Насосная установка

СОЮЗ ОООЕТСНИХщымлю нимиСЖЬЛИН А 1.К. Байбулатов8,8)свидетельство СССРГ 04 Р 13/12, 1986 УСТАНОВКА не предназ и хнмичес чено дл х сусле тияло ООУДАРОТВЕИНЬЮ ИОМИТЕТЛО ИЗОБРГБИИЯМ И ЮЧНРЫТИЯМйРИ ГИЧТ ОСОР.(54) НАСОСНАЯ (57)Изобретенперекачки воднь зий с механическими абразивными частицами. Цель изобретения - повышение надежности. Насосная установка содержит основнув и дополнительную вихре-, вые камеры (ВК) 4 и 5. Последние соединены со всасывающим 6 и напорным 7 трубопроводаин, Обе ВК 4 и 5 выполнены в виде трубы и размещенных в них стаканов 8 и 23, на поверхности которых выполнены продольные отверс"9, 15 и 24 и отогнутые вовнутрьпатки 10, 16 и 25, При зтом в дне1710844 стакана 23 выполнено отверсте 2 бсообщенное с пульпопроводом 22, а последний сообщен с участком 20 сбораабразивных частиц в ВК 4, Для регулирования закрутки основная ВК 4 снабжена коническим насадком 13, сообщенным с напорными патрубками 3 насоса1. При прохождении неоднородной абразивной среды через ВК 4 поток закру 15Изобретение относится к гидротранспорту абразивных суспензий насосными установками и может найти применение на обогатительных фабриках, вгидротехнике, строительстве, химичес-,20кой и других областях промышленности,Известен. гидроциклонный агрегат набазе погружного насоса, снабженныйв нижней части батарейным гидроциклоном, сливной патрубок которого сообщен с гидроэлеватором в верхней части,Непостатком известного агрегатаявляется низкая эксплуатационная надежность вследствие больших потерьнапора в гидроциклонах и гидроэлеваторе,Известна также скважинная насоснаяустановка на базе погружного насоса,содержащая вихревую камеру на всасывающем патрубке для сепарации частиц,участок сбора абразивных частиц, гидроэлеватор на напорном патрубке.Недостатком известных установокявляются большие потери в гидроэлеваторе и быстрый износ, .т.е. низкаянадежность.Целью изобретения является повышение надежности насосной установкипутем улучшения отвода абразивныхчастиц.Цель достигается тем, что насосная установка, содержащая насос свсасывающм и нагнетательным патрубками, вихревую камеру, установленнуюна всасывающем патрубке, участок сбора абразивных частиц и сообщенныйс последним пульпопровод, снабжаетсядополнительной вихревой камерой, установленной на напорном патрубке,обе камеры выполнены в виде трубь иразмещенного в ней стакана, на цилиндрической поверхности которого выпол 1 нены продольные отверстия и отогнутые чивается и сепарирует частицы к участку 20 сбора. При этом в ВК 5 такжеформируется закрученный поток с образованием вакуумной зоны, в которуючерез отверстие 26 и пульпопровод22 всасывается пульпа с участка 20сбора абразивных частиц, предотвращаятем самым абразивньпизнос насоса 1.1 з,п. ф-лы, 8 ил. внутрь стакана лопатки, при этом в дне стакана дополнительной вихревой камеры выполнено отверстие, сообщенное с пульпопроводом. Для регулирования закрутки основная камера снаб- жена коническиь 1 насадком, большее основание которого установлено на внешней стороне дна стакана, а в последнем выполнено центральное отверстие, сообщенное с . источником высокого дав-. ления, при этом на конической поверхности также выполнены продольные отверстия с отогнутыми вовнутрь насадки лопатками.При работающем насосе пульпообразная жидкость закручивается на всась- вающем и напорном патрубках в основной и дополнительной камерах, отсепарировавшиеся абразивные частицы улавливаются участком их сбора и по пульпопроводу поступают в зону пониженного давления в центральной час-. ти дополнительной вихревой камеры минус проточный тракт насоса, Для предотвращения разрыва потока вдоль оси основной вихревой камеры ча входе в насос вершина конического насадка выполнена с центральным отверстием.На Лиг. 1 изображена насосная установка; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг, 4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 . - сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг, б - узел 1 на фиг,1; на фиг. 7 и 8 - графики зависимости вакуума в центральной части дополнительной вихревой камеры от давления и относительного расхода от вакуума в центральной части дополнительной вихревой камеры.Насосная установка содержит насоссо всасывающим и напорным патрубками 2 и 3 и подключенными к ним устройствами для закрутки потока - ос -1710новной вихревой камеры 4 на всасывающем патрубке 2 и дополнительной вих-,ревой камеры 5 на напорном патрубке3, выполненными в виде труб, Основ".ная вихревая камера 4 соединена соIвсасывающим трубопроводом 6, а дополнительная вихревая камера 5 - с напорным трубопроводом 7. Основнаявихревая камера 4 содержит стакан8 с продольными отверстиями 9 иотогнутыми внутрь стакана 8 лопатками 10, При этом на внешней сторонедна 11 стакана 8 выполнено центральное отверстие 12 и установлен конический насадок 13 с центральным отверстием 14 в вершине насадка 13.Последний также снабжен продольнымиотверстиями 15 и отогнутыми вовнутрьнасадки 13 лопатками 16.Отверстие 12 гидравлически сообщается с источником высокого давления - с напорным патрубком 3 посредством трубки 1 и крана 18, Последо-вательно стакану 8 в основной вихревой камере 4 установлена цилиндрическая вставка 19, которая с основнойвихревой камерой 4 образует кольцевой участок 20 сбора абразивных частиц; переходящий в спиральный отвод 3021 и пульпопровод 22, Дополнительнаявихревая камера 5 содержит стакан 23на цилиндрической поверхности которо-го выполнены продольные отверстия 24и отогнутые вовнутрь стакана 23 лопатки 25, При этом в дне стакана 23дополнительной вихревой камеры 5 вы-полнено отверстие 26, сообщенное спульпопроводом 22.Насосная установка работает следующим образом,Насосом 1 из всасывающего трубопровода 6 пульпообразная жидкость сабразивными частицами попадает в стакан 8, получает посредством отверстйй 459 и направляющих лопаток 10 закручивание в вихревой камере 4, котороепобуждает сепарацию твердых частицк периферии камеры 4 и улавливание,.их на участке сбора 20,0 светленныйот пульпы основной поток жидкости нагнетается насосом 1 в напорный патрубок 3 и далее в стакан 23, где посредством отверстий 24 и лопаток 25получает закручивание в вихревой камере 5 с разрывом потока по цент-.ральной оси с образованием вакуумнойполости, обладающей достаточной всасывающей способностью при давлении. 844 6более 1 кг/см . На фиг. 7 и фиг, 8показаны графики зависимостей: вакуума в центральной части вихревой камеры 5 от давления - кривая. 27 иотношение всасываемого расхода к расходу насоса от вакуума в центральнойчасти вихревой камеры 5 в . кривая 28.Экспериментальные кривые полученыпри испытании вихревой камеры (фиг.6)при следующих геометрических парамет.- рах устройства: диаметр камеры 5 -0,1 м; диаметр стакана 23 - 0,07 м;ширина продольного отверстия 240,01 м; длина продольного отверстия24 - 0,2 м; диаметр пульпопровода22 - 0,02 м; и рабочих параметрахнасоса 1; напор Н = 10-50 м; расход( = 2-10 л/с.Вакуумная полость .в вихревой камере 5 всасывает по пульпопроводу 22пульпу с абразивными частицами изучастка 20 сбора, спирального отвода21, тем самым предотвращая их попадание в проточную часть насоса 1 и еегидроабразивный износ, Для повышенияэффективности закручивания потокана всасывающей линии насоса 1 предусматривается возможность принудительной закрутки потока коническим наса- дком 13, гиДравлически связанным с напорным патрубком 3, Для предотвращения разрыва потока на входе в насос 1, что может способствоватькавитационным явлениям в насосе 1 выпол-, нено отверстие 14 по центральной оси вихревой камеры 4 впуска жидкости под ,давлением в предполагаемую зону пониженного давления.Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет предохранить лопаст"ные насосы от интенсивного гидроабразивного износа, что повышает эксплуатационную надежность насосов и насосных установок при перекачивании абразивных суспензий порядка на 25-303. Формула изобретения1. Насосная установка, содержащая насос с всасывающим и,нагнетательным патрубками, вихревую камеру, установленную на всасывающем патрубке, участок сбора абразивных частиц и сообщенный с последним пульпопровод, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения отвода абразивных частиц, установка. снабжена дополнительной вихревой камерой, установленной на .напорном патрубке: насоса, обе вихревые камеры выполнены в виде трубыи размещенного в ней стакана, на цилиндрической поверхности которого вы-полнены продольные отверстия и отогнутые внутрь стакана лопатки, при этомв дйе. стакана дополнительной вихре,вой камеры выполнено отверстие, сообщенное с пульпопроводом. :1 О 2. Установка по и, 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что основная вихревая камера снабжена коническим насадком, большее основание которого установлено на внешней стороне дна стака-на, а в последнем выполнено центральное отверстие, сообщенное с источником высокого давления.Редактор О. Хрнптя П зводственцо-издательский комбн ат "Патентг, Ухтород ул, Гагарин Заказ 782 ВНИЦПИ Го Техред Л,Оллйньк Ковректор С. Пеки/Тнрай Подноскевенного комитета но нсобрате.ням н аткратинм лрн ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раучскаа наб., д. Ау 5