RU31153U1 - Мембранный гидроприводной дозировочный насос - Google Patents

Description

Мембранный гндронрнводной дознровочный насос

Полезная модель предназначена для использования в технологических процессах химической, нефтеперерабатывающей, теплоэнергетической и других отраслей промышленности для объемного напорного дозирования нейтральных, агрессивных, токсичных и вредных жидкостей, эмульсий и суспензий.

Известен мембранный гидроприводной дозировочный насос, содержащий привод, корпус с установленным в нем мембранным разделителем приводной и насосной камер, подпиточный клапан, вытеснитель, выполненный в виде уплотненного плунжера, емкость для запаса приводной жидкости, снабженную фильтром и воздухоотделителем, (RU 16527 U1, 10.01.2001).

Существенными недостатками прототипа являются место установки подпиточного клапана и конструкция воздухоотделителя.

Работоспособность любого гидроприводного мембранного насоса зависит от наличия в заполненной приводной жидкостью приводной камере насоса воздуха, так как сжимаемый воздух компенсирует изменение объёма приводной камеры, уменьшая подачу перекачиваемого продукта вплоть до полного её срыва, что особенно проявляется у насосов в диапазоне подач до 16 литров в час потому, что подача за один ход плунжера составляет от десятых долей до единиц кубических сантиметров. Воздух в приводной камере может остаться после заполнения её приводной жидкостью перед запуском насоса, также воздух может попадать в приводную камеру через уплотнения плунжера из атмосферы и выделяться из приводной жидкости на такте всасывания, когда в приводной жидкости происходит разряжение.

Установка у прототипа подпиточного клапана в баке с приводной жидкостью повлекла за собой два негативных результата. Во-первых, сложность обслуживания клапана, так как для того, чтобы до него добраться

2003110726

IHijiAninippinРП4П4,/ПЛ

. ,r г 6rU4r 4J/Uo придётся демонтировать бак. Но более существенным, является второй

результат - клапан оказался установленным в верхней точке нриводной камеры, что препятствует правильному, то есть полному заполнению приводной камеры приводной жидкостью. В месте установки подпиточного клапана неизбежно образуется полость, в которой будет задерживаться воздух, не имея возможности свободно всплыть к воздухоотделителю, что может послужить причиной полной неработоспособности насоса, особенно если единичная подача меньше кубического сантиметра.

Конструкция воздухоотделителя прототипа имеет два существенных недостатка, серьёзно влияющих на его работоспособность, а, следовательно, на работоспособность насоса. Первым и наиболее существенным недостатком является выполнение рабочей кромки нижнего седла непосредственно в штуцере на дне гнезда под сопло воздухоотделителя. В силу того, что насос имеет малые подачи, для минимизации утечек через воздухоотделитель приходится выполнять конструктивные элементы двухседельного шарикового клапана малых геометрических размеров. Выполнить нижнее седло малых размеров на дне глубокого гнезда в штуцере с требуемым качеством практически невозможно. Под требуемым качеством подразумевается то, что кромка канала седла должна быть выполнена так, чтобы щарик, садясь на неё, герметично перекрывал канал. Кроме того, данная конструкция в силу недоступности нижнего седла максимально затрудняет обслуживание воздухоотделителя - его легче заменить, чем отремонтировать. Вторым недостатком конструкции является использование в качестве элемента, ограничивающего ход шарика в двухседельном клапане, уплотнительного кольца. Использование кольца делает невозможным точное выставление величины хода шарика, так как, будучи эластичным, оно деформируется под действием силы, возникающей при закручивании сопла в штуцер, что весьма существенно, учитывая, что ход шарика не более двух - двух с половиной миллиметров. Невозможность точной установки хода шарика

не позволяет точно ограничить выбросы приводной жидкости - можно либо зажать шарик, либо оставить слишком большой ход.

Технической задачей, поставленной в настояш;ей полезной модели, является повышение надежности работы насоса, за счет полного удаления из приводной камеры насоса воздуха.

Эта задача достигается тем, что в мембранном гидроприводном дозировочном насосе, содержаш;им привод, корпус с установленным в нем мембранным разделителем приводной и насосной камер, подпиточный клапан, воздухоотделитель, вытеснитель, выполненный в виде уплотненного плунжера, емкость для запаса приводной жидкости, снабженную фильтром, подпиточный клапан установлен в нижней части корпуса и соединен с приводной камерой и емкостью для запаса приводной жидкости каналами, а воздухоотделитель выполнен в виде вкрученного в корпус штуцера, в котором установлены седло и проходник, уплотненные эластичными кольцами, дистанционная втулка и шарик, зафиксированные проходником, на нижнем торце которого выполнено седло, проходник снабжен трубкой, нижний конец которой установлен в верхней части проходника, а на верхнем конце, при помош;и резьбы установлено сопло, причем внутри трубки размеш;ена спица, нижним концом опираюшаяся на шарик, а верхним выступаюш;ая из сопла.

На фиг. 1 изображен обш;ий вид мембранного гидроприводного насоса, на фиг. 2 изображен воздухоотделитель.

Насос содержит привод (на чертеже не показан), корпус 1, фланец 2, между которыми зажат мембранный разделитель 3, деляш;ий внутреннюю полость мембранного насоса на приводную 4 и насосную 5 камеры. Насосная камера 5 через всасывающий 6 и нагнетательный 7 клапаны соединена с линиями всасывания и нагнетания. Приводная камера 4 соединена через подпиточный клапан 8 трубкой 9 с емкостью 10 для запаса приводной жидкости и каналом 11 в корпусе 1 с установленным в емкости 10

воздухоотделителем 12, выполненным в виде двухседельного клапана. В емкости 10 установлен фильтр (на чертеже не показан). Подпиточный клапан вынесен из емкости 10 и установлен в нижней части корпуса 1. Воздухоотделитель 12 выполнен в виде вкрученного в корпус 1 штуцера 13, в котором установлены седло 14 проходника 15с кольцевым эластичными уплотнениями 16, дистанционная втулка 17 и шарик 18, зафиксированные проходником 15. Проходник 15 снабжен трубкой 19, нижний конец которой установлен в его верхней части, а на верхнем конце трубки 19, при помощи резьбы, установлено сопло 20. Внутри трубки 19 размещена спица 21, нижним концом опирающаяся на шарик 18, а верхний ее конец выступает из сопла 20.

Насос работает следующим образом.

При возвратно-поступательном движении плунжера аналогичное движение совершает мембранный разделитель 3, в результате чего происходит периодическое изменение объемов приводной 4 и насосной 5 камер, всасывание в камеру 5 перекачиваемой среды через всасывающий клапан 6 и вытеснение через нагнетательный клапан 7 в нагнетательную магистраль.

На такте всасывания при падении давления в приводном масле из него начинает выделяться растворённый воздух. Воздух также может попадать в приводную камеру из атмосферы по уплотнению плунжера. Наличие в приводной камере воздуха ведёт к уменьшению точности дозирования, так как способный сжиматься воздух компенсирует часть хода плунжера, уменьшая амплитуду колебаний мембранного разделителя 3, и, следовательно, уменьшая изменение объёма насосной камеры 5.

Для удаления воздуха из заполняющего приводную камеру масла служит воздухоотделитель 12. Работает воздухоотделитель следующим образом. Так как, гнездо воздухоотделителя находится в высшей точке

4 приводной камеры 4, то весь появившейся в течение такта всасывания

воздух скапливается под шариком 18, который при такте всасывания прижимается перепадом давления между атмосферой и приводной камерой 4 к нижнему седлу 14, отсекая приводную камеру 4 от емкости 10. В начале такта нагнетания давление нагнетания поднимает шарик 18 с седла и выталкивает скопившийся воздух через канал штуцера 13, между шариком 18 и стенкой дистанционной втулки 17, через зазор между спицей 21 и стенкой канала проходника 15 в трубку 19 и далее через трубку 19 и сопло 20 в емкость 10. В дальнейшем гидродинамическое воздействие масла прижимает шарик 18 к верхнему седлу, выполненному на торце проходника 15, отсекая приводную камеру от атмосферы. В течение такта нагнетания давление нагнетания удерживает шарик 18, прижатым к верхнему седлу.

В начале такта всасывания шарик 18 под действием тяжести спицы 21 и гидродинамического воздействия масла опускается на нижнее седло 14 в штуцере 13 и, прижимаемый к нему перепадом давлений между атмосферой и приводной камерой 4, перекрывает канал в штуцере 13.

Спица 21 в начале такта нагнетания своим весом некоторое время удерживает шарик 18 от посадки на верхнее седло, обеспечивая полное удаление воздуха из приводного масла. При этом из приводной камеры 4 выбрасывается небольшое количество масла. В сопле 20 выбрасываемое масло формируется в тонкую струйку, видимую через прозрачный колпачок крышки емкости 10, что позволяет контролировать работу воздухоотделителя. Выбросы небольшого количества масла гарантируют полное удаление воздуха из приводной камеры, что исключает потери части хода плунжера на сжатие воздуха. Наличие пузырьков воздуха в выбросе указывает на разгерметизацию приводной камеры.

В процессе работы происходит утечка масла из приводной камеры через воздухоотделитель 12 и через узел уплотнения плунжера. Поэтому объём подаваемой в линию нагнетания жидкости несколько меньше объёма.

вытесняемого плунжером. Вследствие этого прогиб мембранного разделителя 3 в сторону приводной камеры 4 в конце такта всасывания постепенно увеличивается, а затем мембранный разделитель 3 ложится на профилированную поверхность корпуса 1. В результате, при дальнейшем движении плунжера влево, в приводной камере 4 увеличивается разряжение. Увеличивающийся перепад давлений между приводной камерой 4 и атмосферой воздействует на затвор подпиточного клапана 8. Клапан открывается и происходит соединение приводной камеры 4 с емкостью 10. Масло из емкости 10 поступает в приводную камеру 4, восполняя утечки. В начале такта нагнетания давление в приводной камере 4 возрастает и затвор под действием пружины запирает подпиточный клапан 8, отсекая приводную камеру 4 от емкости 10.

В результате использования заявленной полезной модели значительно повышается надежность работы насоса и точность дозирования.

Claims (1)

1. Мембранный гидроприводной дозировочный насос, содержащий привод, корпус с установленным в нем мембранным разделителем приводной и насосной камер, вытеснитель, выполненный в виде уплотненного плунжера, емкость для запаса приводной жидкости, снабженную фильтром, подпиточный клапан и воздухоотделитель, отличающийся тем, что подпиточный клапан установлен в нижней части корпуса и соединен с приводной камерой и емкостью для запаса приводной жидкости каналами, а воздухоотделитель выполнен в виде вкрученного в корпус штуцера, в котором установлены седло и проходник, уплотненные эластичными кольцами, дистанционная втулка и шарик, зафиксированные проходником, на нижнем торце которого выполнено седло, проходник снабжен трубкой, на верхнем конце которой установлено сопло, причем внутри трубки размещена спица, нижним концом опирающаяся на шарик, а верхним выступающая из сопла.