Мембранная машина объемного действия


 


Владельцы патента RU 2491446:

Открытое акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" (RU)

Изобретение относится к области компрессоро- и насосостроения и может быть использовано в мембранных компрессорах и насосах. Машина содержит корпус с рабочей камерой, соединенной с всасывающим и нагнетательным клапанами, шток и защемленные в корпусе и на штоке не менее двух мембраны. Полости между мембранами выполнены замкнутыми и заполнены несжимаемой подвижной средой, например маслом. Мембраны имеют одинаковый прогиб. В качестве материала для мембраны может быть использован листовой фторопласт. Шток машины соединен с механизмом возвратно-поступательного движения. Для заполнения маслом полостей предусмотрены технологические штуцера с заглушками. Давление перекачиваемой среды автоматически на всех режимах работы равномерно распределяется на все установленные мембраны без использования дросселей и дополнительных источников давления. Упрощается конструкция и процесс эксплуатации. Обеспечивается высокое давление перекачиваемой среды. 1 ил.

 

Изобретение относится к области компрессоро- и насосостроения и может быть использовано в мембранных компрессорах и насосах.

Мембранные (диафрагменные) машины широко известны. (например, см. «Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам п/р Б.Б. Некрасова изд. «Вышэйшая школа» Минск 1976 г. стр.253.)

Достоинством мембранных компрессоров и насосов является их абсолютная герметичность. Основной их недостаток заключается в неспособности создавать высокие давления перекачиваемой среды, в следствие того, что давление перекачиваемой среды воспринимается только одной мембраной, которая имеет ограниченную прочность.

Известно техническое решение, в котором давление перекачиваемой среды распределяется на несколько мембран, что позволяет повысить давление перекачиваемой среды, (а.с. №1656157, МКИ F04B 43/04, 45/04, дата публикации 15.06.91.) Мембранная машина включает в себя корпус с полостями всасывания и нагнетания, шток и защемленные в корпусе и на штоке не менее двух мембран. Полости между мембранами соединены через дроссель с источниками давления жидкости или газа и могут, соответственно, иметь как несжимаемую подвижную среду, так и газ. Подбором дросселей и источников давления устанавливают перепады давления в полостях между мембранами величиной достаточно малой, чтобы обеспечить долговечную работу мембран, и достаточно большой, чтобы суммарная величина перепада давлений в полостях была равна давлению перекачиваемой среды. Данное техническое решение принято за прототип, так как является ближайшим аналогом по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатками известной машины являются сложность конструкции, обусловленная наличием дополнительных пневмо и гидролиний с дросселями, проблематичность обеспечения равномерного распределения нагрузки между мембранами, обусловленная необходимостью настройки дросселей, а также необходимостью регулирования дросселей при значительных изменениях давления перекачиваемой среды или производительности насоса - в противном случае перепады давления между смежными мембранами могут значительно измениться и превысить пределы прочности мембраны.

В предлагаемой машине общим с прототипом является наличие корпуса с рабочей камерой, соединенной с всасывающим и нагнетательным клапаном, штока и защемленных в корпусе и на штоке не менее двух мембран.

Задача, решаемая изобретением, состоит в упрощении конструкции машины и ее эксплуатации с обеспечением при этом высокого давления перекачиваемой среды.

Поставленная задача достигается за счет следующего технического результата - давление перекачиваемой среды автоматически на всех режимах работы равномерно распределяется на все установленные мембраны без использования дросселей и дополнительных источников давления;

Технический результат достигается за счет того, что в мембранной машине объемного действия, содержащей корпус с рабочей камерой, соединенной с всасывающим и нагнетательным клапанами, шток и защемленные в корпусе и на штоке не менее двух мембран, полости между которыми заполнены несжимаемой подвижной средой, согласно изобретению полости между мембранами выполнены замкнутыми, а мембраны имеют одинаковый прогиб.

Предлагаемая мембранная машина объемного действия отличается от прототипа тем, что полости между мембранами выполнены замкнутыми, а мембраны имеют одинаковый прогиб.

Заявляемая совокупность и взаимосвязь существенных признаков находится в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом, является новой, так как имеет существенные отличительные от прототипа признаки и позволяет получить новый вышеуказанный технический результат по сравнению с прототипом и другими близкими по технической сущности аналогами.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критериям новизна и изобретательский уровень.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой мембранной машины.

В корпусе 1 машины имеются рабочая камера 2, соединенная с всасывающим 3 и нагнетательным 4 клапанами. Мембраны 5 защемлены в корпусе 1 и на штоке 6. В качестве материала для мембраны 5 может быть использован листовой фторопласт. Полости 7 между мембранами 5 выполнены замкнутыми и заполнены несжимаемой подвижной средой, например маслом. Шток 6 машины соединен с механизмом возвратно-поступательного движения (на рис.не показан). Для заполнения маслом полостей 7 предусмотрены технологические штуцера 8 с заглушками 9. Чтобы при заполнении маслом полостей 7 прогибы мембран были у всех одинаковы, последовательность заполнения может быть следующей. Шток 6 смещают в одно из крайних положений до полной выборки прогибов мембран 5. Затем через штуцер 8 заполняют маслом каждую полость 7 и после этого на каждый штуцер 8 навинчивают заглушку 9.

Мембранная машина работает следующим образом. При возвратно-поступательном движении штока 6 машина известным образом через рабочую камеру 2, всасывающий 3 и нагнетательный 4 клапаны будет перекачивать жидкость. При этом давление перекачиваемой жидкости будет автоматически равномерно распределено между каждой мембраной 5. Действительно, поскольку полости 7 между мембранами 5 замкнуты и заполнены несжимаемой подвижной средой (маслом) и каждая мембрана 5 имеет одинаковый прогиб, то под действием давления перекачиваемой жидкости мембраны 5 будут деформироваться на одну и ту же величину, пока суммарное усилие от деформации каждой мембраны 5 не уравновесит давление жидкости. При этом, поскольку величина деформации у всех мембран 5 одинакова, то и величина напряжения в каждой мембране 5, согласно закону Гука, будут равными. Таким образом, давление перекачиваемой среды автоматически воспринимается каждой мембраной 5 поровну, что позволяет увеличивать давление в перекачиваемой среде только за счет установки дополнительного числа мембран 5.

Конструкция машины по сравнению с прототипом упрощается за счет устранения линий с дросселями и различными источниками давления. Упрощается также и эксплуатация машины. Отпадает необходимость в регулировках давления в полостях между мембранами, так как давление перекачиваемой среды автоматически на всех режимах работы равномерно распределяется на все установленные мембраны.

Предлагаемое техническое решение применено и испытано в экспериментальном мембранном дозировочном насосе с шестью мембранами из фторопласта. Максимальное рабочее давление в насосе соответственно увеличилось в шесть раз по отношению к традиционному насосу с одной мембраной.

Мембранная машина объемного действия, содержащая корпус с рабочей камерой, соединенной с всасывающим и нагнетательным клапанами, шток и защемленные в корпусе и на штоке не менее двух мембраны, полости между которыми заполнены несжимаемой, подвижной средой, отличающаяся тем, что полости между мембранами выполнены замкнутыми, а мембраны имеют одинаковый прогиб.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области насосостроения и в качестве насоса может найти применение в различных отраслях промышленности. .

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в нефтяной промышленности для закачивания воды и различных эмульсий в нефтяные пласты на большие глубины, а также для подъема воды на большую высоту.

Изобретение относится к области машиностроения. .

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в нефтяной промышленности для откачивания нефти из скважин и закачивания воды и эмульсий в нефтяные пласты.

Изобретение относится к насосной системе для перемещения первой текучей субстанции, используя вторую текучую субстанцию. .

Изобретение относится к пневматической и гидравлической технике, в частности, к устройствам для перекачивания газов и жидкостей. .

Насос // 2459114

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в химической, нефтегазовой, пищевой, медицинской и других отраслях науки и техники, а также при транспортировке природного и попутного газа.

Изобретение относится к гидроприводным диафрагменным насосам, предназначенным для поддержания необходимого объема жидкости в промежуточной камере, расположенной между поршнем и диафрагмой. Насос содержит нагнетательную камеру, выполненную между головкой и корпусом 9 насоса, с подвижной стенкой, образованной упругодеформирующейся диафрагмой, начиная от своего состояния покоя, которое соответствует ее состоянию в конце хода всасывания насоса. Промежуточная гидравлическая камера 8 постоянного объема, выполнена в корпусе насоса. Промежуточная камера является смежной с нагнетательной камерой на уровне диафрагмы и содержит поршень 10, выполненный с возможностью возвратно-поступательного движения внутри этой промежуточной камеры 8. Объем компенсации утечек промежуточной камеры 8 соединен с ней посредством канала дополнительного питания через свободный и не калиброванный обратный клапан 13, направление пропускания которого ориентировано в сторону промежуточной камеры 8. Обратный клапан 13 и по меньшей мере часть 34 компенсационного объема расположены в корпусе 23, 31, присоединяемом к корпусу 9 насоса, в самой высокой точке промежуточной гидравлической камеры 8 в рабочем положении насоса. Уменьшаются габариты в высоконапорных насосах. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области насосостроения. Насос содержит герметичные корпуса, сообщенные с нагнетательными и всасывающими патрубками через обратные клапаны. Полости корпусов разделены мембранами на насосные и приводные камеры. Мембраны связаны штоком, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения через блок управления, выполненный с возможностью попеременного подвода сжатого воздуха в приводные камеры герметичных корпусов и попеременного сброса сжатого воздуха из них в окружающую среду. Содержит двухпозиционный распределитель. Первое приемное отверстие сжатого воздуха сообщено с полостью расточки. Торен полости расточки выполнен плоским и на него выведены устье первого воздухосбросного канала, а также устья первого и второго управляющих каналов. К торну полости расточки плотно прижата рабочая поверхность двухпозиционного распределителя. Двухпозиционный распределитель скреплен с управляющим штоком. Выходы управляющих каналов открыты в цилиндрический канал, в котором размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения двухпозиционный воздухораспределительный клапан. Концевые участки цилиндра выполнены в виде цилиндрических выступов. На торцы выступов выведены открытые в полость соответствующих приводных камер устья первого и второго глухих каналов. В средней части цилиндра выполнены первая и вторая кольцевые канавки. На верхнюю часть поверхности полости цилиндрического канала выведено устье второго приемного отверстия сжатого воздуха, а в ее нижнюю часть выведены устья второго и третьего воздухосбросных каналов, сообщенных с атмосферой. Кольцевые канавки размещены друг от друга на расстоянии. Уменьшается металлоемкость конструкции и массогабаритные характеристики. 1 ил.

Изобретение относится к областям, в которых текучая среда, подлежащая нагнетанию, должна оставаться особенно чистой, например в водной аналитике. Шланговый насос (1) содержит роликовое колесо (3) для нагнетания текучей среды через упомянутый шланг. Картридж шланга описывает замкнутую петлю, окружающую отверстие, через которое проходит роликовое колесо (3), когда картридж (2) шланга установлен на шланговом насосе (1) в рабочем положении. Картридж шланга закреплен с возможностью вращения на удерживающем стержне насоса. Способ установки картриджа (2) шланга, содержащего шланг (h), на шланговый насос (1) содержит следующие этапы: b) введения удерживающего стержня (17) шлангового насоса в удерживающий участок (7) картриджа шланга (2); и c) выполнения вращательного движения картриджа (2) шланга относительно оси (A), определенной удерживающим стержнем (17), до тех пор, пока картридж (2) шланга не достигнет рабочего положения. Здесь, удерживающий стержень (17) и крепежный брусок (15) оба проходят, по существу, параллельно оси (R) вращения роликового колеса (3). Обеспечивается возможность установки и демонтажа картриджа шланга штангового насоса посредством вращательного движения. При этом достигается механическая стабильность картриджа и штангового насоса. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования для космических летательных аппаратов. Насос включает мембранную головку с двумя полостями, образованными мембраной с корпусом и крышкой, между фланцами которых закреплен край мембраны, а также подвижным штоком, установленным с возможностью перемещения относительно корпуса и крышки, на котором жестко закреплена центральная часть мембраны. Мембранная головка снабжена парой нагнетательных и парой всасывающих клапанов. Корпус со штоком снабжены уплотнительным узлом, состоящим из двух уплотнительных колец, которые размещены в коаксиальных канавках корпуса, разнесенных вдоль оси штока, и накопительной полости между ними, отделенной перемычками. В корпусе выполнена цилиндрическая камера с размещенным в ней поршнем того же диаметра, связанная каналом с накопительной полостью со стороны, обращенной к штоку. С другой стороны, противолежащей штоку, полость соединена отверстием с одной из полостей мембранной головки через обратный клапан. Накопительная полость и соединенная с ней часть цилиндрической камеры заполнены консистентной смазкой. Диаметр D поршня определяется формулой: D ≥ 4 ( F m p + F c ) π P , где D - диаметр поршня; Fmp - сила трения поршня о стенки камеры; Fc - сила сцепления смазки со стенками камеры; Р - давление в полости мембранной головки. Обеспечивается периодическая дополнительная смазка уплотнений подвижного штока, что обеспечивает повышение долговечности насоса. 2 ил.

Изобретение относится к области насосостроения. Насос действует на основе акустического резонанса. Насос содержит корпус, имеющий цилиндрическую форму и ограничивающий полость для размещения текучей среды, образованную боковой стенкой, закрытой на обоих торцах торцевыми стенками. Насос дополнительно содержит исполнительный механизм, связанный с по меньшей мере одной торцевой стенкой, который вызывает колебательное движение приводимой в движение торцевой стенки, чтобы генерировать колебания смещения приводимой в движение торцевой стенки в полости. Насос дополнительно содержит изолятор, связанный с периферической частью приводимой в движение торцевой стенки, для уменьшения ослабления колебаний смещения. Насос дополнительно содержит клапан для управления потоком текучей среды через клапан. Клапан содержит первую и вторую пластины, имеющие смещенные относительно друг друга отверстия, и боковую стенку, расположенную между пластинами и охватывающую по периметру пластины, образуя полость, сообщающуюся по текучей среде с отверстиями. Клапан дополнительно содержит мембрану, расположенную с возможностью перемещения между первой и второй пластинами и имеющую отверстия, по существу смещенные относительно отверстий одной пластины и по существу выровненные с отверстиями другой пластины. Мембрана перемещается между двумя пластинами в ответ на изменение направления разности давлений текучей среды в клапане. Позволяет генерировать волны давления с высокими амплитудами. 2 н. и 65 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжатия и подачи воздуха (газов) под давлением, и может применяться в оптических приборах. Изобретение реализовано в виде устройства подачи воздуха в фотометре пламенном. Оно содержит вакуумный мембранный компрессор с последовательно соединенным полым цилиндром, имеющим входное и выходное сопла. Входное сопло полого цилиндра соединено с нагнетательным клапаном вакуумного мембранного компрессора. Диаметр входного сопла полого цилиндра dBX=K·PK, где К - коэффициент пропорциональности, равный 1÷3 см3/кгс, PK - давление нагнетания вакуумного мембранного компрессора, кгс/см2. Длина полого цилиндра 1≥20 dBX, а его диаметр D≥10 dBX. Устройство может иметь несколько выходных сопел, но не более четырех. Позволяет сгладить пульсации давления нагнетаемого в фотометр пламенный воздуха и, следовательно, обеспечить устойчивость работы фотометра пламенного, значительно сократить погрешность измерений за счет стабилизации пламени, снизить массу, габариты устройства и оптического прибора в целом. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, касается машин объемного вытеснения и предназначено для использования при перекачивании абразивных, агрессивных и других сред. Мембранный узел включает в себя шток, мембрану и опору. Опора является сборной конструкцией, содержащей качающиеся на осях, фиксируемых толкателем, верхние и нижние секторы, соединенные между собой направляющими стержнями и накрытые накладками секторов, увеличивающих коэффициент полезного действия при перекачке раствора во время движения секторов. Тяга поддерживает мембрану через накладку, соединяющую сектора и толкатель. Козырьки секторов перекрывают зазоры, возникающие при их движении. Направляющие стержни служат фиксаторами секторов. Тарель исключает залом мембраны в центральной части при реверсивном движении штока. Зажимные болты соединяют центральную часть мембраны с тарелью. Фланец жестко фиксирует периферию мембраны. 3 ил.

Изобретение относится к насосным системам, предназначенным для подачи суспензий. Насосная система содержит: два сосуда (12) высокого давления, каждый из которых содержит внутреннюю эластичную камеру; насос, поочередно подающий воду через трубопровод (30) в камеры; трубопровод (26) для суспензии, через который поочередно протекает суспензия из каждого сосуда высокого давления, при расширении его камеры; и управляющее устройство (160), обеспечивающее подачу воды в одну камеру незадолго до полного сжатия другой и наоборот. Управляющее устройство (160) выполнено с возможностью подачи в камеру (60) предварительно определенного объема первой жидкости, измеряемого по отношению к переустанавливаемой отсчетной точке, при поступлении первой жидкости в камеру (60) через отверстие (22) для первой жидкости. В устройстве обеспечено измерение объема первой жидкости, вытекающей из камеры (60), с обеспечением подачи предварительно определенного объема второй жидкости в емкость (192) для второй жидкости через отверстие (18) для второй жидкости. Повышается надежность, снижается стоимость, не требуются подкачивающие насосы. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области насосостроения. Секция для перекачивания текучей среды двухдиафрагменного пневматического насоса 10 состоит из двух жидкостных камер 12, впускного коллектора 14 и выпускного коллектора 16. Корпуса должны изготавливаться в два этапа. Предпочтительно материалом каркаса 18 является полипропилен, армированный стекловолокном, заливается для получения конечного изделия материалом оболочки 20. Каркас 18 имеет такую конструкцию, что наплавляемый материал оболочки 20 может протекать от одной стороны к другой, обеспечивая механическое сцепление между внешней поверхностью 22 каркаса и внутренней поверхностью оболочки без химической адгезии между двумя материалами. Уменьшено количество дорогостоящего материала. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области медицины, например к инфузионным насосам или к устройствам для инъекций и диализа. Перистальтический насос (1) для подачи подводимого в шланге средства включает несколько отжимных элементов (3), прижимающих шланг с его обжатием к контропоре (4) и тем самым продвигающих средство в шланге дальше в направлении подачи. Согласно изобретению в нем предусмотрено устройство для введения шланга между отжимными элементами (3) и контропорой (4), включающее червячный винт (26). В таком перистальтическом насосе проще и быстрее вводится шланг. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх