZ» GmbH. Co, принятый за прототип, имеющий широкую область применения и предназначенный для перекачивания различных жидкостей из технологической тары с горловиной, который содержит привод вращения (электрический или пневматический), выполненный в виде гильзы корпус с осевым входным патрубком, установленные в корпусе сепаратор, жестко закрепленный во входном патрубке и подвижный в осевом направлении ротор, опирающийся на подшипники и включающий установленные на валу с нижнего конца осевую всасывающую крыльчатку, а с другого - центрирующий уплотнительный элемент, а также расположенные в верхней части корпуса выходной патрубок и монтажный фланец (см. проспект фирмы «LUTZ» GmbH. Co. Германия; см. также проспект фирмы «FLUX-Gerate» GmbH. Co. Германия).The closest set of essential features of the pump for the same purpose to the claimed invention is a portable barrel type container pump for pumping highly aggressive and viscous liquids of the German company "LUTZ" GmbH. Co, adopted as a prototype, having a wide range of applications and intended for pumping various liquids from technological containers with a neck, which contains a rotation drive (electric or pneumatic), made in the form of a sleeve housing with an axial inlet pipe, a separator installed in the housing, rigidly fixed to inlet pipe and axially movable rotor, supported by bearings and including an axial suction impeller mounted on the shaft from the lower end, and a centering seal on the other an integral element, as well as an outlet pipe and mounting flange located in the upper part of the body (see prospectus of LUTZ GmbH. Co. Germany; see also prospectus of FLUX-Gerate GmbH. Co. Germany).
Недостатками насосов одного конструктивного типоразмера фирмы «LUTZ» являются недостаточные универсальность, КПД, надежность и долговечность конструкции, безопасность и технологические возможности, ввиду невозможности обеспечить им стабильного перекачивания жидкостей, в т.ч. и высокоагрессивных, без вибраций высокой частоты и практически без остатка из технологической тары с горловиной с глубины, превышающей величину погружения гильзы такого насоса.The disadvantages of pumps of one design standard size of the LUTZ company are insufficient versatility, efficiency, reliability and durability of the structure, safety and technological capabilities, due to the inability to provide them with stable pumping of liquids, including and highly aggressive, without high-frequency vibrations and practically without residue from a technological container with a neck from a depth exceeding the immersion value of the sleeve of such a pump.
Специалисты фирмы «LUTZ», столкнувшись с проблемой вибраций высокой частоты при работе насосов, пошли по пути снижения динамической массы вращаемого ротора путем утончения диаметра вала. Известно, что диаметр вала у вертикально-центробежного переносного насоса их фирменной конструкции составляет 4 мм, что существенно снижает надежность и долговечность конструкции такого насоса, т.к. практически отсутствует запас прочности вала ротора, работающего на высоких оборотах, особенно при перекачивании агрессивных жидкостей значительно различающихся плотностью, вязкостью и химической агрессивностью.Specialists of the LUTZ company, faced with the problem of high-frequency vibrations during pump operation, took the path of reducing the dynamic mass of the rotor rotor by thinning the shaft diameter. It is known that the shaft diameter of a vertically centrifugal portable pump of their proprietary design is 4 mm, which significantly reduces the reliability and durability of the design of such a pump, because there is practically no margin of safety for the rotor shaft operating at high speeds, especially when pumping aggressive fluids significantly differing in density, viscosity and chemical aggressiveness.
Предложенная специалистами фирмы «LUTZ» методика выбора конструктивных типоразмеров вертикально-центробежных переносных насосов построена на следующих критериях:The methodology proposed by LUTZ specialists for choosing constructive standard sizes of vertically centrifugal portable pumps is based on the following criteria:
- глубина погружения - предложен стандартный ряд Н=700; 1000; 1500 мм, что объясняется размерами глубины разнотипной тары (бутыли, канистры, фляги, бочки, контейнеры, резервуары, цистерны);- immersion depth - a standard range of H = 700 is proposed; 1000; 1500 mm, which is explained by the size of the depth of different types of containers (bottles, cans, flasks, barrels, containers, tanks, tanks);
- напор или высота подъема перекачиваемой жидкости (мм вод.ст.), что зависит от числа оборотов крыльчатки и создаваемого давления;- the pressure or height of the pumped liquid (mm water column), which depends on the speed of the impeller and the pressure created;
- мощность двигателя насоса, что зависит от первых двух критериев, а также от плотности и вязкости перекачиваемой жидкости.- pump motor power, which depends on the first two criteria, as well as on the density and viscosity of the pumped liquid.
При постановке задачи перекачать жидкость в мелкую тару вертикально-центробежным переносным насосом, в одном случае из 220-ти л металлической бочки с узкой горловиной, а в другом - из резервуара емкостью 2 м3 и глубиной 1,35 м, имеющего широкую горловину размерами 200×200 мм, необходимо иметь как минимум два типоразмера насосов по конструкции прототипа, с глубиной погружения 1000 и 1500 мм. Однако насосом с большой величиной погружения гильзы корпуса, как правило, неудобно работать, причем для большинства часто повторяющихся технологических задач (около 90%), связанных с перекачиванием жидкостей из мелкоразмерной тары (бутылей, канистр, фляг) необходим насос с глубиной погружения гильзы 600÷700 мм. Этот выбор объясняется типоразмерами тары, преимущественно ее высотой, так высота 20-ти л пластиковых канистр и 20-ти л стеклянных бутылей составляет соответственно 400 и 520 мм, высота 50-ти л. п/канистр составляет около 600 мм, а высота 220-ти л металлических бочек отечественного производства - 810 мм и высота 280-ти л металлических бочек импортного производства составляет 1180 мм.When setting the task, pump liquid into small containers using a vertically centrifugal portable pump, in one case from a 220-liter metal barrel with a narrow neck, and in the other from a tank with a capacity of 2 m 3 and a depth of 1.35 m, having a wide mouth with dimensions of 200 × 200 mm, it is necessary to have at least two sizes of pumps according to the design of the prototype, with an immersion depth of 1000 and 1500 mm. However, as a rule, it is inconvenient to operate a pump with a large immersion in the case liner, and for most often repeated technological tasks (about 90%) associated with pumping liquids from small containers (bottles, cans, jars), a pump with a depth of immersion of the sleeve of 600 h is necessary. 700 mm This choice is explained by the standard sizes of the container, mainly its height, since the height of 20 liters of plastic cans and 20 liters of glass bottles is 400 and 520 mm, respectively, and the height is 50 liters. p / cans is about 600 mm, and the height of 220 liters of metal barrels of domestic production is 810 mm and the height of 280 liters of metal barrels of foreign production is 1180 mm.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении эксплуатационных характеристик технических средств для перекачивания различных жидкостей, в т.ч. и агрессивных, практически без остатка, из одной технологической тары с горловиной в другую насосом одного конструктивного типоразмера, причем с глубины, превышающей величину погружения гильзы такого насоса.The problem to which the invention is directed, is to improve the operational characteristics of technical means for pumping various liquids, including and aggressive, practically without residue, from one technological container with a neck to another by a pump of one design standard size, and from a depth exceeding the immersion value of the sleeve of such a pump.
Результат достигается комплексным подходом решения задачи, а именно:The result is achieved by an integrated approach to solving the problem, namely:
1) новой оптимальной конструкцией радиально-торцового уплотнения центрирующего уплотнительного элемента, ввиду высокой точности сопряжения взаимосвязанных между собой деталей, что позволяет исключить любые перетеки перекачиваемых жидкостей, в т.ч. и агрессивных кислот, из области высокого давления (камеры нагнетания) в область низкого (полости в корпусе и в посадочной втулке) во всем диапазоне рабочих оборотов ротора;1) a new optimal design of the radial-mechanical seal of the centering sealing element, due to the high accuracy of interfacing of interconnected parts, which eliminates any overflow of pumped liquids, including and aggressive acids, from the high-pressure region (discharge chamber) to the low-region (cavity in the housing and in the landing sleeve) in the entire range of rotor operating revolutions;
2) за счет высокой герметичности уплотнения посадочной втулки с буртом в стакане корпуса, с помощью уплотнительной прокладки и сопрягающегося с буртом крепежного фланца, крепящегося к монтажному фланцу, что позволяет повысить КПД насоса и создаваемый им напор;2) due to the high tightness of the seal of the landing sleeve with a collar in the housing cup, with the help of a gasket and a mounting flange mating with the collar that is attached to the mounting flange, which allows to increase the pump efficiency and the pressure created by it;
3) улучшенной вибродинамической характеристикой вертикально-центробежного переносного насоса, за счет рациональной массогабаритной характеристики вращающегося ротора, ввиду обоснованного выбора длины вала ротора, которая связана с величиной погружения гильзы насоса;3) improved vibrodynamic characteristics of a vertically centrifugal portable pump, due to the rational mass and size characteristics of a rotating rotor, in view of a reasonable choice of the length of the rotor shaft, which is associated with the immersion value of the pump sleeve;
4) более высоким КПД насоса за счет свободного выброса нагнетаемой жидкости лопастями радиальной крыльчатки в отверстие выходного патрубка, ось которого расположена в горизонтальной плоскости, а образующая его внутренней поверхности является касательной к внутренней поверхности камеры нагнетания, при этом на стыке камеры нагнетания имеется выходной канал, выполненный в сечении прямоугольной формы, соответствующей форме лопасти радиальной крыльчатки, что позволяет снизить до минимума сопротивление потоку выбрасываемой лопастями радиальной крыльчатки жидкости, уменьшить частоту возникающих вибраций, за счет частичного изменения турбулентного потока перекачиваемой жидкости в ламинарный, и повысить производительность заявляемого насоса, а также за счет минимально-возможного пятна контакта трущихся при вращении пар деталей торцового уплотнения - упорной втулки и подшипника скольжения, причем ее рабочая поверхность имеет грибовидную форму, что позволяет ей оптимально притираться с торцом подшипника во всем диапазоне оборотов ротора.4) a higher efficiency of the pump due to the free ejection of injected fluid by the blades of the radial impeller into the hole of the outlet pipe, the axis of which is located in a horizontal plane, and its inner surface is tangent to the inner surface of the discharge chamber, while there is an output channel at the junction of the discharge chamber, made in the cross section of a rectangular shape corresponding to the shape of the radial impeller blades, which allows to minimize the resistance to the flow ejected by the blades rad ial fluid impeller, to reduce the frequency of occurring vibrations, due to a partial change in the turbulent flow of the pumped liquid into the laminar one, and to increase the productivity of the inventive pump, as well as due to the smallest possible contact spot of the mechanical seal parts rubbing during rotation - the thrust sleeve and sliding bearing, and its working surface has a mushroom shape, which allows it to be optimally rubbed with the bearing face in the entire range of rotor revolutions.
Кроме того, подвижность вала ротора у заявляемого насоса существенно ограничена в осевом направлении подшипником качения, закрепленным на валу и расположенным в расточке крепежного фланца, что позволяет:In addition, the mobility of the rotor shaft of the inventive pump is substantially axially limited by a rolling bearing mounted on the shaft and located in the bore of the mounting flange, which allows:
- уменьшить износ трущихся поверхностей, в т.ч. и подшипников скольжения как в осевом, так и в радиальном направлениях, при этом трущиеся детали при вращении, выполненные из антифрикционных материалов, равномерно притираются между собой;- reduce the wear of rubbing surfaces, including and sliding bearings in both axial and radial directions, while the friction parts during rotation, made of antifriction materials, are uniformly rubbed together;
- существенно снизить вибрации вращающегося ротора, повысив не только надежность, но и долговечность конструкции насоса;- significantly reduce the vibration of the rotating rotor, increasing not only the reliability, but also the durability of the pump design;
- повысить безопасность работы насоса такой конструкции, исключив внутренние утечки, в т.ч. и при перекачивании агрессивных жидкостей.- increase the safety of the pump of this design, eliminating internal leaks, including and when pumping aggressive liquids.
Технический результат, отвечающий сформулированной выше задаче, состоит в расширении области применения и технологических возможностей, повышении универсальности и КПД насоса, надежности, производительности и безопасности эксплуатации технических средств.The technical result that meets the task formulated above is to expand the scope and technological capabilities, increase the versatility and efficiency of the pump, reliability, performance and safety of operation of technical equipment.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения по заявляемому устройству достигается тем, что в известном насосе для перекачивания жидкостей из технологической тары с горловиной, содержащем привод вращения, выполненный в виде гильзы корпус с осевым входным патрубком, установленные в корпусе сепаратор, жестко закрепленный во входном патрубке, и подвижный в осевом направлении ротор, опирающийся на подшипники и включающий установленные на валу с нижнего конца осевую всасывающую крыльчатку, а с другого - центрирующий уплотнительный элемент, а также расположенные в верхней части корпуса выходной патрубок и монтажный фланец, согласно изобретению он дополнительно снабжен стаканом, упорной втулкой, отжимным элементом и подающей радиально-лопастной крыльчаткой, при этом стакан жестко связан с верхней частью корпуса и монтажным фланцем и на наружной поверхности центральной части имеет выступ, а внутренняя центральная часть стакана образует камеру нагнетания, в которой на валу ротора расположена радиально-лопастная крыльчатка, и которая сообщается с отверстием выходного патрубка, установленного в выступе стакана таким образом, что ось выходного патрубка расположена в горизонтальной плоскости, а образующая его внутренней поверхности является касательной к внутренней поверхности камеры нагнетания, центрирующий уплотнительный элемент установлен над радиально-лопастной крыльчаткой в стакане и выполнен в виде посадочной втулки, на нижнем торце которой установлен подшипник скольжения, и имеет кольцевую расточку для уплотнительной прокладки и бурт, одной поверхностью опирающийся на верхний торец монтажного фланца, а другой - сопрягающийся с крепежным фланцем, в расточке которого расположен подшипник качения, причем упорная втулка и отжимной элемент установлены соответственно подвижно на валу и в углублении верхней торцовой части радиально-лопастной крыльчатки, при этом упорная втулка имеет возможность взаимодействия с торцом подшипника скольжения посадочной втулки.The specified technical result when carrying out the invention according to the claimed device is achieved by the fact that in the known pump for pumping liquids from a technological container with a neck containing a rotation drive made in the form of a sleeve body with an axial inlet pipe, a separator installed in the body, rigidly fixed in the inlet pipe, and an axially movable rotor resting on bearings and including an axial suction impeller mounted on the shaft from the lower end, and a centering seal on the other the wearable element, as well as the outlet pipe and mounting flange located in the upper part of the housing, according to the invention, it is additionally equipped with a glass, a thrust sleeve, a squeezing element and a radial-blade impeller, the glass being rigidly connected to the upper part of the housing and the mounting flange and on the outer the surface of the central part has a protrusion, and the inner central part of the glass forms a discharge chamber in which a radial-vane impeller is located on the rotor shaft, and which communicates with the hole the outlet pipe installed in the protrusion of the glass so that the axis of the output pipe is located in a horizontal plane, and its inner surface forming is tangent to the inner surface of the discharge chamber, the centering sealing element is mounted above the radial-vane impeller in the glass and is made in the form of a landing sleeve , on the lower end of which a sliding bearing is installed, and has an annular bore for gaskets and collars, one surface resting on the upper the flange of the mounting flange, and the other - mating with the mounting flange, in the bore of which the rolling bearing is located, and the thrust sleeve and the squeezing element are mounted movably on the shaft and in the recess of the upper end part of the radial-vane impeller, while the thrust sleeve is able to interact with the end plain bearing landing sleeve.
Кроме того, целесообразно, в целях безопасности обслуживающего персонала от возможного поражения током высокого напряжения, чаще всего применяемого напряжения ~220/380 В, а также для перекачивания легковоспламеняемых жидкостей (растворителей, спиртов, керосина и т.п.), привод вращения вала ротора выполнить в виде электродвигателя постоянного тока, электрически связанного с блоком плавной регулировки напряжения питания, либо в виде пневмодвигателя (вариант взрывобезопасного исполнения насоса).In addition, it is advisable, for the safety of staff from the possible shock of high voltage, most often the applied voltage ~ 220/380 V, as well as for pumping flammable liquids (solvents, alcohols, kerosene, etc.), the rotor shaft drive perform in the form of a direct current electric motor, electrically connected to the block for smooth adjustment of the supply voltage, or in the form of an air motor (explosion-proof version of the pump).
Дополнительный технический результат при осуществлении изобретения, заключающийся в расширении технологических возможностей, повышении универсальности, производительности и надежности эксплуатации насоса за счет обеспечения дополнительной возможности охвата одним конструктивным типоразмером вертикально-центробежного переносного насоса широкого спектра обслуживаемой номенклатуры разнотипной технологической тары, различающейся глубиной, типоразмерами горловин и типами перекачиваемых жидкостей, достигается тем, что на входном патрубке насоса дополнительно закреплен гибкий шланг, выполненный с V-образным вырезом на свободном конце, а также тем, что на стыке камеры нагнетания и сообщающегося с ним отверстия выходного патрубка имеется канал, выполненный в сечении прямоугольной формы, соответствующей форме лопасти радиально-лопастной крыльчатки, кроме того, тем, что он дополнительно снабжен штативом для крепления корпуса, выполненным в виде трубы из материала, стойкого к агрессивным жидкостям, и с закрепленными на ней с возможностью регулировки и фиксации положений вдоль трубы кронштейном для установки корпуса параллельно оси штатива и ограничителем перемещений нижнего положения кронштейна, причем на верхнем конце трубы закреплен зажим для фиксации угла положения штатива на таре.An additional technical result in the implementation of the invention, which consists in expanding technological capabilities, increasing the versatility, productivity and reliability of the pump operation by providing the additional possibility of covering with a single constructive standard size a vertically centrifugal portable pump a wide range of serviced nomenclature of diverse technological containers with different depths, neck sizes and types pumped liquids, achieved by the fact that at the input a flexible hose is additionally fixed to the pump nozzle, made with a V-shaped cutout at the free end, as well as the fact that at the junction of the discharge chamber and the outlet nozzle communicating with it there is a channel made in a rectangular cross-section corresponding to the shape of the radial-vane impeller blade, in addition, the fact that it is additionally equipped with a tripod for attaching the housing, made in the form of a pipe made of a material resistant to aggressive fluids, and with mounted on it with the ability to adjust and fix s along the pipe bracket for mounting the housing parallel to the tripod axis and displacement limiter bracket lower position, wherein the upper end of the pipe clip is attached to the tripod fixing angle position on the container.
Дополнительный технический результат при осуществлении изобретения, заключающийся в расширении области применения и технологических возможностей, повышении КПД, надежности и безопасности эксплуатации насоса за счет обеспечения высоконадежного уплотнения такой оптимальной конструкции, которое позволило бы эффективно работать во всем диапазоне рабочих оборотов ротора насоса с возможностью охвата широкой гаммы перекачиваемых жидкостей, различающихся вязкостью, плотностью и химической агрессивностью, достигается тем, что упорная втулка имеет грибовидную форму и установлена шляпкой вверх, а отжимной элемент выполнен в виде набора упругих колец, установленных в пазу упорной втулки.An additional technical result in the implementation of the invention, which consists in expanding the scope and technological capabilities, increasing efficiency, reliability and safety of operation of the pump by providing highly reliable sealing of such an optimal design that would allow efficient operation over the entire range of working revolutions of the pump rotor with the possibility of covering a wide range pumped liquids, differing in viscosity, density and chemical aggressiveness, is achieved by the fact that resistant w the stalk has a mushroom shape and is installed with the head up, and the squeezing element is made in the form of a set of elastic rings installed in the groove of the thrust sleeve.
Дополнительный технический результат при осуществлении изобретения, заключающийся в расширении технологических возможностей, повышении безопасности и надежности эксплуатации насоса за счет обеспечения улавливания летучих ядовитых паров различных типов агрессивных жидкостей, перекачиваемых из одной технологической тары с горловиной в другую, достигается тем, что на выходном патрубке дополнительно установлен гибкий трубопровод, второй конец которого имеет возможность соединения с горловиной приемной тары через защитный экран со штуцером и трубкой для отвода паров и газов агрессивных жидкостей, при этом насос дополнительно снабжен держателем с зажимами для фиксации положения гибкого трубопровода и защитного экрана относительно горловины приемной тары, а на гильзе верхней части корпуса дополнительно установлен герметичный уплотнитель для горловины подающей тары, выполненный в виде конусообразной пробки с центральным отверстием.An additional technical result in the implementation of the invention, which consists in expanding the technological capabilities, increasing the safety and reliability of the pump operation by ensuring the capture of volatile toxic vapors of various types of aggressive liquids pumped from one technological container with a neck to another, is achieved by the fact that the outlet pipe is additionally installed flexible pipe, the second end of which has the ability to connect with the neck of the receiving container through a protective screen with with a tube and a pipe for venting vapors and gases of aggressive liquids, the pump is additionally equipped with a holder with clamps for fixing the position of the flexible pipe and the protective screen relative to the neck of the receiving container, and on the sleeve of the upper part of the housing there is an additional sealed seal for the neck of the supply container, made in the form conical plugs with a central hole.
Дополнительный технический результат при осуществлении изобретения, заключающийся в повышении производительности, расширении области применения и технологических возможностей эксплуатации насоса за счет обеспечения дополнительной возможности выполнения операции фильтрации химических растворов, электролитов или топлива принудительным методом, совмещенной с процессом их перекачивания насосом из одной тары в другую, достигается тем, что он дополнительно снабжен фильтром очистки перекачиваемой жидкости с входным и выходным штуцерами, причем входной штуцер соединен с выходным патрубком насоса, а выходной штуцер имеет возможность соединения с приемной тарой.An additional technical result in the implementation of the invention, which consists in increasing the productivity, expanding the scope and technological capabilities of the operation of the pump by providing additional ability to perform the operation of filtering chemical solutions, electrolytes or fuel by the forced method, combined with the process of pumping the pump from one container to another, is achieved the fact that it is additionally equipped with a filter for cleaning the pumped liquid with an inlet and outlet fitting mi, and the inlet fitting is connected to the outlet pipe of the pump, and the outlet fitting has the ability to connect with the receiving container.
Дополнительный технический результат при осуществлении изобретения, заключающийся в повышении надежности и безопасности, расширении области применения и технологических возможностей эксплуатации насоса, за счет обеспечения дополнительной возможности выполнения операции нейтрализации паров и газов агрессивно-ядовитых жидкостей и химических отравляющих веществ, методом принудительного их прокачивания через фильтр-нейтрализатор в процессе перекачивания жидкостей насосом из одной тары в другую, достигается тем, что он дополнительно снабжен гибким трубопроводом, соединенным с выходным патрубком насоса, защитным колпаком и фильтром-нейтрализатором паров и газов агрессивно-ядовитых жидкостей, при этом защитный колпак имеет колбообразную форму и смонтирован на втором конце гибкого трубопровода с возможностью жесткого герметичного соединения с горловиной приемной тары, а полость защитного колпака через дополнительный штуцер герметично соединена с входом фильтра-нейтрализатора, выход которого через второй дополнительный штуцер имеет возможность соединения с вытяжной вентиляцией.An additional technical result in the implementation of the invention, which consists in increasing the reliability and safety, expanding the scope and technological capabilities of the operation of the pump, by providing an additional opportunity to perform the operation of neutralizing vapors and gases of aggressive toxic liquids and chemical poisonous substances by forcing them through a filter the converter in the process of pumping liquids by the pump from one container to another is achieved by the fact that it is additional equipped with a flexible conduit connected to the pump outlet, a protective cap and a filter-converter of vapors and gases of aggressive toxic liquids, while the protective cap has a bulb-shaped shape and is mounted on the second end of the flexible pipe with the possibility of rigid tight connection with the neck of the receiving container, and the cavity the protective cap through the additional fitting is hermetically connected to the input of the filter-converter, the output of which through the second additional fitting has the ability to connect with the exhaust ventilation.
Дополнительный технический результат при осуществлении изобретения, заключающийся в повышении универсальности, расширении области применения и технологических возможностей эксплуатации насоса, за счет обеспечения дополнительной возможности выполнения операций учета объемного расхода, дозирования и расфасовки жидкости в мелкую тару в процессе ее перекачивания вертикально-центробежным переносным насосом, достигается тем, что на выходном патрубке закреплен со стороны входа расходомер, соединенный со стороны выхода гибким шлангом, на свободном конце которого закреплен раздаточный кран-пистолет.An additional technical result in the implementation of the invention, which consists in increasing the versatility, expanding the scope and technological capabilities of the operation of the pump, by providing the additional ability to perform the operations of accounting for the volumetric flow rate, dosing and packaging of liquid in small containers during its pumping by a vertically centrifugal portable pump, is achieved the fact that a flow meter connected to the outlet side by a flexible hose is fixed to the outlet pipe, n and the free end of which is attached dispensing crane-gun.
При рассмотрении степени влияния каждого из существенных признаков, составляющих заявляемую совокупность на достижение указанного технического результата, видно, что наличие любого из них необходимо, но недостаточно для достижения технического результата, а все вместе взятые они обеспечивают эту достаточность.When considering the degree of influence of each of the essential features that make up the claimed combination to achieve the specified technical result, it is clear that the presence of any of them is necessary, but not enough to achieve a technical result, and all taken together they provide this sufficiency.
Исключение любого из признаков не позволяет расширить область применения и технологические возможности вертикально-центробежного переносного насоса, повысить универсальность, КПД, производительность, надежность и безопасность средств реализации заявляемого устройства.The exclusion of any of the signs does not allow to expand the scope and technological capabilities of a vertically centrifugal portable pump, to increase the versatility, efficiency, productivity, reliability and safety of the implementation of the inventive device.
Из вышеизложенного следует существенность всех признаков, составляющих заявляемую совокупность.From the foregoing, the materiality of all the signs making up the claimed combination follows.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации позволил установить, что на дату подачи заявки, заявитель не обнаружил технических решений, характеризующихся совокупностью существенных признаков полностью идентичной (тождественной) заявляемой совокупности. Из этого сделан вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, made it possible to establish that at the filing date of the application, the applicant had not found any technical solutions characterized by a combination of essential features of a completely identical (identical) claimed combination. From this it was concluded that the claimed invention meets the criterion of "novelty."
Для проверки соответствия заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень», заявитель провел дополнительный анализ уровня техники на наличие технических решений, характеризующихся существенными признаками, идентичными отличительным признакам заявляемого изобретения.To verify the compliance of the claimed invention with the criterion of "inventive step", the applicant conducted an additional analysis of the prior art for the presence of technical solutions characterized by significant features identical to the distinguishing features of the claimed invention.
Так как, заявителем не обнаружено идентичное техническое решение в отношении отличительного признака, состоящего в применении стакана, жестко связанного с верхней частью корпуса вертикально-центробежного переносного насоса и монтажным фланцем и на наружной поверхности центральной части имеет выступ, а внутренняя центральная часть стакана образует камеру нагнетания, в которой на валу ротора дополнительно расположена радиально-лопастная крыльчатка, и которая сообщается с отверстием выходного патрубка, установленного в выступе стакана таким образом, что ось выходного патрубка расположена в горизонтальной плоскости, а образующая его внутренней поверхности является касательной к внутренней поверхности камеры нагнетания, а также в отношении признака, что центрирующий уплотнительный элемент установлен над радиально-лопастной крыльчаткой в стакане и выполнен в виде посадочной втулки, на нижнем торце которой установлен подшипник скольжения, и имеет кольцевую расточку для уплотнительной прокладки и бурт, одной поверхностью опирающийся на верхний торец монтажного фланца, а другой - сопрягающийся с крепежным фланцем, в расточке которого расположен подшипник качения, или в отношении признака, что упорная втулка и отжимной элемент установлены соответственно подвижно на валу и в углублении верхней торцовой части радиально-лопастной крыльчатки, при этом упорная втулка имеет возможность взаимодействия с торцом подшипника скольжения, или в отношении отличительного признака, касающегося нового конструктивного выполнения упорной втулки, которая имеет грибовидную форму и установлена шляпкой вверх, либо в отношении признака, касающегося нового фрикционного взаимодействия упорной втулки с торцом подшипника скольжения посадочной втулки посредством упругих сил отжимного элемента, или в отношении отличительного признака, что насос дополнительно снабжен удлиняющим штативом оригинальной конструкции, либо в отношении признака, что насос дополнительно снабжен гибким трубопроводом, соединенным с выходным патрубком, защитным колпаком и фильтром-нейтрализатором паров и газов агрессивно-ядовитых жидкостей, при этом защитный колпак имеет колбообразную форму и смонтирован на втором конце гибкого трубопровода с возможностью жесткого герметичного соединения с горловиной приемной тары, а полость защитного колпака через дополнительный штуцер герметично соединена с входом фильтра-нейтрализатора, выход которого соединен трубкой с вытяжной вентиляцией и не обнаружена известность влияния отличительных признаков на достижение технического результата, то заявителем сделан вывод о соответствии заявляемого устройства критерию «изобретательский уровень».Since the applicant has not found an identical technical solution with respect to the distinguishing feature consisting in the use of a cup rigidly connected to the upper part of the housing of a vertically centrifugal portable pump and an mounting flange and has an overhang on the outer surface of the central part, and the inner central part of the cup forms an injection chamber in which the radial-vane impeller is additionally located on the rotor shaft, and which communicates with the opening of the outlet pipe installed in the protrusion of the glass and in such a way that the axis of the outlet pipe is located in a horizontal plane, and its inner surface forming is tangent to the inner surface of the discharge chamber, as well as with respect to the sign that the centering sealing element is mounted above the radial-vane impeller in the cup and is made in the form of a landing sleeve , on the lower end of which a sliding bearing is installed, and has an annular bore for gaskets and collars, one surface resting on the upper end of the mounting flange a, and the other is mating with a mounting flange in the bore of which a rolling bearing is located, or in relation to a sign that the thrust sleeve and the squeezing element are mounted movably on the shaft and in the recess of the upper end part of the radial-vane impeller, while the thrust sleeve has the ability interaction with the end face of the sliding bearing, or with respect to the distinguishing feature regarding the new structural design of the thrust sleeve, which has a mushroom shape and is installed with the head up, or in The description of the feature relating to the new frictional interaction of the thrust sleeve with the end face of the bearing of the seat sleeve by the elastic forces of the squeezing element, or with respect to the distinguishing feature that the pump is additionally equipped with an extension tripod of the original design, or with respect to the sign that the pump is additionally equipped with a flexible pipe connected to an outlet pipe, a protective cap and a filter-converter of vapors and gases of aggressive toxic liquids, while the protective cap has a flask the same shape and mounted on the second end of the flexible pipe with the possibility of tight tight connection with the neck of the receiving container, and the cavity of the protective cap through an additional fitting is hermetically connected to the input of the filter-neutralizer, the output of which is connected by a pipe with exhaust ventilation and the influence of distinguishing features on the achievement of technical result, the applicant concluded that the claimed device meets the criterion of "inventive step".
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими чертежами и описанием.The essence of the invention is illustrated by the following drawings and description.
На фиг.1 показан основной вид насоса в разрезе.Figure 1 shows the main view of the pump in section.
На фиг.2 приведено сечение А-А фиг.1, где показано взаимное расположение в расточке стакана радиально-лопастной крыльчатки на валу ротора, камеры нагнетания, подающего канала и выходного патрубка.In Fig.2 shows a section aa of Fig.1, which shows the relative location in the bore of the glass of the radial-vane impeller on the rotor shaft, discharge chamber, feed channel and outlet pipe.
На фиг.3 - функциональная схема насоса для перекачивания жидкости из тары с горловиной, с одновременной ее фильтрацией, а также конструктивная схема устройства держателя с зажимами для фиксации положения гибкого трубопровода и защитного экрана со штуцером и трубкой для отвода паров и газов агрессивных жидкостей относительно горловины приемной тары.Figure 3 is a functional diagram of a pump for pumping liquid from a container with a neck, while filtering it, as well as a structural diagram of a holder device with clamps for fixing the position of a flexible pipe and a protective screen with a fitting and a pipe for venting vapors and gases of aggressive liquids relative to the neck receiving containers.
На фиг.4 - в сечении Б-Б Фиг.2 прямоугольная форма подающего канала, расположенного на стыке камеры нагнетания и отверстия выходного патрубка.Figure 4 - in cross section BB Figure 2 is a rectangular shape of the feed channel located at the junction of the discharge chamber and the outlet of the outlet pipe.
На фиг.5 - исполнение центрирующего уплотнительного элемента в виде упорной втулки, отжимного элемента во взаимодействии с торцом подшипника скольжения.Figure 5 - execution of the centering sealing element in the form of a thrust sleeve, squeezing element in cooperation with the end face of the sliding bearing.
На фиг.6 - сечение В-В фиг.5, где показаны упругие кольца, установленные в пазу упорной втулки и в углублении верхней торцовой части радиально-лопастной крыльчатки.In Fig.6 is a section bb In Fig.5, which shows the elastic rings installed in the groove of the thrust sleeve and in the recess of the upper end part of the radial-vane impeller.
На фиг.7 - конструктивная схема устройства насоса, смонтированного на штативе и закрепленного зажимами на горловине резервуара, и соединенного шлангами с перекачиваемой жидкостью резервуара, с входным и выходным патрубками насоса, и с закрепленным на свободном конце шланга раздаточным краном-пистолетом.7 is a structural diagram of a pump device mounted on a tripod and clamped to the neck of the tank, and connected by hoses to the pumped liquid of the tank, with the inlet and outlet nozzles of the pump, and with a dispensing cock-gun fixed to the free end of the hose.
На фиг.8 - конструктивная схема соединения выходного патрубка насоса посредством гибкого трубопровода с защитным колпаком и фильтром-нейтрализатором паров и газов агрессивно-ядовитых жидкостей, герметично смонтированных на горловине приемной тары.On Fig - structural diagram of the connection of the outlet pipe of the pump through a flexible pipe with a protective cap and a filter-converter of vapors and gases of aggressive toxic liquids, hermetically mounted on the neck of the receiving container.
Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.
Насос вертикально-центробежный переносной для перекачивания жидкостей из технологической тары (Фиг.1) содержит привод вращения 1, выполненный в виде гильзы 2 корпус 3 с осевым входным патрубком 4, установленные в корпусе сепаратор 5, жестко закрепленный во входном патрубке 4, и подвижный в осевом направлении ротор 6, опирающийся на подшипники 7 и 8 и включающий установленные на валу 9 с нижнего конца осевую всасывающую крыльчатку 10, а с другого - центрирующий уплотнительный элемент 11, расположенные в верхней части корпуса выходной патрубок 12 и монтажный фланец 13. Насос дополнительно снабжен стаканом 14, упорной втулкой 15, отжимным элементом 16 и подающей радиально-лопастной крыльчаткой 17. Стакан 14 жестко связан с верхней частью корпуса 3 и монтажным фланцем 13 и на наружной поверхности центральной части имеет выступ 18, а внутренняя центральная часть стакана 14 образует камеру нагнетания 19, в которой на валу 9 ротора расположена радиально-лопастная крыльчатка 17, и которая сообщается с отверстием 20 выходного патрубка 12, установленного в выступе 18 таким образом, что ось 21 выходного патрубка 12 расположена в горизонтальной плоскости, а образующая 22 его внутренней поверхности является касательной к внутренней поверхности камеры нагнетания 19. Центрирующий уплотнительный элемент 11 установлен над радиально-лопастной крыльчаткой 17 в стакане 14 и выполнен в виде посадочной втулки 23, на нижнем торце 24 которой установлен подшипник скольжения 8, и имеет кольцевую расточку 25 для уплотнительной прокладки 26 и бурт 27, одной поверхностью 28 опирающийся на верхний торец монтажного фланца 13, а другой 29 - сопрягающийся с крепежным фланцем 30, в расточке 31 которого расположен подшипник качения 32. Упорная втулка 15 и отжимной элемент 16 установлены соответственно подвижно на валу 9 и в углублении 33 верхней торцевой части радиально-лопастной крыльчатки 17, при этом упорная втулка 15 имеет возможность взаимодействия с торцом 34 подшипника скольжения 8 посадочной втулки 23.A vertically centrifugal portable pump for pumping liquids from technological containers (FIG. 1) contains a
Привод вращения 1 вала 9 ротора 6 выполнен в виде электродвигателя постоянного тока 35, электрически связанного с блоком плавной регулировки напряжения питания 36 (Фиг.7), или в виде пневмодвигателя 37 (Фиг.3).The rotation drive 1 of the shaft 9 of the rotor 6 is made in the form of a direct current
На входном патрубке 4 (Фиг.7) дополнительно закреплен гибкий шланг 38, выполненный с V-образным вырезом 39 на свободном конце.On the inlet pipe 4 (Fig.7) is additionally fixed a flexible hose 38 made with a V-neck 39 at the free end.
Упорная втулка 15 (Фиг.5 и Фиг.6) имеет грибовидную форму и установлена шляпкой 40 вверх, а отжимной элемент 16 выполнен в виде набора упругих эластичных колец 41, установленных в пазу упорной втулки и в углублении 33 верхней торцовой части радиальной крыльчатки 17.The thrust sleeve 15 (FIG. 5 and FIG. 6) has a mushroom shape and is mounted upside down with the
Канал 42 (Фиг.4), расположенный на стыке камеры нагнетания 19 и сообщающегося с ним отверстия 20 выходного патрубка 12, имеет в сечении прямоугольную форму, соответствующую форме лопаток радиальной крыльчатки.Channel 42 (Figure 4), located at the junction of the
Насос дополнительно снабжен (Фиг.7) штативом 43 для крепления корпуса, выполненным в виде трубы 44 из материала, стойкого к агрессивным жидкостям, с закрепленными на ней с возможностью регулировки и фиксации положений вдоль трубы кронштейном 45 для установки корпуса параллельно оси штатива и ограничителем перемещений 46 нижнего положения кронштейна, причем на верхнем конце трубы закреплен зажим 47 для фиксации угла положения штатива на таре 48.The pump is additionally equipped (Fig. 7) with a
На выходном патрубке 12 (Фиг.3) дополнительно установлен гибкий трубопровод 49, второй конец которого имеет возможность соединения с горловиной 50 приемной тары 51 через защитный экран 52 со штуцером 53 и гибкой трубкой 54 для отвода паров и газов агрессивных жидкостей, при этом насос дополнительно снабжен держателем 55 с зажимами 56 и 57 для фиксации положения гибкого трубопровода 49 и защитного экрана 52 относительно горловины 50 приемной тары. На гильзе 2 верхней части корпуса дополнительно установлен для горловины 58 подающей тары 59 герметичный уплотнитель 60, выполненный в виде конусообразной пробки с центральным отверстием 61.A
Насос дополнительно снабжен (Фиг.3) фильтром очистки 62 перекачиваемой жидкости с входным 63 и выходным 64 штуцерами, причем входной штуцер 63 посредством шланга 49 соединен с выходным патрубком 12 насоса, а выходной штуцер 64 имеет возможность соединения посредством шланга 65 с приемной тарой 51.The pump is additionally equipped (FIG. 3) with a filter for cleaning 62 of the pumped liquid with an
Насос дополнительно снабжен (Фиг.8) гибким трубопроводом 66, соединенным с выходным патрубком 12 насоса, защитным колпаком 67 и фильтром-нейтрализатором 68 паров и газов агрессивно-ядовитых жидкостей, при этом защитный колпак 67 имеет колбообразную форму и смонтирован на втором конце 69 гибкого трубопровода 66 с возможностью жесткого герметичного соединения с горловиной 70 приемной тары 71, а полость 72 защитного колпака через дополнительный штуцер 73 герметично соединена с входом 74 фильтра-нейтрализатора 68, выход 75 которого имеет возможность соединения через штуцер 76, трубку 77 с вытяжной вентиляцией.The pump is additionally equipped (Fig. 8) with a
На выходном патрубке 12 (Фиг.3 и Фиг.7) закреплен со стороны входа расходомер 78, соединенный со стороны выхода гибким шлангом 79 или 49, на свободном конце которого закреплен раздаточный кран-пистолет 80.On the output pipe 12 (Fig. 3 and Fig. 7), a
Насос вертикально-центробежный переносной для перекачивания жидкостей из технологической тары работает следующим образом. Для подготовки к работе предварительно закрепляют шланги на входном 4 и выходном 12 патрубках насоса, проверяют надежность их крепления хомутами и вставляют гильзу 2 корпуса 3 насоса в горловину подающей тары, а шланг насоса, соединенный с выходным патрубком 12, опускают в горловину приемной технологической тары и фиксируют с помощью зажимов 55 и 56 держателя 54, после чего оператор, убедившись в правильности выполненных приемов, включает двигатель 1 насоса. При этом начинает вращаться вал 9 ротора 6 и осевая всасывающая крыльчатка 10, захватывая жидкость, подает ее вверх по гильзе 2 в камеру нагнетания 19 до упора в верхнюю торцовую часть радиально-лопастной крыльчатки 17, которая при вращении захватывает жидкость своими лопастями и выбрасывает ее в подающий канал 42 и связанное с ним отверстие 20 выходного патрубка 12, а затем по шлангу перекачиваемая жидкость поступает в приемную тару. За счет наличия рабочего зазора между внутренним диаметром камеры нагнетания 19 и наружным диаметром радиальной крыльчатки 17, в верхней части камеры нагнетания 19 при малых начальных оборотах ротора, за счет усилия, оказываемого кольцами 41 отжимного элемента 16 на упорную втулку 15, которая контактирует с торцом 34 подшипника скольжения 8, создается торцовое уплотнение, исключающее утечки жидкости выше по валу, а при увеличении оборотов ротора с помощью блока питания 36 создается высокое давление жидкости, которое дополнительно прижимает шляпку 40 упорной втулки 15 к торцу 34 подшипника скольжения 8. Обтекаемая со всех сторон шляпки 40 жидкость, с одной стороны охлаждает место контакта трущихся деталей, а с другой стороны активно участвует в жидкостном трении - скольжении. Таким образом выполняется технологический процесс перекачивания жидкостей вертикально-центробежным переносным насосом.A vertically centrifugal portable pump for pumping liquids from technological containers works as follows. To prepare for work, hoses are preliminarily fixed on the
В процессе работы насоса с помощью блока 36 плавной регулировки напряжения питания имеется возможность при изменении напряжения питания электродвигателя 35 в пределах 10÷27 В, регулировать производительность перекачиваемой жидкости от 9 до 50 л/мин.In the process of the pump using the
При экспериментальных испытаниях была поставлена задача перекачать заявляемым насосом с максимальной глубиной погружения гильзы 650 мм из нержавеющего резервуара емкостью 2 м3 и глубиной 1350 мм отбеливатель типа «Белизна» высокой концентрации. При тщательном анализе проблемы была разработана конструктивная схема устройства к насосу. Задача была решена следующим образом: на гильзе 2 корпуса 3 насоса закрепили с помощью одного отверстия кронштейн 45, а с помощью второго отверстия в кронштейне, выполненного параллельно первому, кронштейн 45 вместе с корпусом 3 закрепили на полипропиленовой трубе 44 и дополнительно закрепили хомутами двигатель 35 насоса, гибкий шланг 79 и электрический шнур, соединенный с блоком питания 36. На входной патрубок 4 насоса с натягом закрепили гибкий шланг 38 с V-образным вырезом 39 на конце. Опустили штатив 43 с закрепленным на нем корпусом 3 насоса, погрузив гильзу 2 в отбеливатель на глубину ориентировочно 600 мм, при этом верхний уровень отбеливателя находился ниже кронштейна 45 на 25-30 мм. Верхний конец трубы 44 штатива 43 закрепили с помощью зажимов 47, а чтобы корпус 3 при работе не опустился ниже заданного положения, на штатив надежно закрепили ограничитель перемещений 46. С помощью блока питания 36 включили двигатель 35 и запустили насос в работу. Отбеливатель разливали в (полупрозрачные) 50-ти л п/канистры, используя закрепленный на конце шланга 79 раздаточный кран-пистолет 80. Когда уровень отбеливателя в резервуаре опустился значительно ниже уровня всасывания осевой крыльчатки, ориентировочно на 250÷300 мм, насос выключили, открепили штатив от горловины тары, вынули штатив 43 вместе с корпусом 3, открепили кронштейн 45, ограничитель 46 и, передвинув сначала на оставшуюся глубину погружения в резервуаре гильзы 2, ограничитель 46, а затем и кронштейн 45, надежно закрепили их на штативе, после чего опустили в тару 48, закрепив зажимами 47 и включив двигатель 35, снова запустили насос в работу. Весь отбеливатель, находящийся в баке 48 перекачали насосом в два приема за 51 минуту с учетом переналадки системы.In experimental tests, the task was set to pump the inventive pump with a maximum immersion depth of the sleeve 650 mm from a stainless steel tank with a capacity of 2 m 3 and a depth of 1350 mm bleach of the type "White" high concentration. With a thorough analysis of the problem, a design diagram of the device to the pump was developed. The problem was solved as follows: on the
Перекачивание электролита из подающей тары 59 с горловиной в приемную тару 51, с одновременной его фильтрацией через катушечный фильтр очистки осуществляли следующим образом: на гильзу 2 в верхней части корпуса 3 закрепили уплотнительную пробку 60 конусообразной формы, а на входной патрубок 4 насоса с натягом закрепили гибкий шланг 38 с V-образным вырезом 39 на конце. Корпус 3 насоса опустили в горловину подающей тары 59 и путем его вращения вместе с уплотнительной пробкой 60 по часовой стрелке в резьбовой горловине 58 подающей тары 59 зафиксировали с натягом его положение. К выходному патрубку 12 закрепили гибкий шланг 49 (расходомер 78 монтируется в случае технологической необходимости), который соединили с входным штуцером 63 катушечного фильтра очистки 62. Катушка фильтра представляет собой полый каркас, на который намотана многослойно текстурированная полипропиленовая нить, а центральный стержень катушки выполнен полым и через выходной штуцер 64 его соединили с помощью гибкого шланга 65 с горловиной 52 приемной тары 51, зафиксировав зажимами 56 и 57 держателя 55 относительно этой горловины. Включив двигатель 37, запустили насос в работу, при этом перекачиваемый электролит, просачиваясь через намотанные на катушку нити фильтра 62, очищался, и по центральному полому стержню через выходной штуцер 64 и гибкий шланг 65 поступал в приемную тару 51.The pumping of the electrolyte from the
При перекачивании агрессивных жидкостей необходимо соблюдать особые меры безопасности, так как даже пары этих жидкостей сильно ядовиты и могут представлять серьезную опасность для здоровья обслуживающего персонала, то непосредственно перед процессом включают вытяжную вентиляцию, соединенную трубкой 54 со штуцером 53 и защитным экраном 52, а шланг насоса, соединенный с выходным патрубком 12, закрепляют зажимами 56 и 57 в горловине приемной тары. После перекачивания, во избежание стекания лишних капель или остатков жидкости с внутренних стенок патрубка на пол, под него подставляют банку, а насос промывают путем перекачивания необходимого объема технической воды.When pumping aggressive liquids, special safety precautions must be observed, since even the vapors of these liquids are very toxic and can pose a serious health hazard to service personnel, immediately before the process they turn on exhaust ventilation connected by a
В частности испытывали возможность использования заявляемого насоса при перекачивании 36% концентрированной соляной кислоты из 220-литровых полипропиленовых бочек в стеклянные 20-ти литровые бутыли следующим образом: гибкий трубопровод 66 (Фиг.8) закрепили на выходном патрубке 12 насоса, а свободный конец 69 опустили в горловину 70 приемной тары 71, предварительно надев защитный колпак 67, который герметично закрепили сверху хомутом, а снизу колпак 67 закрепили на горловине 70 с помощью резьбы, при этом использовали фильтр-нейтрализатор 68 паров и газов агрессивно-ядовитых жидкостей, который закрепили посредством соединительного штуцера 73 на защитном колпаке 67, на выходе 75 которого закрепили штуцер 76 и гибкую трубку 77, соединенную с трубопроводом вытяжной вентиляции. Внутри фильтра 68 был смонтирован сменный элемент в виде пористой диафрагмы цилиндрической формы и абсорбента (гранулированного гидроксида калия). Далее корпус 3 насоса опустили в горловину подающей тары 59 и путем его вращения вместе с уплотнительной пробкой 60 по часовой стрелке в резьбовой горловине 58 подающей тары 59 зафиксировали с натягом его положение. Перед тем как включить двигатель 35 насоса, включили вытяжную вентиляцию, при этом расход вытяжки регулировали с помощью пневматического дросселя (не показан), а затем, включив двигатель 35, запустили насос в работу. Выделяемые летучие пары кислоты свободно поднимались по зазору в горловине 70 из приемной тары 71 в полость 72, а из полости 72 путем принудительной вытяжки через фильтр-нейтрализатор 68 эти пары вступили в химическую реакцию нейтрализации с абсорбентом, в результате чего выделилась соль и образовалась вода. Количество абсорбента, находящегося в сменном элементе (картридже), было рассчитано на расчетный объем перекачиваемой кислоты заданной концентрации. По окончании перекачивания кислоты насос выключили, а затем промыли его водой. Испытание показало надежную работу насоса и системы принудительного отвода и нейтрализации паров и газов агрессивно-ядовитых жидкостей.In particular, they tested the possibility of using the inventive pump when pumping 36% concentrated hydrochloric acid from 220-liter polypropylene barrels into 20-liter glass bottles as follows: a flexible pipe 66 (Fig. 8) was fixed to the
В результате испытаний подтвердился теоретический довод, а именно: более высокий КПД насоса на 16-21% по сравнению с конструкцией прототипа (см. стр.4 проспекта фирмы «LUTZ» насос серии RE-PP с мощностью двигателя 430-460 Вт и подачей до 60 л/мин), при мощности привода у заявляемого насоса 300-325 Вт, его подача составляет 49-50 л/мин на воде, напор до 7 мм вод.ст., а наружный диаметр гильзы равен 40 мм.As a result of the tests, the theoretical argument was confirmed, namely: a higher pump efficiency of 16-21% compared with the prototype design (see
Заявляемый насос для перекачивания различных жидкостей, в т.ч. и агрессивных, из технологической тары с горловиной был неоднократно испытан в производственных условиях эксплуатации и проверен на четырех объектах: 1) перекачивание 36% концентрированной соляной кислоты из 220 л полипропиленовых бочек в стеклянные 20-ти л бутыли; 2) перекачивание отбеливателя высокой концентрации из резервуара глубиной 1350 мм насосом, с глубиной погружения гильзы Н=650 мм и закрепленным на штативе кронштейном и хомутом в 50-ти л п/канистры; 3) перекачивание электролита из одной технологической тары в другую, с одновременной его фильтрацией; 4) перекачивание индустриальных масел марок И-20А, И-40, а также дизельного топлива из 220 л металлических бочек вертикально-центробежным переносным насосом в полевых условиях, при питании электродвигателя от аккумуляторов с суммарным напряжением 24÷28 В. Фактическая производительность насоса в первом случае составила 39 л/мин, во втором случае - около 45 л/мин, в третьем - около 27 л/мин очищенного электролита на выходе из фильтра, а в четвертом - около 47 л/мин.The inventive pump for pumping various liquids, including and aggressive ones, from technological packaging with a neck was repeatedly tested under production operating conditions and tested at four facilities: 1) pumping 36% concentrated hydrochloric acid from 220 liters of polypropylene barrels into 20-liter glass bottles; 2) pumping high-concentration bleach from a tank with a depth of 1350 mm by a pump, with a sleeve immersion depth of N = 650 mm and a bracket and a clamp in a 50-liter canister mounted on a tripod; 3) pumping of electrolyte from one technological container to another, with its simultaneous filtration; 4) pumping industrial oils of brands I-20A, I-40, as well as diesel fuel from 220 l of metal barrels with a vertically centrifugal portable pump in the field, when the electric motor is powered by batteries with a total voltage of 24 ÷ 28 V. Actual pump capacity in the first the case was 39 l / min, in the second case - about 45 l / min, in the third - about 27 l / min of purified electrolyte at the outlet of the filter, and in the fourth - about 47 l / min.
Таким образом, изложенные результаты испытаний доказывают, что при использовании заявляемого изобретения выполнена следующая совокупность условий: средство, воплощающее заявляемое изобретение при осуществлении его, предназначено для безопасного механизированного перекачивания различных жидкостей, различающихся вязкостью, плотностью, химической агрессивностью, и может найти широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Для заявляемого изобретения в том виде, в каком оно охарактеризовано в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью изложенных в заявке средств.Thus, the stated test results prove that when using the claimed invention, the following set of conditions is fulfilled: a tool embodying the claimed invention when implementing it is intended for the safe mechanized pumping of various liquids of different viscosity, density, chemical aggressiveness, and can be widely used in various sectors of the economy. For the claimed invention in the form in which it is described in the stated claims, the possibility of its implementation using the means set forth in the application is confirmed.
Заявляемые технические решения могут быть широко использованы в различных отраслях народного хозяйства для перекачивания и фильтрации различных жидкостей, в т.ч. агрессивных и ядовитых, из одной тары с узкой горловиной в другую, а также из резервуаров с широкой горловиной, причем с глубины, значительно превышающей величину погружения корпуса насоса, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «промышленная применимость».The claimed technical solutions can be widely used in various sectors of the economy for pumping and filtering various liquids, including aggressive and toxic, from one container with a narrow neck to another, as well as from tanks with a wide neck, and from a depth significantly exceeding the immersion value of the pump casing, which allows us to conclude that the claimed invention meets the criterion of "industrial applicability".
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005104713/06A RU2303714C2 (en) | 2005-02-21 | 2005-02-21 | Portable vertical centrifugal pump for pumping out liquids from shipment containers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005104713/06A RU2303714C2 (en) | 2005-02-21 | 2005-02-21 | Portable vertical centrifugal pump for pumping out liquids from shipment containers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005104713A RU2005104713A (en) | 2006-08-10 |
| RU2303714C2 true RU2303714C2 (en) | 2007-07-27 |
Family
ID=37058939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005104713/06A RU2303714C2 (en) | 2005-02-21 | 2005-02-21 | Portable vertical centrifugal pump for pumping out liquids from shipment containers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2303714C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716655C2 (en) * | 2015-03-06 | 2020-03-13 | КСБ Акциенгезельшафт | Plastic container with flow guide component |
-
2005
- 2005-02-21 RU RU2005104713/06A patent/RU2303714C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716655C2 (en) * | 2015-03-06 | 2020-03-13 | КСБ Акциенгезельшафт | Plastic container with flow guide component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005104713A (en) | 2006-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5727792A (en) | Triple cartridge seal having one inboard and two concentric seals for chemical processing pump | |
| TWI739015B (en) | Filter assembly, method of using the filter assembly, liquid separation vessel, compressor and vacuum pump | |
| KR20030007610A (en) | Filters | |
| RU2303714C2 (en) | Portable vertical centrifugal pump for pumping out liquids from shipment containers | |
| KR100318347B1 (en) | Rotary agitator with concentric suction tube | |
| US20080084063A1 (en) | Drum and pump connector | |
| JP6050960B2 (en) | Pump shaft seal device | |
| FI116776B (en) | The mixing device | |
| CN209539621U (en) | It is a kind of for feeding the pump of methanol | |
| US11022133B2 (en) | Sealing device for an immersible pump | |
| CN209604237U (en) | Negative pressure equipment solid-state waste residue filter device and self-suction oil pump, fuel charger | |
| EP3581263B1 (en) | Agitator arrangement | |
| CN108916068A (en) | A kind of methanol feed pump | |
| CN203725083U (en) | Bi-component liquid mixing device | |
| JP2018143986A (en) | Filter device | |
| CN215308956U (en) | Novel auxiliary exhaust device for blood purification | |
| CN109737051A (en) | Negative pressure equipment solid-state waste residue filter device and clean method, self-suction oil pump, fuel charger | |
| CN106321502B (en) | A kind of emergent sealing device | |
| US20140352675A1 (en) | Pressurization Device | |
| CN112469931B (en) | Closing device for sealing a shaft of a rotary machine and rotary machine | |
| CN216714732U (en) | Chemical pump | |
| CN219529268U (en) | Air valve | |
| CN109502062A (en) | Bottle placer and its distributor | |
| CN214332330U (en) | Length-adjustable liquid pumping device | |
| CN211975428U (en) | Novel closed impeller submersible mixed flow pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190222 |