Гидротаранная установка

 

Изобретение относится к насосостроению, может быть использовано для перекачки различных жидкостей и позволяет повысить расход вакуумируемого газа. Гидратаранная установка содержит подающую магистраль 1 с ударным клапаном 3, газожидкостной эжектор 8, вакуумируемые емкости 13, задвижку 14, ресивер 15, приемную емкость. При гидроударе на клапане 3 над ним образуется вакуум, полость вакуумируется, сжатый газ через ресивер 15 подается потребителю.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ(СКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 04 F 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4786213/29 .(22) 29.01.90 (46) 23.03.92. Бюл, М 11 (75) M.Ñ.Õàð÷åíêî (53) 621.691 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 964259, кл. F 04 F 7/02, 1983. (54) ГИДРОТАРАННАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к насосостроению, может быть использовано для перекачИзобретение относится к машиностроению, конкретно к конструкции гидротарана, и может быть использовано в любых отраслях народного хозяйства.

Известны водоструйные насосы, включающие силовой элемент, воздухозаборник, смесительную камеру, диффузор.

Водоструйные насосы отличаются конструктивной простотой и устойчивостью в работе; К их недостаткам следует отнести высокую энергоемкость для обеспечения требуемых напоров рабочей жидкости на сопловых элементах и низкий КПД использования энергии, который не превышает

10„,1203,.

Известна также гидр зтаран ная установка, включающая жидкос1ную и сливную магистрали с насосом, первая из которых имеет параллельные рабочие участки, а также воздушные магистрали, при этом жидкостные и воздушные магистрали снабжены ударными клапанами, работающие в противофазе., Ы 1721313 А1 ки различных жидкостей и позволяет повысить расход вакуумируемого газа. Гидратаранная установка содержит подающую магистраль 1 с ударным клапаном 3, газожидкостной эжектор 8, вакуумируемые емкости 13, задвижку 14, ресивер 15, приемную емкость. При гидроударе на клапане 3 над ним образуется вакуум, полость вакуумируется, сжатый газ через ресивер 15 подается потребителю.

Гидротаранная установка обладает необходимой производительностью, обеспечивает заданную степень сжатия или разряжения, но из-за конструктивных недостатков не может полностью использовать энергию жидкостного потока, подаваемого в вакуумную полость рабочих участков за жидкостными ударными клапанами.

Целью изобретения является повышение расхода вакуумированного газа.

Достигается это тем, что известная установка снабжена газожидкостным эжектором, дополнительной вакуумируемой емкостью, сообщенной с ней дополнительной дренажной магистралью с обратным клапаном и диффузором, причем пассивное сопла эжектора сообщено с дополнительной дренажной магистралью, активное сопла — с подающей магистралью за ударным клапаном, а смеситель сообщен с входом диффузора, выход которого сообщен с.газоотделителем.

1721313

25

35

45

На фиг.1 показана принципиальная схема установки; на фиг.2 схематически показан принцип действия установки; на фиг.3— газожидкостной эжектор; на фиг.4 — установка при работе в режиме компрессора.

Гидротаранная установка. содержит подающую 1 и сливную 2 магистрали. На подающей магистрали 1 установлен жидкостной ударный клапан 3, непосредственно эа которым размещается дренажный отвод 4 с газовым ударным клапаном 5.

Жидкостной ударный клапан 3 и газовый ударный клапан 5 имеют общий привод и работают в противофазе, т.е, когда один из них открыт, другой закрыт. Подающая магистраль 1 за ударным клапаном 3 переходит в рабочий участок 6, в конце которого установлен многосопловой элемент 7 газожидкостного эжектора 8. Газожидкостной эжектор 8 включает в себя воздухозаборник

9, смесительную камеру 10 и выходной диффуэор 11.

Вакуумируемые емкости 13 (реципиенты) в случае необходимости равномерной откачки могут соединяться между собой уравнительной задвижкой 14. Выходной диффуэор 11 газожидкостного эжектора 8 соединяется с газоотделителем — ресивером 15.

При размещении гидротаранной установки на самотечных жидкостных потоках для режима компрессора воздухоотделитель 15 снабжен отходящим патрубком 16, выходная часть которого погружена в приемную емкость 17, на верху которой расположена сливная магистраль 2.

Воздухоотделитель 15 снабжен дополнительной задвижкой 18, Гидротаранная установка работает следующим образом.

В подающую магистраль 1 самотеком или под напором подается. рабочая жидкость. При закрытии жидкостного ударного клапана 3 за ним в результате отрыва потока образуется вакуумная полость 19. В это время открывается газовый ударный клапан

5, установленный на дренажном отводе 4, и вакуумная полость 19 заполняется реципиентом, после чего газовый ударный клапан

5 закрывается и вновь открывается жидкостной ударный клапан 3. В результате. чего вовлеченный B первом рабочем цикле объем газа сжимается, образуя в рабочем участке

6 газожидкостную смесь. Газожидкостная смесь, под действием последующих импульсов цилиндрических потоков жидкости и газа с приращенной скоростью проталкивает через сопловые элементы 7 газожидкостного эжектора 8 рабочую смесь и вовлекает из воздухозаборника 9 дополнительный объем реципиента.

Предлагаемая гидротаранная установка может использоваться и как компрессор или вакуумный насос. При работе установки в режиме компрессора вовлеченный в поток рабочей жидкостью газ через диффузор 11 поступает в газоотделитель 15, где происходит их разделение, а рабочая жидкость по отводному патрубку 16 поступает в заглубленную приемную емкость 17 и далее — в сливную магистраль 2. Отделенный гаэ через задвижку 18 ресивера подается потребителю. Степень сжатия газа при подаче рабочей жидкости самотеком равна глубине эаглубления отводящего патрубка 16 в приемную емкость 17.

При использовании напорной рециркуляционной системы подачи рабочей жидкости степень сжатия газа в гаэоотделителе 15 . определяется рабочим напором используемого насоса. В этом случае целесообразно испольэовать два параллельных рабочих участка 6 с жидкостными и газовыми ударными клапанами 3 и 5, работающих s противофазе, а также отпадает необходимость в отводном патрубке 16 и в приемной емкости

17.

Производительность установки находится в прямой зависимости от расхода рабочей жидкости в подающей 1 и сливной 2 магистралях в единицу времени. При оптимальной частоте перекрытий жидкостных и газовых клапанов 3,5 и работе гаэожидкостного эжектора 8 на каждый обьем расхода рабочей жидкости вовлекается и сжимается до двух объемов газа.

В режиме вакуум-насоса принцип работы установки остается аналогичным описанному при следующих изменениях.

Воздухозаборник 9 газожидкостного эжектора 8 через обратный клапан 12 соединяют с вакуумируемой емкостью 13, а в случае необходимости более равномерной откачки реципиента вакуумируемая емкость 1.3 выполняется из двух секций, соединенных между собой уравнительной задвижкой 14.

Предельная глубина откачки практически не отличается от давления насыщенного пара используемой рабочей жидкости. Так, при использовании в качестве рабочей жидкости воды, глубина откачки составляет порядка 2 кПа (0,02 ата), но практически достигает 5 кПа (0,05 ата), что обусловлено тем, что в воде всегда имеется определенное количество растворенного воздуха.

Выполнение рабочего участка 6 в виде газожидкостного эжектора 8 повышает не только быстроту действия установки и КПД, 1721313 но и улучшает ее эксплуатационные параметры в целом.

Предлагаемая установка создает условия, при которых подаваемый в разреженную газовую полость импульсно-жидкостной поток практически 5 полностью передает свою сконцентрированную кинетическую энергию для сжатия и разрежения газа. что и повышает расход вакуумируемого газа.

Формула изобретения

1. Гидротаранная установка, содержащая подающую магистраль с ударным клапаном, спивную магистраль, дренажную магистраль с газовым клапаном, газоотде- 15 литель, сообщенный с подающей и сливной магистралями, и вакуумируемую емкость, сообщенную с дренажной магистралью посредством газового клапана, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности сжатия газов и создания вакуума, установка снабжена газожидкостным эжектором, дополнительной вакуумируемой емкостью, сообщенной с ней дополнительной дренажной магистралью с обратным клапаном и диффузором, причем пассивное сопло эжектора сообщено с дополнительной дренажной магистралью, активное сопла — с подающей магистралью за ударным клапаном, а смеситель сообщен с входом диффузора, выход которого сообщен с газоотделителем.

2. Установка по п.1, отли ча ю ща я ся тем, что она снабжена уравнительным патрубком с задвижкой, сообщающим вакуумируемые емкости между собой.

1721313

1721313

Составитель А.Кулагин

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И.Муска

Редактор Е,Полионова

Проиэвод твенно издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 939 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4(5