Патент ссср 264169

 

ОПИСАНИЕ 264169

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства ¹

Кл. 59b, 2

Заявлено 01.VI (.1968 (.йю 1254937/25-8) с присоединеннем заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.ll.1970. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 24Х1.1970

МПК F 04с1

УДК 621.671(088,8) Ковтитет по делам изобретений и открытий при Совете вкиниотров

СССР

Авторы изобретения

Ю. В. Прокофьев и Ю. А. Соловьев

:. ".1 1;и У!! 0 з

Заявитель ь2 1ъа)-"3 х о к

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА

ИЗ ВСАСЫВАЮЩЕЙ МАГИСТРАЛИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Известно устройство для автоматического удаления воздуха из всасывающей магистрали центробежного насоса, содержащее сепаратор с поплавком и водокольцевой вакуумный насос, соединенный с воздушной полостью сепаратор а через сор атный клаг ан.

Случайное попадание воздуха во всасывающую магистраль центробежного насоса приводит к нарушению стабильности его работы, значительному падению напора и подачи и к частым включениям фрикционной муфты всдокольцевого насоса.

С целью уменьшения частоты включения в работу водокольцевого насоса и повышения надежности работы насосного агрегата предлагаемое устройство для автоматического удаления воздуха из всасывающей магистрали центробежного насоса снабжено клапаном для выпуска воды из водоксльцевого насоса, вакуумным клапаном и клапаном уровня, когорые содержат по две приводные диафрагмы разной площади, жестко соединенные со шкалами клапанов. Клапаны соединены между собой, с водокольцевым насосом и с сепаратором так, что обеспечивают вкл очение водокольцевого пасоса ири понижении уровня воды в сепараторе до нижнего контрольного сечения и выключение его при повышении уровня до верхнего контрольного сечения, 1-1а чертеже представлена гидравлическая схем а предлагаем огo устройств а.

Устройство для автом атического удаления воздуха из всасывающей магистрали 1 центробежного насоса 2, приводимого в движение электродвигателем д, состоит из водокольцевого насоса 4, приводимого в движение тем же электродвигателем, сепаратора 5 с поплавком

6, клапана выпуска воды 7 i13 водскольцевсго насоса, обратного клапана 8, вакуумного клапана 9, клапана уровня 10 и трубоприводов

11 — 24.

На напорном патрубке центробежного насоса установлен невсзвратный клапан 25 и выполнен отвод с фильтром 26, служащий для питания системы автоматики жидкостью, находящейся под давлением во время работы центробежного насоса. На всасывающей магистрали l центробежного насоса установлен сепаратор 5, в котором предусмотрена дополнительная камера 27, открытая сверху. Корпус поплавка сепаратора одновременно служит отражателем, 3 его шток ILàðíèðíî соединен с клапаном 28, шток которого зажат между двумя диафрагмами 29 и 30 и сверху нагружен пружиной 31. Площадь диафрагмы 80 больше площади диафрагмы 29. Полость между диафрагмами соединена трубопроводами 24 и 18 с рабочей камерой 82 водоксльцевого насоса 4 зо в районе нагнетательного окна и трубопрово264169 дом 14 — с клапаном 7. Шток клапана 7 соединен с диафрагмами 88 и 84 и сверху на|гружен пружиной 85. Площадь диафрагмы 84 больше площади диафрагмы 88. Полость между диафрагмами соединена трубопроводами 17 5 и 18 с вакуумным клапаном 9.

Верхняя полость над клапаном 7 соединена трубспровсдом 15 с бачком 86 водокольцевого насоса, где находится жидкость, необходимая для нормальной работь; вакуумного насоса. I0

Вакуумный клапан 9 закрывает выход трубопровода 12, идущего от нагнетательного патрубка центробежного насоса, Шток клапана зажат между двумя диафрагмами 37 и 88 и снизу нагружен пружиной 89. Площадь диа- 15 фрагмы 87 больше площади диафрагмы 88.

Полость между диафрагмами соединена трубопроводом 20 с сепаратором 5 в верхней его части. Полость под диафрагмой 87 клапана 9 через трубопровод 19 сообщается со всасываю-, 20 щей магистралью 16 водокольцевого насоса.

Полость под клапаном 9 трубопровсдами 18 и 17 соединена с клапаном 7 и трубопроводамп 18 и 22 — с клапаном уровня 10.

Клапан уровня 10 закрывает выход трубо- 25 провода 22. Шток клапана зажат между двумя диафрагмами 40 и 41 и снизу нагружен прухкиной 42. Площадь диафрагмы 41 больше площади диафрагмы 40.

Полость между диафрагмами соединена тру- 30 бопроводсм 48 с полостью камеры 27 сепаратора 5. Верхний и нижний объемы клапана 10 сообщаются между собой через трубопровод

21 и соединены трубопроводом 23 с основным объемом сепаратора 5 в нижней его части. 35

Полость 44 за рабочия колесом центробежного насоса через трубопровод 11 соединена с полостью камеры 27 сепаратора 5 в районе верхнего сечения.

В момент пуска насосного агрегата всасы- 40 вающая магистраль 1 и центробежный насос 2 не залиты перекачивасмой жидкостью. Дополнительная камера 27 сепаратора 5 заполнена до верхнего уровня. Для первого пуска дополнительная камера 27 заполняется извне, а при 45 дальнейшей работе уровень автоматически поддерживается постоянным за счет жидкости, сливающейся по трубопроводу 11 из полости

44 центробежного насоса. Давление жидкости, находящейся в камере 27, действует на диа- 50 фрагмы 40 и 41. Так как площадь диафрагмы

41 больше площади диафрагмы 40, сила давления жидкости действует вниз, сжимает пружину 42 и открывает клапан уровня 10. В это время клапан 7 водокольцевого насоса, обрат- 55 ный клапан 8 и вакуумный клапан 9 закрыты.

По мере разгона ротора насосного агрегата увеличивается давление в рабочей камере 82 водокольпевого насоса 4, которое достигает рабочих значений через 0,51 сек. Это давление 60 действует на диафрагмы 29 и 80, сжимает пружину 81 и открывает обратный клапан 8. Водокольцевой насос начинает удалять воздух из всасывающей магистрали, что приводит к уменьшению давления воздуха. Под действием 65 разности атмосфернсго давления и давления во всасывающей магистрали перекачиваемая жидкость начинает заполнять систему., Когда жидкость полностью заполнит горизонтальныи натру бок перед насосом, оставшийся воздух оу дет сосредоточен в сепараторе 5 и в рабочей полости центробежного насоса 2. Повышение уровня жидкости в сепараторе 5 приводит к всплытию поплавка Ь, который клапаном 28 закрывает нижнее отверстие насадка 45.

Одновременно под действием лружины 42 закрывается клапан уровня 10, так как давление по обе стороны диафрагмы 41 и диафрагмы 40 выравнивается. К этому времени центробежный насос полностью заполняется жидкостью и готов к нормальной работе. Давление, развиваемое центробежным насосом, передается IIo трубопроводу 12 к закрытому вакуумному клапану 9. Водокольцевой насос 4, продолжая работать при закрытом клапане 28 увеличивает вакуум во всасывающем трубопроводе до 0,9 — 0,95 кг/слй. Вакуум в сепараторе 5 и всасывающей линии 1 центробежного насоса 2 не превышает 0,7 — 0,75 кг(сл-, Разность у каз анных давлений действует на диафрагму 87, сжимает пружину 89 и открывает клапан 9. На верхнюю часть диафрагмы 88 теперь действует давление, развиваемое центробежным насосом и подводимое к клапану 9 трубопроводом 12. Сила давления сжимает пружину 89 и удерживает вакуумный клапан 9 в нижнем положении. Через открывшийся клаIIBH 9 давление от нагнетательного патрубка центрооежного насоса подводится по трубопроводам 17 и 18 к клапану 7 водокольцевсго насоса и по трубопроводу 22 — к закрьпому клапану уровня 10.

Так как площадь диафрагмы 84 больше площади диафрагмы 88, сила давления действует вверх, сжимает пружину 35 и открывает клапан 7 водокольцевого насоса. Через открывшийся клапан 7 рабочая камера 32 водокольцевого насоса 4 сосбщается с его бачком 36, и рабочее колесо водокольцевого насоса выбрасывает жидкосгь из камеры. Водокольцевой насос перестает работать, а его камера соединяется с атмосферой через нагнетательный патрубок 46. Одновременно давление в полости между диафрагмами 29 и 80 клапана 8 падает до атмосферного, и обратный клапан 8 закрывается по действием пружины 81. Притаком положении агрегатов вся система работает до тех пор, пока во всасывающий трубопровод не начнет попадать воздух, например через воронку, образующуюся на входе в трубопровод, через неплотности в стыках входного трубопровода и r. д.

Воздух выделяется в сепараторе 5, и уровень жидкости в нем начинает понижаться. Поплавок б опускается и открывает клапан 28. Когда уровень жидкости в сепараторе опустится до нижнего сечения сепаратора, давление столба жидкости, находящейся в дополнительной камере 27, открывает клапан уровня 10.

Это приводит к падению давления в полости

264169 над дпафрагмсй 88 вакуумного клапана 9 и в полости между диафрагмами 88 и 84 клапана

7 водокольцевого насоса.

Под действием пружины 89 закрывается клапан 9, а под действием пружины 85 — клапан 7. Рабочая жидкость через рециркуляционное отверсзие в камере 82 водокольцевого насоса 4 заполняет его рабочую полость, и вакуумный насос включается в работу, удаляя воздух из сепаратора 5 через открывшийся обратный клапан 8. Далее система работает так, как описано выше.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического удаления воздуха из всасывающей магистрали центробежного насоса, содержащее сепаратор с поплавком и водокольцевой вакуумный насос, соединенный с воздушной полостью сепаратора через обратный клапан, отличающееся тем, что, с целью уменьшения частоты включения в работу вакуумного насоса и повышения надежности работы насосного агрегата, оно содержит открытую сверху и заполненную водой дополнительную камеру в сепараторе, а также клапан для выпуска воды из вакуумного насоса, вакуумный клапан и клапан уровня, каждыи из которых, включая и обратный клапан, содержит шток, жестко соединенный с центральными участками двух диафрагм разной площади, закрепленных периферийными кромками В корпусе клапана, и полость между дпа фрагмами обратного клапана соединена кана5 лом с рабочей камерой вакуумного насоса и с клапаном выпуска воды, полость между диафрагмами клапана выпуска воды соединена с вакуумным клапаном и с клапаном уровня, полостLi между диафрагмами вакуумного клапа10 на соединена с верхней частью воздушнсй полости сепаратора, полость между диафрагмами клапана уровня соединена с дополнительной камерой сепаратора, клапан выпуска воды соединен с бачком вакуумного насоса, вакуум15 ный клапан соединен через фильтр с нагнетательным патрубком центробежного насоса, полость под большей диафрагмой вакуумнсго клапана соединена со всасывающей магистралью вакуумного насоса, полость под боль20 шей диафрагмой клапана уровня соединена с нижней частью сепаратора, а полость под меньшей диафрагмой клапана уровня соединена с полостью под большей диафрагмой этого же клапана так, чтобы обеспечить включение вакуумного насоса при понижении уровня воды в сепараторе до нижнего контрольного сечения и выключение вакуумного насоса прп повышении уровня до верхнего контрольного сечения.