Транспортная система для транспортировки жидкообразной среды

 

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта для транспортировки жидких материалов. В транспортной системе для транспортировки жидкообразной среды средства, обеспечивающие создание напора в жидкообразной среде в трубопроводе и импульсное воздействие на эту среду, выполнены в виде насосов, установленных в один и более рядов по окружности на наружной поверхности трубопровода на одном или нескольких его участках. Рабочие полости насосов связаны через радиальные отверстия в стенках трубопровода с потоком жидкообразной среды. Такое выполнение системы приводит к снижению общих энергетических затрат на транспортировку жидкообразной среды и увеличению скорости ее транспортировки. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта для транспортировки жидких материалов.

Известна транспортная система для транспортировки жидкообразной среды, содержащая трубопровод, расположенный в начале трубопровода источник жидкообразной среды и средства знакопеременного импульсного воздействия на поток жидкообразной среды для обеспечения ее перемещения по трубопроводу, размещенные на одном или нескольких участках трубопровода.

(US, патент N 4171852, B 65 G 53/30, 1979).

Эта транспортная система обеспечивает перемещение жидкообразной среды по трубопроводу за счет направленного импульсного воздействия на эту среду и создания за этот счет в ней напора.

Недостатком этой транспортной системы является ее низкая производительность и значительные энергозатраты на транспортировку жидкости.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении производительности системы и снижении энергозатрат на транспортировку жидкообразной среды.

Указанный технический результат достигается тем, что в транспортной системе для транспортировки жидкообразной среды, содержащей трубопровод, расположенный в начале трубопровода источник жидкообразной среды и средства знакопеременного импульсного воздействия на поток жидкообразной среды для обеспечения ее перемещения по трубопроводу, размещенные на одном или нескольких участках трубопровода, эти средства импульсного воздействия на поток выполнены в виде насосов, установленных в один и более рядов по окружности на наружной поверхности трубопровода, рабочие полости которых связаны через радиальные отверстия в стенках трубопровода с потоками жидкообразной среды, при этом приводы насосов выполнены с эксцентриковыми механизмами, обеспечивающими работу всех насосов в одной и той же фазе, а трубопровод снабжен обратным клапаном.

Кроме того, насосы выполнены поршневого типа со штоками, установленными параллельно стенкам трубопровода, или поршневого типа, установленные на трубопроводе по звездообразной схеме, или диафрагменного типа.

На чертежах показано: на фиг. 1 - конструктивное выполнение одного на поршневых насосов средства импульсного воздействия на поток жидкообразной среды; на фиг. 2 - схема установки поршневых насосов по окружности в два ряда; на фиг. 3 - вставка в насосный узел; на фиг. 4 - схема установки насосов по звездообразной схеме; на фиг. 5 - схема насоса диафрагменного типа; на фиг. 6 - схема насоса, выполненного в виде сильфона.

Транспортная система для транспортировки жидкообразной среды состоит из трубопровода 1, на котором на одном или нескольких его участках установлены насосы 2, рабочие полости 3 которых через радиальные отверстия 4 в стенках трубопровода связаны с жидкообразной средой 5. Поршневые насосы состоят из отдельных цилиндров 6, поршней 7, штоки 8 которых связаны с эксцентриковым механизмом 9 привода насосов. Поршневые насосы могут быть установлены на трубопроводе на каждом участке в два ряда с единым эксцентриковым приводом 9, как показано на фиг. 2, т более рядов. На фиг. 1 и 2 показаны примеры выполнения средства импульсного воздействия на поток жидкообразной среды с насосами поршневого типа, штоки которых расположены параллельно стенкам трубопровода. Для обеспечения транспортировки среды с очень низкой вязкостью, например, для перекачки воздуха может быть применена вставка, которая устанавливается в трубопроводе в районе расположения насосов и которая показана на фиг. 3 чертежей. Пример выполнения средства импульсного воздействия на поток жидкообразной среды поршневого типа, выполненного по звездообразной схеме показан на фиг. 4 чертежей. В этом случае насосные элементы могут быть как поршневого типа, так и сильфонного типа 10. На фиг. 5 чертежей показан пример выполнения насоса диафрагменного типа и диафрагмой 11, а на фиг. 6 чертежей показан пример выполнения насоса с рабочим элементом, выполненным в виде сильфона 12. В трубопроводе устанавливается обратный клапан 13.

Работает транспортная система следующим образом.

С помощью эксцентриковых механизмов 9, связанных с приводом, приводятся в действие насосы 2, которые работают все в одной и той же фазе засасывания одновременно в свои рабочие полости из трубопровода 1 жидкообразную среду 5 через радиальные отверстия 4 в нем. После завершения цикла всасывания жидкообразная среда выдавливается обратно в трубопровод. Таким образом осуществляется импульсное знакопеременное воздействие на поток жидкообразной среды непосредственно самой средой. В результате такого воздействия на поток и наличии обратного клапана 13 обеспечивается постоянное засасывание в трубопровод жидкообразной среды из ее источника и прокачивание среды по трубопроводу. Т. е. средство работает как насос, создавая напор в трубопроводе. Одновременно с этим в результате знакопеременного импульсного воздействия на поток резко снижается вязкостное сопротивление жидкообразной среды с одновременным отрывом потока жидкости по периферии от стенок трубопровода и снижение величины его трения о стенки трубопровода. Воздействие на поток насосами осуществляется одновременно со всех сторон по всему кольцевому периметру.

Таким образом, раскрытое в материалах заявки средство знакопеременного импульсного воздействия на поток жидкообразной среды помимо выполнения функций насоса обеспечивает снижение общего сопротивления перемещению потока жидкообразной среды, в результате чего снижаются общие энергетические затраты на транспортировку жидкообразной среды и увеличивается скорость ее транспортировки.

Производительность этой транспортной системы будет определяться общим объемом рабочих полостей всех насосов и частотой импульсного воздействия на поток жидкообразной среды.

Формула изобретения

1. Транспортная система для транспортировки жидкообразной среды, содержащая трубопровод, расположенный в начале трубопровода источник жидкообразной среды и средства знакопеременного импульсного воздействия на поток жидкообразной среды для обеспечения ее перемещения по трубопроводу, размещенные на одном или нескольких участках трубопровода, отличающаяся тем, что средства импульсного воздействия на поток жидкообразной среды выполнены в виде насосов, установленных в один и более рядов по окружности на наружной поверхности трубопровода, рабочие полости которых связаны через радиальные отверстия в стенках трубопровода с потоком жидкообразной среды, при этом приводы насосов выполнены с эксцентриковыми механизмами, обеспечивающими работу всех насосов в одной и той же фазе, а трубопровод снабжен обратным клапаном.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что насосы выполнены поршневого типа с штоками, установленными параллельно стенкам трубопровода.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что насосы выполнены поршневого типа и установлены на трубопроводе по звездообразной схеме.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что насосы выполнены диафрагменного типа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6