Способ подачи жидкостей по трубопроводам и устройство для осуществления этого способа

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) /фью),.

: S n,,-„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 3898062/29 (22) 22.05.85 (31) 1955/84 (32) 22.05.84 (33) HU (46) 07.02.93. Бюл. N 5 (71) Планорг Мернеки Ирода ГМ (HU) (72) Тибор Дора и Янош Пухер (HU) (56) ПатентАвстрии М344512, кл,59а, 19, 1978 (54) СПОСОБ ПОДАЧИ ЖИДКОСТЕЙ ПО

ТРУБОПРОВОДАМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА (57) 1. Способ подачи жидкостей по трубопроводам с использованием потенциальной энергии столба рабочей жидкости путем создания циклического энергообмена между потоками рабочей и перекачиваемой жидкостей в виде попеременных последовательностей впусков и выпусков порций жидкости, производимых в изолируемой от атмосферы системе емкостей, имеющих установленный в них. с возможностью возвратно-поступательного движения для передачи давления жидкости рабочий орган . в виде вытеснительного элемента, причем для восполнения потерь энергии, возникающих в процессе подачи жидкости, по меньшей мере к одному из потоков жидкости подводят дополнительную энергию, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса подачи жидкости, по меньшей мере часть дополнительной энергии подводят непосредственно в системе емкостей при помощи механического воздействия на вытеснительный элемент по крайней мере в одном из двух направлений его движения. цю> . Жпо 1 794226 А3 (Я)5., F 17 D 1/14, F 04 В 23/00

2. Устройство для.осуществления способа по п.1, содержащее систему емкостей в виде изолированных от атмосферы цилиндров, в которых с образованием приводных и рабочих камер и возможностью возвратно-поступательного движения и передачи давления жидкости установлены вытеснительные элементы, причем рабочие и приводные камеры соединены c ïîäâîäÿщими и отводящими трубопроводами при помощи запорных элементов для впуска и выпуска рабочей жидкости, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что устройство снабжено расположенным вне цилиндров приводным механически нагружающим элементом, а вытеснительный элемент снабжен выходным звеном для связи с нагружающим элементом.

3, Устройство по п.2, отл и ч а ю ще ес я тем, что каждый вытеснительный элемент снабжен индивидуальным нагружающим элементом.

4, Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что один нагружающий элемент связан по меньшей мере с вытеснительными элементами двух цилиндров. О

5. Устройство по пп.2-4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что нагружающий элемент ) выполнен в виде гидро- или пневмоцилиндра с выходным звеном в виде штока, 6. Устройство по пп.2 — 4, о т л.и ч а ющ е е с я тем, что нагружающий элемент выполнен в виде механизма преобразования вращательного движения в прямоли- () нейное возвратно-поступательное, предпочтительно включающее понижающий редуктор и коленчатый вал, .Ф.1794226

Изобретение относится к способам перемещения жидкостей по трубопроводам путем перекачивания.

Целью изобретения является повышение экономичности процесса подачи жидкости.

Изобретение предусматривает способ подачи жидкостей по трубопроводам с использованием потенциальной энергии столба рабочей жидкости путем создания циклического энергообмена между потоками рабочей и перекачиваемой жидкостей в виде попеременных последовательных впусков и выпусков порции жидкости, производимых в изолируемой от атмосферы системе емкостей, имеющих установленный в них с воэможностью возвратно-поступательного движения для передачи давления жидкости рабочий орган в виде.вытеснительного элемента, причем для восполнения потерь энергии, возникающих в процессе подачи жидкости, по меньшей мере к одному иэ потоков жидкости подводят дополнительную энергию, при этом по меньшей мере часть ее подводят непосредственно в системе емкостей при помощи механического воздействия на вытеснительный элемент по крайней мере в одном из двух направлений его движения.

Способ может быть реализован с помощью, например, шахтной водонапорной машины.

На фиг.1 изображена схема водонапорной машины с восполнением потерь энергии при перекачивании с помощью двух насосов; на фиг,2- то же, с помощью одного насоса; на фиг.3 — то же, с помощью приводного пневмоцилиндра; на фиг,4 — схема машины с приводным пневмоцилиндром и двумя оппозитно расположенными рабочими цилиндрами; на фиг.5 — схема машины с восполнением потерь энергии с помощью механического привода, воздействующего на поршни рабочих цилиндров; на фиг.6— схема машины с механическим приводом поршней рабочих цилиндров;

В схеме шахтной водонапорной машинй, показанной на фиг.1 и выполненной по традиционному способу подачи жидкостей, имеются стоящие на поверхности охладительная башня 1 и холодильник 2, с помощью трубопроводов 3 и 4 соединенный с установленной в шахте водонапорной машиной 5, которая соединена с горизонтально расположенным контуром, включающим всасывающий резервуар 6, водовоздушный теплообменник 7 и трубопроводы 8 и 9. В трубопроводе 3 на поверхности установлен первый насос 10, а в трубопроводе 8, в шахте — второй насос 11, служащие для восполнения потерь энергии. Охлажденная в холодильнике 2 вода водонапорной машиной 5 подается во всасывающий резервуар 6 насоса 11, который нагнетает холодную воду через теплообменник 7 к водонапорной машине 5 по трубопроводу 9, и подается водонапорной машиной 5 по трубопроводу 4 в холодильник 2. Полная рециркуляция обес"0 печивается восполняющими потери насосами 10 и 11.

При восполнении потерь энергии с помощью одного насоса 10 (фиг.2) последний должен иметь приводную мощность, рав15 ную сумме мощностей двух насосов 10 и 11, Чтобы исключить один из насосов в схеме, изображенной на фиг.1, и тем самым повысить экономичность процесса перекачивания жидкости, трубопровод 3 при помо20 щи запорного элемента 12 соединяют со штоковой полостью 13 цилиндра 14 и при помощи запорного элемента 15 и участка трубопровода 16 — со всасывающим резервуаром 6, к которому подключен всасывающий патрубок насоса 11, Трубопровод 9 от водовоздушного теплообменника 7 при помощи запорного элемента 17 соединен с поршневой полостью 18 цилиндра 14, которая с помощью запорного элемента 19 под30 ключена к трубопроводу 4. К трубопроводу

9 перед запорным элементом 17 подключен резервуар 20, служащий для выравнивания давления и удаления воздуха из системы.

Поршень 21 в цилиндре 14 при помощи штоЗ5 ка 22 соединен с поршнем 23 приводного цилиндра 24, поршневая полость 25 которого при помощи трехходового крана 26 подключена к источнику сжатого воздуха, например к шахтной пневмосети или к.ком40 прессору.

В машину может быть введен цилиндр

27 (фиг,4) с поршнем 28 и штоком 29, который связан с поршнем 23 цилиндра 24, при этом поршневая полость 30 цилиндра 27

45 сообщена с трубопроводом 3 (как и штоковая полость 13).

Подвод энергии для восполнения потерь может быть выполнен с помощью механического привода (фиг.5), включающего

50 электродвигатель 31, редуктор 32 и коленчатый вал 33. шейки которого при помощи шатунов 34 связаны с выходными звеньями — штоками 22 цилиндров 14, при этом в схеме используются три таких цилиндра.

Модернизированный вариант (фиг.6) включает два цилиндра 14 и 27, поршни 21 и 28 которых приводятся в движение от одной шейки коленчатого вала 33 шатуном 34.

Водонапорная машина работает следующим образом.

1794226

Когда поршень 21 цилиндра 14 (фиг.3) находится в нижней мертвой точке, поршневая полость 18 цилиндра 14 заполнена поданной во время предыдущего хода насосом 11 теплой водой, при этом трехходовой кран 26 открыт в сторону атмосферы.

Запорные элементы 15 и 17 закрываются, а элементы 12 и 19 открываются, трехходовой кран 26 переводится в положение подачи сжатого воздуха в поршневую полость

25 цилиндра 24. После указанных переключений холодная вода из трубопровода 3 под избыточным давлением поступает в штоковую полость 13 цилиндра 14 и, воздействуя на поршень 21, вытесняет теплую воду из поршневой полости 18 в трубопровод 4, при этом сжатый воздух в поршневой полости

25 приводного цилиндра 24 воздействует на поршень 23, шток 22 передает полученное усилие поршню 21, поддерживая процесс вытеснения жидкости из поршневой полости 18.

При достижении поршнем 21,положения верхней мертвой точки запорные элементы 12 и 19 закрываются, элементы 15 и

17 открываются, трехходовой кран 26 переключается на сообщение поршневой полости 25 приводного цилиндра 24 с атмосферой. После чего теплая вода из трубопровода 9 поступает в поршневую полость 18 цилиндра 14, перемещая поршень

21 и связанный с ним штоком 22 поршень 23 вниз к положению нижней мертвой точки, и холодная вода из штоковой полости 13 по

5 трубопроводу 16 вытесняется во всасывающий резервуар 6. При достижении нижней мертвой точки циклы повторяются.

Аналогично работает устройство, изображенное на фиг.4, при этом роль штоко10 вой полости 13 цилиндра 14 выполняет поршневая полость 30 цилиндра 27, а приводной цилиндр 24 имеет дополнительный шток 29 для связи с поршнем 28.

Устройство, изображенное на фиг.5, ра15 ботает аналогично устройству, приведенному на фиг.3, но вместо приводного цилиндра

24 используется механический привод поршней 21 от коленчатого вала 33. Применение трех цилиндров 14, рабочий процесс в

20 которых смещен по фазе, позволяет повысить равномерность обьемной подачи жидкости и исключить всасывающий резервуар

6 и насос 11.

Устройство, изображенное на фиг.6, ра25 ботает аналогично устройству, приведенному на фиг.4, но вместо приводного цилиндра

24 используется механический привод поршней 21 и 28 от коленчатого вала 33, коммутационные же связи между элементами

30 машины оставлены прежними.

1794226

1794226

1794226

Составитель

Редактор Т.Шарганова, Техред М.Моргентал

Корректор М.Петрова

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

Заказ 531 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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