Трубопровод-насос

 

Использование: для водоподъема в низконапорных локальных системах орошения и пастбищного водоснабжения. Сущность изобретения: перегородки расположены по длине трубообразного корпуса и в них установлены последовательно чередующиеся -. .- - лгл.иаа Sta -- JCsrf t ;. etSrЈi Ь. THJ 2 впускные клапаны. Упругоэластичный элемент закреплен между перегородками с образованием приводной камеры со стенкой корпуса и рабочей камеры - в полости размещения клапанов. Приводная камера заполнена термочувствительным рабочим телом. Упруго-эластичная стенка закреплена на внутренней стенке корпуса с образованием герметичных отсеков приводной камеры, расположенных последовательно по длине трубопровода. Упругоэластичный элемент выполнен трубчатым или в виде двух пластин, расположенных параллельно. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОЬГЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721235/29 (22) 19.07.89 (46) 23.12.92. Бюл. ¹ 47 (75) Э,П.Коваленко (56) Авторское свидетельство СССР

N 1038569, кл. F 04 В 47/06, 1982. (54) ТРУБОПРОВОД-НАСОС (57) Использование: для водоподьема в низконапорных локальных системах орошения и пастбищного водоснабжения. Сущность изобретения: перегородки расположены по длине трубообразного корпуса и в них установлены .последовательно чередующиеся

Изобретение относится к насосам с тепловым приводом и может быть использовано для водоподъема в низконапорных локальных системах орошения и пастбищного водоснабжения.

Известна гелионагревательная система, с;)держащая гелиоиспаритель, расположенный над ним бачок-дозатор и находящийся под ними конденсатор, сообщенный подводящим трубопроводом с гелиоиспарителем, а отводящим трубопроводом через конденсатосборник и обратный клапан — с бачком-дозатором.

Конденсатор выполнен в виде насоса с отдельной мембранной герметичной газовой полостью и снабжен дополнительным обратным клапаном, установленным в отводящем трубопроводе конденсатора, а верхние точки гелиоиспарителя и бачка-дозатора сообщены дополнительным трубопроводом.

Недостатком этой системы является сложность конструкции и низкая проиэво„„5U„„1783148 Al (s>)g F 04 B 19/24, 43/12, F 17 D 1/12 впускные клапаны. Упругоэластичный элемент закреплен между перегородками с образованием приводной камеры со стенкой корпуса и рабочей камеры — в полости размещения клапанов . Приводная камера заполнена термочувствительным рабочим телом. Упруго-,.эластичная стенка закреплена на внутренней стенке корпуса с образованием герметичных отсеков приводной камеры, расположенных последовательно по длине трубопровода. Упругоэластичный элемент выполнен трубчатым или в виде двух пластин, расположенных параллельно. .2 з,п. ф-лы, 5 ил. дительность при работе на энергии изменяющейся во времени температуры среды, окружающей ее.

Известен объемный волновой насос, содержащий приводную и рабочую камеру, имеющие общую неподвижную и подвиж- QQ ную жесткие стенки. Подвижная стенка ка- (Д меры приводного устройства выполнена в д виде теплообменника, частично заполнен- @ ного термочувствительным рабочим телом.

Полость теплообменника соединена с полостью камеры приводного устройства отверстиями. К рабочей камере со стороны д неподвижной стенки подсоединены напорный и всасывающий трубопроводы с сооветствующими клапанами, Недостаток насоса — сложность его конструкции и низкая производительность при использовании для его привода тепловой энергии.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является

1783148 диафрагменный насос, содержащий корпус, перегородки, расположенные по длине корпуса с установленными в них последовательно-чередующимися впускными и выпускными клапанами, эластичный эле- 5 мент, закрепленный между перегородками с образованием приводной камеры со стен. кой корпуса и рабочей камеры в полости. размещения клапанов. Причем приводная камера посредством трубопровода гидрав- 10 лически связана с гидропульсатором, а в рабочей камере установлена перфорированная опорная труба, Наличие опорной трубы в рабочей каме20

35 выполнен трубчатым или в виде двух пластин, расположенных параллельно.

Выполнение упругоэластичной стенки, 40

50 ре ограничивает ее рабочий объем, подача перекачиваемой жйдкости и из рабочей ка меры через отверстия в этой трубе приводит к непрбизводительным потерям энергии, а размещение приводного устройства вне приводной камеры-и наличие трубопровода, подсоединяющего его к приводйой камере, увеличивает ее непроизводительный объем, в котором теряется энергия при изменении давления газа. Это в совокупности снижает производительность насоса.

Недостаток насоса — его низкая производительность при использовании для его привода тепловой энергии.

Цель достигается тем, что упругоэластичная стенка закреплена на внутренней стенке корпуса с образованием герметичных отсеков. приводной камеры, заполненной термочувствительным рабочим телом, причем отсеки приводной камеры расположены последовательно по длине трубопровода..

Кроме того, упругоэластичный элемент закрепленной на внутренней стенке корпуса с образованием герметичных отсеков приводной камеры, является необходимым условием для обеспеченйя требуемого изменения давления в отсеках, обеспечивающего достижение поставленной цели.

Заполнение отсеков приводной камеры термочувствительным рабочим телом обеспечивает изменение их объема с изменением температуры рабочего тела и исключает непроизводительные затраты энергии на изменение давления в дополнительных емкостях, Расположение отсеков последовательно по длине трубопровода позволяет последовательно по длине трубопровода изменять температуру рабочего тела в них также в зависимости от температуры перекачиваемой жидкости, а следовательно, аналогично изменять объемы приводной камеры, чем приводить в действие рабочую камеру, а в результате повысить производи- . тельность насоса.

Выполнение упругоэластичного> элемента трубчатым дает возмо>кность повы- сить производительность трубопровода— насоса при равномерном по поверхности трубопровода теплообмене с окружающей средой, а в виде двух пластин — при неравномерном теплообмене по периметру трубопровода, а также — расширяет возможности регулирования давления в рабочей камере, что позволяет расширить диапазон, в пределах которого возможно достижение поставленной цели.

Нэ фиг.1 приводится трубопровод-насос при положении упругоэластичной стенки с охлажденным рабочим телом, поперечный разрез; на фиг.2 — то же, при. подогретом рабочем теле; на фиг.3 — разрез

А-А на фиг.1 (при упругоэластичной стенке, выполненной по всему периметру корпуса насоса); на фиг.4 — то же, при упруго-эластичной стенке, охватывающей половину . периметра при охлажденном рабочем теле; на фиг.5 — то же, при нагретом рабочем теле.

Трубопровод-насос содержит трубооб- разный корпус 1, стенка 2 которого образует герметичную приводную камеру 3 с упругоэластичной стенкой 4, которая через интервал по длине корпуса 1 закреплена на внутренней его стенке с образованием герметичных отсеков камеры 3. Стенка 4 и торцовые жесткие перегородки 5 образуют рабочую камеру 6. Одна торцовая перегородка 5 имеет обратный клапан 7, а вторая — клапан 8, Клапаны 7 и 8 выполнены пропускающими жидкость 9 в корпусе 1 в одном направлении, Приводные камеры 3, заполненные термочувствительным рабочим те-. лом 10, имеют трубки 11 с вентилями.

Внешняя поверхность стенки 2 выполнена поглощающей солнечные лучи, например, имеющей черный цвет. В случае перекачивания жидкости без изменения ее температуры упругоэластйчная стенка 4 выполнена теплоизолирующей, а для перекачивания с изменением ее температуры — теплопроводной. Упругоэластичная стенка 4 может охватывать также частично стенку 2 корпуса 1 по ее периметру, как показано на фиг.4 и 5.

Трубопровод-насос работает следующим образом.

При изменении температуры воздуха или интенсивности солнечного облучения

5 стенки 2 она изменяет свою температуру, при этом изменяется температура термочувствительного рабочего тела 10, наприМер, водного раствора аммиака, в отсеках приводной камеры 3. Так, при нагревании рабочего тела 10, pro обьем и давление уве1783148 личиваются, соответственно возрастает объем отсеков приводной камеры 3. При этом давление тела 10 передают через упруго-эластичную стенку 4 на перекачиваемую жидкость 9, которую выдавливают через 5 клапан 8 в отводящий трубопровод потребителю. При уменьшении температуры сре. ды, в которой находится корпус 1, или его облучения лучами. солнца, температура стенки 2 и рабочего тела уменьшается, дав- 10 ление тела 10 падает и объем отсеков приводной камеры 3 сокращается. В результате давление в рабочей камере 6 падает и жидкость через клапан 7 всасывается в камеру

6 из подводящего трубопровода. При возра- 15 стании температуры рабочего тела происходит снова процесс нагнетания и т.д.

Температура воздуха и интенсивность солнечной радиации непрерывно изменяются во времени. В годовом и суточном раэ- 20 резе существуют определенные циклы изменения температур во времени, на которые накладываются вероятностные изменения температур, зависящих от целого ряда обстоятельств. Такое изменение температу- 25 ры воздуха и солнечной радиации во времени, носящее в осреднении циклический характер, является повсеместно распространенным и имеющим энергетический потенциал, приемлемый для практического 30 использования для удовлетворения нужд потребителей в целом ряде случаев, особенно при отсутствии других видов энергии.

Подбором содержания аммиака в его водном растворе можно в достаточно широ- 35 ких пределах подобрать такой диапазон изменения давления в отсеках приводной камеры 3, который обеспечил бы требуемый напор нагнетания и всасывания в рабочей камере 6 в пределах энергетических воз- 40 можностей источника, Так, при содержании в каждом грамме. раствора S = 0,350 г амми- ака, которым заполнена приводная камера

3, при температуре рабочего тела 10, равной, например, в ночные часы 10 С,давле- 45 ние в приводной камере 3 будет равно около

0,8 атм. Близкое к этому давление будет в рабочей камере 6. В этом случае может быть осуществлено всасывание воды в рабочую камеру 6 на высоту до 2 метров. Если днем 50 температура рабочего тела 10 достигнет.

30 С, то на высоту 5 метров можно поднять на каждый 1 r раствора объем воды

S — S1

Р/Р p (1) 55 где Р— давление,Р> - атмосФерное давление, р-удельная плотность аммиака при Ро = 1 атм и

Т = 30"С; S> — содержание аммиака в 1 т раствора при P = 1,5 атм и Т = 30 С.

В рассматриваемом случае

0,3!>0 — 0,332 ° 1,0

1 1

Ж 17,5см /г. (2)

Отсюда следует, что если в отсеках приводной камеры 3 при температуре 10 С содержится 50 литров водного аммиака, то при температуре 30 С при достаточно малой силе упругости стенки 4 приводная камера 3 будет иметь обьем при давлении в ней 1,5.атм

W = 50 + 17,5 50 = 925 литров ° (3)

Из соотношения (3) следует, что в этом случае объем рабочей камеры увеличится на объем

Wp = 925 — 50 = 875 литров, т,е. 875 литров воды могут быть подняты на высоту до 5 метров.

При уменьшении температуры воздуха в следующую ночь до 15ОС начнется процесс всасывания. В случае, если перекачивается подземная вода, имеющая температуру порядка 8 С, и стенка 4 выполнена теплопроводной, то произойдет дальнейшее охлаждение рабочего тела 10, при достижении температуры которым в 10 С стенка 4 возвращается в первоначальное положение, а следовательно, и всасывание

875 литров воды в рабочую камеру 6 при условии, что общий объем рабочей камеры позволяет такое изменение своего обьема.

Затем процессы повторяются с изменением . температуры во времени рабочего тела 10 под тепловым воздействием окружающей его среды.

Выполнение стенки 4 упругоэластичной позволяет регулировать давление в рабочей камере по зависимости

Рп- Ру — Рр, (4) где Рп-давление рабочего тела 10 на стенку

4 со стороны приводной камеры; Ру — давление сил упругости стенки 4, направленные против давления Рп при растянутой стенке

4; Pp — давление в рабочей камере 6.

Так как значение Ру зависит от степени растяжения стенки 4, то подбором значения

Ру можно обеспечить процесс всасывания при изменениях Рп в пределах выше атмосферного давления.

В случае выполнения стенки 4, охватывающей часть корпуса 1 по его периметру, как это показано на фиг.4 и 5, значение меняет свой знак в вогнутом поло>кении стечки 4. Это расширяет возможности регулирования давления в рабочей камере 6 с помощью сил упругости стенки 4.

Заправку отсеков камеры 3 осуществляют через трубки 11 с вентилем.

При отсутствии необходимости в водоподъеме заявляемый трубопровод-насос

1783140 можно испольэовать для провода жидкости

r. оoд нHоoм M нHа п рpа8вBл еeнHи и, как трубопровод. Для этого удаляют рабочее тело 10 из отсеков камеры 3 через трубки 11.

Изобретение целесообразно использовать в системах низконапорного водоснабжения и орошения прежде всего в случаях отсутствия других"источников энергии или удаленности от них. Оно является экологически чистым по источнику энергии, который является возобновляемым. В случае утечки аммиака из приводной камеры в рабочую камеру при использований воды на орошение, негативные экологические последствия также практически исключаются, так как аммиак является удобрением, широко используемым в этом качестве в сельском . хозяйстве.

Существенным преимуществом изобретения является также подача воды при высокйх температурах воздуха для локального подпочвенного орошения, когда растения испытывают недостаток воды в ней.

Формула изобретения

1. Трубопровод-насос, содер>кащий трубообразный корпус, перегородки, располо>кенные по длине корпуса сустановленными в них последовательно-чередующимися впускными и выпускными клапанами, упругоэластичный элемент, закрепленный меж5 ду перегородками с образованием приводной камеры со стенкой корпуса и рабочей камеры — в полости размещения клапанов, отличающийся тем, что. с целью повышения производительности при ис10 пользовании для привода тепловой энергии, приводная камера заполнена термочувствительным рабочим телом; à упругоэластичная стенка закреплена на внутренней стенке корпуса с образованием

15 герметичных отсеков приводной камеры, расположенных последовательно по длине трубопровода.

2. Трубопровод-насос по п.1, о т л и ч а20 ю шийся тем, что упругоэластичный элемент выполнен трубчатым.

3. Трубопровод-насос по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что упругоэластичный

25 элемент выполнен в виде двух пластин, расположенных параллельно.

1783148

А-А

ФО8. 5

Редактор А.Пупрякова

Заказ 4498 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Ю б

Составитель Э.Коваленко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Козориз

Трубопровод-насос Трубопровод-насос Трубопровод-насос Трубопровод-насос Трубопровод-насос 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области газоснабжения жилых, общественных, коммунально-бытовых зданий

Изобретение относится к добыче нефти для внутрипромыслового сбора и транспортированию продукции нефтяных скважин и предназначено для использования в нефтеперерабатывающей промышленности, в частности для однотрубного транспортирования нефтегазовых смесей

Изобретение относится к транспорту и переработке высоковязких нефтей и может быть использовано для вовлечения в переработку битуминозных , парафинистых и других тяжелых нефтей
Наверх