Диафрагменный насос

(51)с Р 04 В 43/О ЗОБ И ехнолохнике с ехничетур АН ко, Н.М. оложабССР Ь асосы и ленноомоивания етения: Изоб роению чивани Изве оящиешино- перекачиглубо сы, сом кото-нной с ельномобъеме ежение сходит уса чение ее личныно- иметодрагмы ого разделриводом,вижении дорпуса ци кам и сжатие,всасы ванирез всасычерез выпНедосв том, что исп дви пол афр чается о переСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ(71) Специальное конструкторско-тгическое бюро по криогенной теопытным производством Физико-тского института низких темпераУССР(56) Авторское свидетельство С802607, кл; Г 04 В 43/02,1981.Петрович В.А. Диафрагменные них применение в пищевой промысти. - М., 1970, с,12 - 20.Шестопалов К,С, Легковой абиль. - М.: Знак почета, 1980, с. 73 - 7(57) Использование: для перекачсжиженных газов. Сущность изобр етение относится к гидромв частности к насосам длясжиженных газов.тны диафрагменные насоз корпуса, замкнутый объеен диафрагмой, соединеПри возвратно-поступатиафрагмы в замкнутомклически создается разрсинхронно которым проие жидкости в полость корпвающий клапан и вытеснеускной, т,е, перекачка.таток таких насосов заклюс их помощью невозможн между корпусом и крышкой установлена диафрагма, соединенная с приводом, Всасывающий и нагнетательный клапаны выполнены в аиде двух кольцевых выступов вокруг впускных и выпускных каналов, на которых размещены прижатые дисками уплотнительные элементы. Диафрагма выполнена в виде пакета пленок из полиэтилентерефталата толщиной 5 - 20 мкм каждая, уплотнительные элементы клапанов - толщиной 75 - 150 мкм из пленки. На дисках со стороны уплотнительных элементов выполнены кольцевые выступы диаметром, равным среднему между диаметрами выступов, расположенных вокруг каналов, и высотой, равной 2-3 толщины элементов. Кольцевые .З выступы на дисках со стороны элементов м,б, выполнены или цилиндрической формы, или треугольной. 2 з.п, ф-лы, 1 ил. ать криогенную жидкость, так как при ком охлаждении материал диафрагмы азрушается, или теряет эластичность. звестны диафрагменные насосы с разми модификациями диафрагмы - , одли двухдиафргменные с различными ами осуществления движения диафи т.д.ти насосы обладают теми же недостат-. звестен также диафрагменный насос, льзуемый для подачи топлива в авто- тель, содержащий корпус и крышку, сти которых разделены эластичной дигмой. В корпусе предусмотрены всасы5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вающий и нагнетательный клапаны с уплотнительными элементами. Диафрагма соединена с приводом, с помощью которого осуществляется ее пульсирующее движение. Это приводит к созданию периодического повышенного и пониженного давлений в полости корпуса, обусловливающих перекачивание жидкости.Недостаток"известного устройства заключается в том",что"его диафрагма, выполненная из маслобензостойкой резины, разрушается при глубоком охлаждении, что приводит к неработоСпособности насоса, т.е, к невозможности использования в криогенной области.Цель изобретения = расширение области применения насоса пои перекачивании криогенной жидкостиЦель достигается тем, что в диафрагменном насосе, содержащем установленную между корпусом и крышкой диафрагму, соединенную с приводом, всасывающий и нагнетательный клапаны, выполненные в виде двух кольцевых выступов вокруг впускных и выпускных каналов, на которых размещены прижатые к ним дисками уплотнительные элементы, диафрагма выполнена в виде пакета пленок из полиэтилентерефталата толщиной 5-20 мкм каждая, а уплотнительные элементы клапанов -толщиной 75-150 мкм из пленки полиэтилентерефталата. При этом на дисках со стороны уплотнительных элементов выполнены также кольцевые выступы диаметром,равным среднему между диаметром высту пов, расположенных вокруг каналов, и высотой, равной 2 - 3 толщинам уплотнительных элементов. Кольцевые выступ ы на дисках со стороны уплотнительных элементов выполнены или цилиндрической, или треугольной формы.В технике известно использование полиэтилентерефталатной пленки в качестве тейлоизолирующего материала в криогенных устройствах, в качестве радиопрозрачных окон и т.д. Использование пленки в качестве диафрагмы насосов, а также уплотнительного элемента неизвестно.На черетеже приведена конструкция диафрагменного насоса Диафрагменный насос содержит корпус 1 и крышку 2, полости 3 и 4 которых разделены диафрагмой 5, Корпус 1 снабжен всасывающим 6 и нагнетательным 7 клапанами. Корпус 1 снабжен рядом впускных каналов 8, расположенных между двумя кольцевыми выступами 9, На этих выступах размещен уплотнительный элемент 10, выполненный из полиэтилентерефталатной пленки толщиной 75-150 мкм каждая, в виде кольца. Элемент 10 центрируется штифтом 11, проходящим через диск 12, и прижат к кольцевым выступам 9 пружиной 13, ограниченной упором 14. Нагнетательный клапан 7 выполнен аналогично всасывающему клапану 6, При этом в корпусе 1 выполнен ряд выпускных каналов 15, расположенных между двумя кольцевыми выступами 16. На этих выступах расположен уплотнительный элемент 17, выполненный так же, как и элемент 10. Он центрируется штифтом 18 и прижат к выступам 16 диском 19 с помощью пружины 20, ограниченной упором 21,Таким образом, нагнетательный клапан 7 разделяет выпускной канал 15 и выходной патрубок 22, Крышка 23 с уплотнением 24 разделяет вход и выход насоса через окружающую насос среду. В крышке 23 выполнен один канал 25 (или несколько), соединяющий внешнюю среду (т.есосуд с перекачиваемым материалом) с впускным каналом 8. При необходимости канал 8 через канал 25 может соединяться с объемом хладагента посредством патрубков (не показаны). Диафрагма 5 выполнена в виде пакета в 10 - 15 слоев из пленки полиэтилентерефталата толщиной 5-20 мкм каждая, Пленки выполнены в виде шайб 26. Этот пакет ограничен с обеих сторон прижимными дисками 27, которые совместно с диафрагмой 5 образуют ее "жесткий центр". Диафрагма 5 одновременно служит вакуумным уплотнением между корпусом 1 и крышкой 2. Центр диафрагмы 5 соединен с приводом 28, выполненным, например, в виде тяги, Он размещен в кожухе 29. Для центрирования привода 28 в кожухе 29 размещены шайбы 30. Полость 4 сообщена с атмосферой лерекачиваемой жидкости. Для этой цели в шайбах 30 выполнены каналы 31, а в кожухе 29 - отверстия 32, На дисках 12 и 19 со стороны уплотнительных элементов выполнены кольцевые выступы 33 и 34 диаметром, равным среднему между диаметрами выступов 9 и 16, и высотой, равной 2 - 3 толщинам уплотнительных элементов 10 и 17, Выступы имеют цилиндрическую или треугольную форму,Диафрагменный насос работает следующим образом,Перед включением насоса его размещают в среду перекачиваемой жидкости на глубину, исключающую попадание жидкости в полость 4 через отверстие 32. После этого включают насос, Привод 28 совершает возвратно-поступательное движение относительно своего нейтрального положения. Во время движения привода 28 из полости 4 диафрагма 5 прогибается в сторону полости 4, вследствие чего объем полости 3 увеличивается, Так как при этом в полости 3 создается разрежение, то под действием давления перекачиваемой жидкости в канале 8 на уплотнительный элемент 10 пружина 13 сжимается, клапан б открывается, при этом впускной канал 8 соединяется с полостью 3 и последняя заполняется перекачиваемой жидкостью, При выравнивании давления в качал д 8 и полости 3 всасывающий клапан 6 закрывается, т,е. уплотнительный элемент 10 прижимается к выступам 9, При движении привода 28 в обратную сторону диафрагма 5 прогибается в сторону полости 3, вследствие чего ее объем уменьшается. При этом в полости 3 создается избыточное давление и нагнетательный клапан 7 открывается, Жидкость выталкивается через выпускной канал 15 и выходной патрубок 22. При следующем цикле движения привода 28 процесс повторяется, Таким образом, осуществляется перекачка, т,е, принудительная передача жидкости из области впускного канала 8 в выходной патрубок 22,Для обеспечения работоспособности насоса необходимо сохранение эластичности материала диафрагмы 5 и надежности каналов б и 7 во всем температурном интервале работы. Эти свойства элементов достигаются изготовлением их из пленки полиэтилентерефталата, так как до толщины 30-40 мкм она не теряет эластичности, от 40 до 150 мкм частично теряет эластичность и приобретает жесткость, а свыше 200 мкм становится жесткой при глубоком охлаждении. Поэтому диафрагма 5 выполнена в виде пакета пленок из полиэтилентерефталата толщиной 5 - 20 мкм каждая. Так как диафрагма 5 представляет пакет, то она прочна, что позволяет ей выдержать давление в несколько атмосфер, В то же время диафрагма 5 эластична, так как эластичен каждый лист ее пакета. Таким образом, диафрагма 5 работоспособна как при температуре окружающей среды, так и при криогенной,Уплотнительные элементы 10 и 17 выполнены из полизтилентерефталатной пленки толщиной 75-150 мкм, Полиэтилентерефталат такой толщины частично теряет эластичность и приобретает жесткость в такой степени, что может служить как уплотнительный элемент, В этом случае, будучи прижатыми кольцевыми выступами 33 и 34 к кольцевым выступам 9 и 16 соответственно, элементы 10 и 17 обеспечивают плотность перекрытия входа и выхода насоса от полости 3. С целью повышения эффективности работы клапанов на дисках 12 и 19, со30 35 40 щиной 75-150 мкм из пленки. полиэтилечтерефталата, при этом на дисках со стороны 45 уплотнительных элементов выполнены также кольцевые выступы диаметром, равным среднему между диаметрами выступов, расположенных вокруг каналов, и высотой, равной 2 - 3 толщинам уплотнительных 50 элементов.2. Насос по и, 1, о т л и ч а ющ и й с ятем, что кольцевые выступы на дисках со стороны уплотнительных элементов выполнены цилиндрической формы,55 3. Насос по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что кольцевые выступы ка дисках со стороны уплотнительных элементов выполнены треугольной формы. 5 10 15 20 25 стороны уплотнительных элементов выполнены кольцевые выступы 33 и 34 цилиндрической или треугольной формы. Наиболее эффективно клапаны работают, если диаметр выступов 33 и 34 соответствует диаметру, среднему между диметрами выступов 9 и 16, а их высота ограничена двумя - тремя толщинами уплотнительных элементов 10 и 17. В этом случае уплотнительные элементы прогибаются, что создает более надежный прижим элементов к высту. пам в области внутренних их кромок, а сле. довательно, более надежное уплотнение,При незначительном разрушении одного или нескольких листов полиэтилентерефталата (трещина, свищ, прокол, бракпол иэтилентерефталате и т,д.) остал ьн ы е функционируют, обеспечивая работоспособность насоса, При этом лист с дефектом не теряет своих механических качеств, в связи с чем весь пакет также сохраняет их,Приведенная на чертеже конструкция насоса испытывалась перекачкой жидкого азота (77 К), Насос обеспечил давление 5 кг/см и скорогсть перекачки 10 л/мин. Формула изобретения 1. Диафрагменный насос, содержащийустановленную между корпусом и крышкой диафрагму, соединенную с приводом, всасывающий и нагнетателъный клапаны, выполненные в виде двух кольцевых выступов вокруг впускных и выпускных каналов, на которых размещены прижатые к ним дисками уплотнительные элементы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения области применения при перекачивании криогенной жидкости, диафрагма выполнена в виде пакета пленок из полизтилентерефталата толщиной 5 - 20 мкм каждая, а уплотнительные элементы клапанов - тол1753035 Составитель А.КабаковаТехред М,Моргентал Корректор М.Максимишине Тупи ак тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,Производствен Заказ 2747 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5