Насосно-эжекторная установка

 

Использование: в области струйной техники, в частности в насосно-эжекторных установках. Сущность изобретения: в насосно-эжекторной установке линия активного сопла и линия подвода перекачиваемой среды снабжены клапанами, при этом работа клапанов синхронизирована таким образом, что в одном положении открыты клапаны на отводной линии и линии, подключенной к сепаратору, и закрыты на линии активного сопла, линии подвода перекачиваемой среды и линии отвода газа, а в другом положении указанные клапаны находятся в противоположном состоянии. 2 ил.

Изобретение относитcя к машиностроению, а именно к области создания насосно-компрессорных устройств для перекачивания жидкостей и нагнетания газов.

Известна насосно-эжекторная установка, содержащая сепаратор с линией отвода газа с клапаном, подключенную к нему линию с клапаном, насос, подключенный всасывающей линией по жидкости к сепаратору и нагнетательным патрубком к отводной линии с клапаном, и эжектор, подключенный активным соплом при помощи линии активного сопла к нагнетательному патрубку насоса, выходом к сепаратору и патрубком подвода пассивной среды к линии подвода перекачиваемой среды (А.с. N 1622648, МПК F О4 F 5/54, 1989).

Данная насосно-эжекторная установка служит прототипом предлагаемого изобретения.

Недостатком рассмотренной установки является невозможность ее работы в режиме насоса с вакуумным баком, т.к. активное сопло эжектора постоянно включено в его нагнетательную линию, что снижает производительность насоса, а отсутствие клапана в линии подвода перекачиваемой среды может привести к разгерметизации вакуумного бака.

Кроме того, наличие в линиях установки раздельных вентилей с раздельными приводами усложняет и увеличивает время переключения из одного режима ее работы в другой.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей насосно-эжекторной установки и повышение удобства пользования установкой.

Поставленная цель достигается тем, что в насосно-эжекторной установке, содержащей сепаратор с линией отвода газа с клапаном, подключенную к нему линию с клапаном, насос, подключенный всасывающей линией по жидкости к сепаратору и нагнетательным патрубком к отводной линии с клапаном, и эжектор, подключенный активным соплом при помощи линии активного сопла к нагнетательному патрубку насоса, выходом к сепаратору и патрубком подвода пассивной среды к линии подвода перекачиваемой среды, линия активного сопла и линия подвода перекачиваемой среды снабжены клапанами, при этом работа клапанов синхронизирована таким образом, что в одном положении открыты клапаны на отводной линии и линии, подключенной к сепаратору, и закрыты на линии активного сопла, линии подвода перекачиваемой среды и линии отвода газа, а в другом положении указанные клапаны находятся в противоположном состоянии.

Сущность предлагаемого изобретения состоит во введении в линию активного сопла и линию подвода перекачиваемой среды клапанов и синхронизации их работы с клапанами отводной линии, линии, подключенной к сепаратору, и линии отвода газа. При этом закрытие или открытие клапанов линий происходит в одно время и в определенном сочетании, так, что насосно-эжекторная установка работает либо в режиме гидрокомпрессора или гидронасоса струйного типа, либо в режиме насоса с вакуумным баком, роль которого выполняет сепаратор. Синхронизация приводов клапанов установки обеспечивает простоту и оперативность ее перевода из одного режима работы в другой и исключает возможные ошибки в порядке переключения клапанов.

На фиг.1 представлен вариант насосно-эжекторной установки с размещением эжектора вне сепаратора.

На фиг.2 представлен вариант насосно-эжекторной установки с размещением эжектора внутри сепаратора.

Насосно-эжекторная установка на фиг.1 состоит из насоса 1, подключенного всасывающей линией 2 к сепаратору 3, а нагнетательной линией 4 через двухпозиционный клапан-распределитель 5 к отводной линии 6, либо к линии 7 активного сопла эжектора 8. Линия подвода перекачиваемой среды 9 через клапан-распределитель 5 соединена с линией 10, подключенной к сепаратору 3, либо с патрубком 11 подвода пассивной среды эжектора 8. Выход эжектора 8 сообщен линией 12 с сепаратором 3, а линия отвода газа 13 от сепаратора 3 снабжена обратным клапаном 14.

В качестве клапана-распределителя 5 может быть использован крановый двухпозиционный распределитель с ручным приводом на шесть линий. Возможно использование клапана-распределителя на девять линий. Дополнительные три линии при этом могли быть использованы в линии отвода газа 13 взамен обратного клапана 14. На фиг.2 приведен вариант насосно-эжекторной установки, включающей насос 1, подключенный всасывающей линией 2 к сепаратору 3, нагнетательной линией 4 через двухпозиционный клапан-распределитель 5, размещенный внутри сепаратора 3, к отводной линии 6, либо к линии 7 активного сопла эжектора 8, также размещенного в сепараторе 3. Линия подвода перекачиваемой среды 9 через клапан-распределитель 5 соединена линией 10 с внутренней полостью сепаратора 3, либо с патрубком 11 подвода пассивной среды эжектора 8. Выход эжектора 8 непосредственно сообщен с внутренней полостью сепаратора 3. Линия отвода газа 13 от сепаратора 3 снабжена обратным клапаном 14.

Размещение клапана-распределителя 5 и эжектора 8 в сепараторе 3 позволяет снизить требования к клапану-распределителю 5 по утечкам, т.к. вытекающая жидкость возвращается в систему, а также делает установку более компактной.

Работа предлагаемой насосно-эжекторной установки.

Перед началом работы клапан-распределитель 5 (фиг.1) устанавливается в положение, при котором нагнетательная линия 4 насоса 1 подключена через линию 7 к активному соплу эжектора 8, а линии 6 и 10 перекрыты. После этого система заливается жидкостью через заливную горловину, которая может быть конструктивно совмещена с блоком обратного клапана 14. Производится запуск привода насоса 1. При этом жидкость из сепаратора 3 начинает подаваться через всасывающую линию 2 к насосу 1 и затем под давлением через нагнетательную линию 4, клапан-распределитель 5 и линию 7 к активному соплу эжектора 8. В эжекторе 8 происходит захват рабочей жидкостью из сопла перекачиваемой среды, поступающей от линии подвода перекачиваемой среды 9 через клапан-распределитель 5 и патрубок 11. Смесь рабочей жидкости и перекачиваемой среды подается с выхода эжектора 8 через линию 12 в сепаратор 3.

В случае, если перекачиваемой средой является газ, происходит его отделение от жидкости в сепараторе 3, а жидкость вновь поступает во всасывающую линию 2 насоса 1. При достижении газом в сепараторе 3 заданного давления открывается обратный клапан 14 и газ через линию отвода газа 13 подается к мосту потребления. Установка работает в режиме гидрокомпрессора.

Если перекачиваемой средой является жидкость, то происходит полное заполнение сепаратора 3 жидкостью, после чего она через линию 13 и обратный клапан 14 выводится из сепаратора 3 под давлением, создаваемым в сепараторе 3 при его заполнении жидкость. Установка работает в режиме гидронасоса. В данном режиме работы насосно-эжекторная установка может развивать напор на выходе линии 13 больший, чем напор насоса 1л, т.к. жидкость подается во всасывающую линию 2 насоса 1 под давлением, существующим в сепараторе 3.

При необходимости достижения большей производительности перекачивания жидкости при меньшем напоре после заполнения сепаратора 3 жидкостью производится переключение клапана-распределителя 5 в положение, при котором нагнетательная линия 4 насоса 1 подключена к отводной линии 6, а линии 7,11 перекрываются. При этом происходит выброс жидкости из сепаратора 3 через всасывающую линию 8 в линию 6. В сепараторе 3 возникает вакуум, в результате чего обратный клапан 14 закрывается, а в сепаратор 3 поступает жидкость через линию подвода перекачиваемой среды 9, клапан-распределитель 5 и линию 10. Установка работает в режиме насоса с вакуумным баком.

При работе в режиме насоса установка позволяет исключить операцию заливки системы жидкостью оператором после отключения или при переходе от одного объема с перекачиваемой жидкостью к другому.

Сначала установка запускается в режиме гидрокомпрессора и после откачки газа из линии подвода перекачиваемой среды переходит автоматически в режим гидронасоса, после чего установка может быть переведена в режим насоса с вакуумным баком переключением клапана-распределителя 5.

Перед отключением установки или переключением линии подвода перекачиваемой среды 9 на газовую среду (например перенос линии 9 из одной емкости с жидкостью в другую) производится переключение клапана-распределителя 5 в режим работы гидрокомпрессором. При этом жидкость сохраняется в системе насос 1 эжектор 9 сепаратор 3, а значит сохраняется возможность перекачивания газа и перевода установки в режим насоса с вакуумным баком без предварительной заливки системы жидкостью оператором.

При размещении эжектора 8 в скважине и отключении патрубка 11 от клапана-распределителя 5 возможно откачивание жидкости с глубин, больших 11 метров, в режиме работы гидрокомпрессором.

Таким образом, предлагаемая насосно-эжекторная установка позволяет осуществлять самозаливку системы жидкостью, что необходимо для запуска насоса. Синхронизация переключения клапанов в линиях установки обеспечивает удобство пользования установкой потребителем.

Предлагаемая насосно-эжекторная установка может быть использована на приусадебном участке, а также на производственных, сельскохозяйственных и торговых предприятиях для перекачивания жидкостей из емкостей через заливную горловину, а также при сборе пролившейся жидкости.

Формула изобретения

Насосно-эжекторная установка, содержащая сепаратор с линией отвода газа с клапаном, подключенную к нему линию с клапаном, насос, подключенный всасывающей линией по жидкости к сепаратору и нагнетательным патрубком-к отводной линии с клапаном, и эжектор, подключенный активным соплом при помощи линии активного сопла к нагнетательному патрубку насоса, выходом к сепаратору и патрубком подвода пассивной среды к линии подвода перекачиваемой среды, отличающаяся тем, что линия активного сопла и линия подвода перекачиваемой среды снабжены клапанами, при этом работа клапанов синхронизирована таким образом, что в одном положении открыты клапаны на отводной линии и линии, подключенной к сепаратору, и закрыты на линии активного сопла, линии подвода перекачиваемой среды и линии отвода газа, а в другом положении указанные клапаны находятся в противоположном состоянии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2