Малоімпульсний насос

Малоімпульсний насос одинарної дії, що містить усмоктувальну й нагнітальну робочі камери з патрубками підведення та відведення перекачуваного розчину, два кулькові клапани, горизонтально розташований робочий циліндр з поршнем і пов зуном, привід поршня з кривошипно-шатунним механізмом, повітряний компенсатор тиску подачі, який відрізняється тим, що повітряний компенсатор виконаний у вигляді металевого ковпака збільшених розмірів, у середині якого встановлено замкнену камеру з еластичного матеріалу, заповнену стиснутим повітрям, причому повинно виконуватись таке відношення Винахід відноситься до насособудування і може бути використаний у будівництві та промисловості будівельних матеріалів Відомий діафрагменний розчинонасос одинарної дм [1, с 35], в якому плунжер, що приводиться в рух від кривошипно-шатунного механізму, відокремлений від робочої камери діафрагмою з еластичного,, матеріалу, а приводна камера, яка розташована між діафрагмою і плунжером, заповнюється водою Для зниження пульсації подачі розчину насос забезпечений повітряним ковпаком Вказані розчинонасоси набули в будівництві широкого розповсюдження, оскільки вони мають задовільну ЗНОСОСТІЙКІСТЬ деталей плунжерної групи, що зазнають тертя, завдяки відсутності їх контакту з перекачуваним розчином Але такі розчинонасоси мають суттєві недоліки, які роблять неможливим механізоване нанесення будівельних розчинів на оброблювані поверхні До таких недоліків відносяться низька всмоктувальна спроможність, неможливість перекачування густих розчинів, низький (до 1,5МПа) тиск подачі, значна пульсація подачі при підвищенні тиску розчину, оскільки при тиску подачі вище 1,5МПа повітря із ковпака видаляється перекачуваним розчином, і ковпак взагалі перестає виконувати функцію компенсатора тиску перекачуваним розчином Цей розчинонасос має підвищені показники всмоктувальної спроможності та тиску подачі Пульсація подачі зменшується за допомогою повітряного ковпака, в який перед початком роботи розчинонасоса від повітряного компенсатора подається стиснене повітря під тиском до 0,7МПа Надійність роботи такого розчинонасоса забезпечується зносостійким хромуванням гільзи, спеціальною конструкцією поршня й промивкою штокової порожнини До недоліків вказаного розчинонасоса варто віднести необхідність постійного додавання стисненого повітря в ковпак у процесі роботи, оскільки при підвищеному тиску подачі повітря із ковпака швидко видаляється перекачуваним розчином Але додавання повітря від компресора при працюючому розчинонасосі неможливо, якщо тиск подачі розчину вищий від тиску компресора В основу винаходу поставлена задача розробки надійного у роботі малоімпульсного насоса простої конструкції, в якому при одному поршні з приводом від кривошипно-шатунного механізму шляхом створення, повітряного компенсатора виконаного у вигляді циліндричного ковпака збільшених розмірів, у середині якого встановлено замкнену камеру з еластичного матеріалу, заповнену стиснутим повітрям таким чином, щоб виконувалось відношення, Відомий також поршневий розчинонасос [1, с 37], в якому поршень безпосередньо контактує з Рі-^е_ = 0,4 0,5, де ре - тиск повітря в еластичній камері, МПа, Ve - об'єм еластичної камери, дм3, VK - об'єм вільного повітря у ковпаку, дм 3 ю 00 ю 52851 = 0,4 0,5, vk де pe - тиск повітря в еластичній камері, МПа, Ve - об'єм еластичної камери, дм 3 , VK - об'єм вільного повітря у ковпаку, дм , що дозволяє забезпечити знижену пульсацію подачі розчину На фіг представлений схематичний переріз малоімпульсного насоса Малоімпульсний насос містить усмоктувальну 1 і нагнітальну 2 робочі камери з патрубками підводу 3 та відводу 4 перекачуваного розчину, два кулькові клапани 5, 6, робочий циліндр 7 з поршнем 8 і повзуном 9, штокову порожнину 10, яка заповнюється промивною рідиною, кривошипношатуний механізм 11 і повітряний компенсатор тиску, який має металевий ковпак 12 збільшених розмірів, що вільно сполучений з нагнітальною камерою 2, у середині ковпака 12 розташовано замкнену еластичну камеру 13, виготовлену з еластичного матеріалу (наприклад, з гумотканинного рукава 14, який замкнений з торців пробками 15 за допомогою хомутів 16) і заповнену стиснутим повітрям У виробничих умовах замкнену еластичну камеру 13 доцільно заповнювати стиснутим повітрям за допомогою одноступеневого повітряного компресора, який надає можливість одержати тиск повітря до 0,7МПа Найбільший тиск подачі розчину, до якого компенсація здійснюється переважно за рахунок повітряного компенсатора, сягає приблизно З.ОМПа При подальшому підвищенні тиску подачі розчину додаткова компенсація здійснюється за допомогою гумо-тканинного рукава 14, яким сталевий розчинопровід приєднується до розчинонасоса Отже співвідношення Р ^ / е - = 0,4 0,5 k обрано за таким розрахунком, щоб компенсуючий об'єм стисненого повітря при тиску подачі 0,7 і З.ОМПа був приблизно однаковим (якщо припустити, що VK = 5 дм 3 , ре = 0,7МПа = 7кг/см , a Ve = Здм, ррОб - З.ОМПа = 30кг/см2, то компенсуючі об'єми складуть Уе-Ре — = 0,7дм 3 ЗО Мроо ^ завдяки чому забезпечується один і той же рівень компенсації в основному робочому діапазоні тиску подачі розчину Крізь верхню частину ковпака 12 з внутрішньої порожнини камери 13 просунута трубка 17, за допомогою якої камеру 13 через вентиль 18 можна сполучити при необхідності з манометром 19 або повітряним компресором, для чого попередньо треба відгвинтити пробку 20 Молоімпульсний насос працює таким чином При включеному електродвигуні (на схемі не показаний) під дією кривошипно-шатунного механізму 11 поршень 8 робить зворотно-поступальний рух При ході поршня праворуч у робочій камері 1 створюється розрядження, й перекачуваний розчин з патрубка підводу 3 крізь клапан 5, що відкрився, всмоктується в цю камеру При ході поршня 8 ліворуч клапан 5 закривається, й розчин з камери 1 витискується крізь клапан 6, що відкрився, в нагнітальну камеру 2 Одна частина цього розчину поступає в патрубок відводу 4, а друга його частина витрачається на заповнення внутрішньої порожнини ковпака 12 При сталому процесі роботи малоімпульсного насоса під час ходу поршня праворуч (такт усмоктування) подача розчину в камеру 2 через клапан 6 припиняється, тиск у камері 2 та порожнині ковпака 12 падає, внаслідок чого стиснене повітря розширюється і витискує розчин з ковпака 12 у патрубок відводу 4, виконуючи таким чином функцію компенсатора подачі Згідно із законом Бойля-Марютта, у кілька разів зменшується (збільшується) об'єм газу, у стільки ж разів зростає (знижується) його тиск Оскільки сумарний об'єм повітря в порожнині ковпака 12 та еластичній камері 13, приведений до атмосферного тиску, досить значний, об'єм стиснутого повітря при тиску подачі буде у багато разів більше об'єму розчину, котрий необхідно компенсувати за рахунок одинарної дм малоімпульсного насоса, чим і забезпечується помірна пульсація тиску розчину на виході з малоімпульсного насоса При роботі малоімпульсного насоса вільне повітря, яке міститься в першій камері 2, під дією перекачуваного розчину стискається і до тиску подачі, що дорівнює тиску стисненого повітря у другій камері (0,7МПа), забезпечує ефективну компенсацію подачі, оскільки при низькому тиску подачі (до 1 МПа) стиснене повітря практично не видаляється з повітряного ковпака перекачуваним розчином Коли тиск подачі розчину перевершить тиск стисненого повітря у другій камері, остання почне працювати як компенсатор подачі розчину При цьому при підвищенні тиску подачі вище 1,5МПа стиснене повітря з замкненої камери 13 перекачуваним розчином не видаляється і тому ця камера продовжує ефективно виконувати функцію компенсатора Таким чином, роботу компенсатора із замкненою еластичною камерою можна розділити на три рівні тиску подачі При тиску подачі нижче рівня тиску стисненого повітря в замкненій камері 13 (до 0,7МПа) компенсація здійснюється тільки за рахунок вільної частини повітря у першій камері При тиску подачі в інтервалі від 0,7МПа до тиску подачі, при якому стиснене повітря починає помітно видалятися з першої камери перекачуваним розчином (1,5МПа), компенсація тиску здійснюється за рахунок стисненого повітря в обох камерах, а при ще більшому тиску подачі —тільки за рахунок повітря у замкненій еластичній камері 13 На основі винаходу розроблений та виготовлений дослідний зразок малоімпульсного насоса з такими параметрами діаметр поршня, мм 90, хід поршня, мм 80, КІЛЬКІСТЬ подвійних ходів поршня, 1/хв 155, подача, м3/год 4, об'єм вільного повітря в ковпаку, дм 3 5, об'єм стисненого повітря в еластичній камері, дм 3 З, сумарний об'єм повітря в обох камерах, приведений до атмосферного тиску, дм 3 26, габаритні розміри, мм довжина 810, ширина 600, висота 820, 5 52851 маса кг 260 Використання винаходу дає можливість створити малоімпульсний насос простої конструкції надійний в роботі й з помірною пульсацією подачі Джерело інформації 1 Добронравов С С Парфенов Е П Машины и механизмы для отделочных работ Учеб пособие для строит вузов — Высш шк 1989 — 272 с ТОВ Міжнародний науковий комітет вул Артема 77 м Київ 04050 Україна (044)236-47-24