Малоімпульсний розчинонасос

Малоімпульсний розчинонасос, який містить усмоктувальну й нагнітальну робочі камери з двома клапанами та патрубками підводу й відводу перекачуваного середовища, горизонтально розташований робочий циліндр з поршнем і штоком, привід поршня, пристрій зниження пульсації подачі у вигляді циліндричної камери, на зовнішній поверхні якої встановлено кілька циліндрів з поршнями невеликого діаметра, підтиснутими за допомогою пружин, а в середині - герметично закріплена трубчаста діафрагма з еластичного матеріалу з утворенням між циліндричною камерою й трубчастою діафрагмою порожнини, заповненої проміжною рідиною та гідравлічно з'єднаної зі штоковою порожниною робочого циліндра, який відрізняється тим, що між діаметрами штока й поршня робочого циліндра виконується таке співвідношення Корисна модель відноситься до насособудування і може бути використаний у будівництві та промисловості будівельних матеріалів. Відомий однопоршневий розчинонасос одинарної дії [1], який має пристрій зниження пульсації подачі, що складається з циліндричної камери, всередині якої герметично закріплена трубчаста діафрагма з еластичного матеріалу. На циліндричній камері встановлено кілька невеликих компенсаційних циліндрів з поршнями, підтиснутими через пружини натискними гвинтами. Порожнина між циліндричною камерою та трубчастою діафрагмою заповнена проміжною рідиною (наприклад, мінеральним маслом). Насосна частина даного розчинонасоса проста за конструкцією, але те, що він працює за принципом одинарної дії, для зниження пульсації подачі до рівня, при якому може здійснюватися якісне механізоване нанесення будівельних розчинів на оброблювані поверхні будівель, необхідно встановлювати на циліндричній камері велику кількість компенсаційних циліндрів, що ускладнює конструкцію розчинонасоса. Відомий також диференціальний розчинонасос [2], в якому всмоктувальна та нагнітальна робочі камери виконана у вигляді металевих цилінд рів, в середині яких герметично закріплені трубчасті діафрагми з еластичного матеріалу. Порожнини між металевими циліндрами і трубчастими діафрагмами заповнені проміжною рідиною та гідравлічно з'єднані з поршневою (всмоктувальна) та штоковою (нагнітальна) порожнинами робочого циліндра. Переваги цього розчинонасоса - відсутність контакту тертьових деталей поршневої групи з перекачуваним розчином, подача розчину в обох напівциклах роботи розчинонасоса. Але є й суттєві недоліки, котрі стримують впровадження даного розчинонасоса у будівельне виробництво. До вказаних недоліків відносяться підвищена складність конструкції робочих камер, низька всмоктувальна здатність, зумовлена великим об'ємом всмоктувальної робочої камери, недостатня надійність трубчастих діафрагм, а головне те, що прийняте співвідношення площ поршня й штока 2:1 не забезпечує подачу розчину однаковими порціями в тактах усмоктування та нагнітання, оскільки не враховує вплив об'ємного ККД. Основне завдання корисної моделі - створення малоімпульсного розчинонасоса спрощеної конструкції, котрий працює дійсно за принципом подвійної дії. d _ ldrT(2-n,o6) де сіщт і dn - відповідно діаметри штока й поршня; Поб - об'ємний ККД малоімпульсного розчинонасоса, виражений у частках одиниць. CM ю о> 5214 Поставлене завдання вирішується тим, що однопоршневий розчинонасос обладнаний ефективним пристроєм зниження пульсації подачі, котрий розташований на початку нагнітального патрубка та складається з циліндричної камери, всередині якої герметично закріплена трубчаста діафрагма з еластичного матеріалу. На циліндричній камері встановлено кілька невеликих компенсаційних циліндрів з поршнями, підтиснутими через пружини натискними гвинтами. Порожнина між циліндричною камерою та трубчастою діафрагмою заповнена проміжною рідиною (наприклад водою з додаванням мила) та гідравлічно з'єднана зі штоковою порожниною робочого циліндра, в якому виконується таке співвідношення діаметрів штока й поршня де сі шт і dn - відповідно діаметри штока й поршня; поб - об'ємний ККД малоімпульсного розчинонасоса, виражений в частках одиниці. Необхідність даного співвідношення діаметрів штока й поршня пояснюється наступним. Звичайно вважається, що диференціальні розчинонасоси з одним або двома робочими органами працюють за принципом подвійної дії (тобто подають розчин в нагнітальний трубопровід однаковими порціями під час обох тактів - усмоктування й нагнітання), якщо витримується співвідношення площ поршня й штока (або основного й компенсаційного поршнів) 2:1. Але при цьому не враховується вплив об'ємного ККД розчинонасосів на величину порцій розчину, що подаються в нагнітальний трубопровід в обох напівциклах роботи розчинонасоса. Особливістю розчинонасосів є те, що вони мають дуже низький об'ємний ККД, який звичайно знаходиться в межах 0,5...0,8. Зумовлено це тим, що будівельні розчини містять значну кількість пухирцевого повітря й тому мають чітко виражені пружні властивості. Завдяки цьому під час роботи розчинонасоса виникають такі втрати перекачуваного розчину і неповнота заповнення всмоктувальної камери в такті всмоктування за рахунок розширення розчину, неповнота нагнітання всмоктаного розчину завдяки його стиснення, зворотні витоки розчину через клапани під час їх спрацьовування на закривання. Отже, в нагнітальну робочу камеру поступає порція розчину V = V P г, -тіоб, де V D n = — d n h - теоретичний робочий об'єм к- • 4 поршня; h - хід поршня; rjO6 - об'ємний ККД розчинонасоса. Для того, щоб розчин поступав в нагнітальний трубопровід однаковими порціями в обох напівциклах, необхідно розділити величину V p п Лоб на дві однакові частини. Але це відбуватиметься тільки тоді, коли робочий об'єм штокової порожнини складе м v 1 Я,?, p.nrr. = - • - d n h-лобЗ другого боку, робочий об'єм штокової поро* жнини можна розрахувати за формулою Прирівнявши наведені вирази, отримуємо 2l U " ЗВІДКИ або 2dujr = 2 d n -і^ гі п(2-г)об) Подивимось, як впливає рівень об'ємного ККД на розподіл порцій розчину по напівциклах, якщо співвідношення площ поршня й штока дорівнює 2:1. Хай г)об=0,5. Тоді в такті нагнітання в нагнітальну робочу камеру подасться порція розчину, яка дорівнює половині теоретичного робочого об'єму поршня. При співвідношенні площ поршня й штока 2:1 весь розчин такту нагнітання буде витрачатися на заповнення штокової порожнини, тобто розчинонасос буде працювати за справжнім принципом одинарної дії. При г|Об=0,75 та співвідношенні площ поршня й штока 2:1 розподіл порцій в тактах нагнітання й всмоктування складе відповідно 0,25 І 0,50 від величини теоретичного об'єму поршня, тобто перша порція буде вдвічі менша від другої. Зрозуміло, що дійсної подвійної дії тут також не буде. На Фіг. зображений повздовжній розріз малоімпульсного розчинонасоса. Малоімпульсний розчинонасос містить усмоктувальну 1 та нагнітальну 2 робочі камери з клапанами 3 й 4 та патрубками підводу 5 і відводу 6 перекачуваного розчину. До Всмоктувальної робочої камери приєднаний горизонтально розташований робочий циліндр 7 з поршнем 8 і штоком 9. Поршень 8 зі штоком приводяться в рух від приводу 10. До нагнітального патрубка 6 приєднаний пристрій зниження пульсації подачі 11, котрий складається з циліндричної камери 12 всередині якої герметично закріплена трубчаста діафрагма 13 з еластичного матеріалу. Порожнина 14 між циліндричною камерою й трубчастою діафрагмою заповнена проміжною рідиною (наприклад, водою з додаванням мила) та за допомогою патрубка 15 гідравлічно з'єднана зі штоковою порожниною 16 робочого циліндра. З метою запобігання можливості закривання отвору, що забезпечує вхід у патрубок 15 з боку циліндричної камери, в останній над вказаним отвором приварена обмежувальна пластина 17. Для додаткового зниження пульсації подачі на циліндричній камері встановлено кілька невеликих циліндрів 18 з поршнями 19, підтиснутими через пружини 20 гвинтами 21. Для зміни проміжної рідини передбачені отвори 22 і 23 із запірними пристроями. Малоімпульсний розчинонасос працює таким чином. При ході поршня 8 вправо розчин через патрубок 5 і клапан 3 всмоктується в робочу камеру 1. Одночасно проміжна, що витискується зі штокової порожнини 16, стискує трубчасту діафрагму 13 і нагнітає розчин в трубопровід. Під час ходу поршня 8 ліворуч розчин з робочої камери 1 через клапан 4 витискається в робочу камеру 2, з якої він поступає в патрубок 6 і трубчасту діафрагму 13. При цьому одна частина цього розчину нагнітається в трубопровід, а друга заповнює тру 5214 бчасту діафрагму, що розширюється за рахунок габаритні розміри, мм 650x880x640 перетікання проміжної рідини в штокову порожнимаса, кг 220 ну. Оскільки робочий об'єм штокової порожнини Даний малоімпульсний розчинонасос має проскладає половину об'єму розчину, що подається в сту конструкцію як насосної частини, так і притрубчасту діафрагму в такті нагнітання, порція строю компенсації подачі. Відсутність діафрагми в розчину, яка нагнітається в трубопровід, дорівнює усмоктувальній робочій камері дає можливість порції розчину, що заповнює трубчасту діафрагму зменшити так званий «шкідливий об'єм» цієї камета буде подана в трубопровід в наступному такті. ри та через це покращити всмоктувальну здатність Таким чином, одно поршневий розчинонасос з розчинонасоса й знизити його ККД. Заповнення даним пристроєм зниження пульсації подачі праштокової порожнини робочого циліндра проміжною цює за принципом подвійної дії, тобто подає розрідиною - водою з додаванням мила - покращує чин в трубопровід однаковими порціями в обох умови роботи тертьових деталей поршневої групи напівциклах. Додаткове згладжування пульсації та підвищує строк їх служби. Наявність кількох подачі забезпечується наявністю кількох компенкомпенсаційних циліндрів дає можливість додатсаційних циліндрів 18. ково зменшити пульсацію подачі розчину, якщо поршень робочого циліндра приводиться в рух від На основі запропоновано/ конструкції розробкривошипно-шатунного механізму. Якщо цей полений проект й виготовляється дослідноршень приводиться в рух від кулачкового або гідпромисловий зразок малоімпульсного розчинонаравлічного приводів, то потреба в компенсаційних соса з наступними параметрами: циліндрах зникає, оскільки подача розчину буде діаметр поршня, мм 100 рівномірною за рахунок подвійної дії розчинонасооб'ємний ККД 0,72 са. діаметр штока, мм 80 Джерела інформації, які були використані при хід поршня, мм 80 описі винаходу: частота ходів поршня, 1/хв. 140 1. Деклараційний Патент України №38156А діаметр компенсаційних цилінМПК F04B9/02. Малоімпульсний насос / Васильєв дрів, мм 20 А.В., Матвієнко A.M. Заявл.02.06.2000; кількість компенсаційних цилінОпубл. 15.05.2001, Бюл. №4. дрів 4 тиск подачі, МПа 2,5 2. Пат. Чехословакии №97399, кл.59а,3,59а, подача, м3/год. 3,8 Дифференциальный растворонасос, 15.11.60г. потужність приводу, кВт 4,0 ю 5 7 8 9 23 17 Фіг. Комп'ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 37 прим. Міністерство освгги і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601