Розчинонасос

Корисна модель відноситься до насособудування й може бути використана у будівництві та промисловості будівельних матеріалів. Відомий малоімпульсний насос [1], робочий циліндр якого розташований горизонтально, а напрям спрацьовування двох кульових клапанів в робочих камерах відбувається у вертикальному напрямі. Перевагами такого насоса є те, що привід його поршня має найпростішу конструкцію й зручне розташування. Але вказаний насос має суттєві недоліки під час перекачування малорухомих сумішей, наприклад, густих будівельних розчинів. По-перше, стабільне перекачування малорухомих середовищ потребує підвищеної всмоктувальної здатності насоса, яка значною мірою залежить від величини так званого „шкідливого об'єму” всмоктувальної робочої камери. Відомо, що насоси описаної конструкції мають великий „шкідливий об'єм” всмоктувальної камери й тому характеризуються всмоктувальною здатністю, що недостатня для стабільного перекачування малорухомих середовищ. Другий недолік вказаного насоса полягає в тому, що кулька всмоктувального клапана в густому перекачуваному середовищі „зависає” у вер хньому положенні та не спрямовується до руху в бік гнізда клапана, оскільки перекачуване середовище у такті нагнітання рухається від поршня перпендикулярно до напряму руху кульки клапана на закривання. Якщо ж простір навколо всмоктувального клапана розташува ти набагато нижче від осі поршня, то це призведе до значного збільшення „шкідливого об'єму” всмоктувальної робочої камери та як наслідок - до зниження всмоктувальної здатності насоса. Відомий також насос з гідравлічним приводом [2], в якому насосна колонка складається зі всмоктувальної та нагнітальної робочих камер, між якими розташований проточний поршень з вертикальною віссю. Один з кульових клапанів цього насоса розташований у нижній частині всмоктувальної робочої камери, а другий - у порожнині поршня. Перевагою цього насоса є те, що „шкідливий об'єм” його всмоктувальної робочої камери дуже малий, тому цей насос характеризується високою всмоктувальною спроможністю та здатний стало перекачувати середовища зниженої рухомості. Всмоктувальний клапан такого насоса добре спрацьовує на закривання, не зависаючи навіть у дуже густи х середовищах, оскільки напрям руху перекачуваного середовища під час закривання клапана збігається з напрямом руху кульки, що сприяє кращому накриванню клапана. Але вертикальне розташування насосної колонки не є зручним для насосів з механічним приводом поршня, оскільки при цьому суттєво ускладнюється привід поршня. Основне завдання корисної моделі - підвищення всмоктувальної здатності розчинонасоса та покращення стабільності його роботи при перекачуванні будівельних розчинів зниженої рухомості. Поставлене завдання вирішується тим, що у розчинонасоса з горизонтальним розташуванням робочого циліндра та вертикальними робочими камерами всередині всмоктувальної робочої камери закріплюється масивна вставка фасонної форми, яка зменшує „шкідливий об'єм” цієї камери та надає рухові розчину в початковий період такту нагнітання напрям в бік закривання всмоктувального клапана, а в подальшому - в бік отвору нагнітального клапана. Суттєве зменшення „шкідливого об'єму” всмоктувальної робочої камери дає можливість підвищити всмоктувальну здатність розчинонасоса з горизонтальним розташуванням робочого циліндра, а фасонна поверхня вставки запобігає „зависанню” кульки всмоктувального клапана в дуже густому розчині, внаслідок чого підвищується об'ємний ККД розчинонасоса та усуваються збої в його роботі під час перекачування малорухомих розчинів. Тобто з'являється можливість використовувати розчинонасос з найбільш поширеним механічним приводом поршня від кривошипно-шатунного механізму в умовах сучасної те хнології малоопераційного механізованого нанесення штукатурних розчинів на оброблювані поверхні будівель способом соплування, яка потребує стабільної подачі по трубопроводах розчинів зниженої рухомості. На Фіг.1 представлений схематичний переріз розчинонасоса. Розчинонасос містить горизонтально розташований робочий циліндр 1 з поршнем 2 та штоком 3, привід 4 поршня від кривошипно-шатунного механізму, всмоктувальну 5 та нагнітальну 6 робочі камери зі всмоктувальним 7 і нагнітальним 8 кульовими клапанами, всмоктувальний 9 та нагнітальний 10 патрубки, а також комбінований компенсатор пульсації тиску з камерами 11 та 12. Всередині всмоктувальної робочої камери закріплена вставка 13 фасонної форми. Розчинонасос працює таким чином. При вмиканні електродвигуна приводу (на Фіг.1 не показаний) поршень 2 здійснює зворотно-поступальний рух. При ході поршня праворуч в камері 5 створюється розрідження й розчин з патрубка 9 через клапан 7, що відкрився, всмоктується в камеру 5. Повнота всмоктування визначається ступенем розрідження, яке залежить від співвідношення робочого об'єму поршня до найбільшого об'єму камери 5, який складається з суми робочого об'єму поршня та „шкідливого об'єму” камери 5. Наявність вставки 13 значною мірою зменшує „шкідливий об'єм” камери 5 і тому сприяє кращому заповненню цієї камери розчином, що перекачується. В такті всмоктування клапан 8 закритий, а розчин в патрубок 10 подається за рахунок розширення стиснутого повітря, що знаходиться в камерах 11 і 12. При ході поршня ліворуч кулька клапана 7 починає опускатися вниз. „Зависанню” цієї кульки в густому розчині запобігає рух розчину в камері 5, напрям якого завдяки вставці 13 спрямований у бік руху кульки на закривання клапана 7. Після закривання клапана 7 тиск в камері 5 суттєво зростає, завдяки чому розчин в цій камері стискається, але величина абсолютного стискання розчину буде зменшена, оскільки „шкідливий об'єм” камери 5 зменшений на величину об'єму вставки 13. Коли тиск в камері 5 перевищить тиск в камері 6, відкриється клапан 8, і розчин з камери 5 буде перетікати в камеру 6. При цьому одна частина розчину буде подаватися в патрубок 10, а друга - заповнювати камеру 11, стискуючи повітря в камерах 11 і 12. Оскільки сумарний приведений об'єм повітря в камерах 11 і 12 досить значний, коливання тиску подачі розчину протягом циклу роботи насоса буде невеликим. На основі запропонованого рішення розроблений однопоршневий розчинонасос з такими параметрами: діаметр поршня, мм 90; хід поршня, мм 80; частота подвійних ходів поршня, 1/хв 135; максимальний тиск подачі, МПа 2,5; подача, м 3/год 3,6 потужність електродвигуна, кВт 5,5; „шкідливий об'єм” всмоктувальної робочої камери без вставки, дм 3 0,80; об'єм вставки, дм 3 0,16; відносне зменшення „шкідливого об'єму” за рахунок вставки, % 20. Застосування запропонованого рішення дає можливість усунути збої в роботі всмоктувального клапана за рахунок запобігання „зависанню” його кульки в густому розчині, стабілізувати роботу розчинонасосів з механічним приводом під час перекачування малорухомих розчинів та підвищити об'ємний ККД таких розчинонасосів. Список використаних джерел: 1. Пат. 38155А Україна, МКП 7 F04В9/02. Малоімпульсний насос /О.Г. Онищенко, A.B. Васильєв, В.У. Уст'янцев, М.В. Шаповал. Заявл. 02.06.2000; Опубл. 15.05.2001. Бюл. №4. 2. A. c. 1569422 СССР, МКИ 5 F04В9/08, 15/02. Насос с гидравлическим приводом /В.У. Устьянцев, А.Г. Онищенко, И.Я. Винaходов (СССР). -№4483655/29; Заявлено 14.07.1988; Опубл. 07.06.1990, Бюл. №21. -2с.