RU2030652C1

RU2030652C1 - Pulse resonance pump

Info

Publication number: RU2030652C1
Authority: RU
Inventors: Руфат Шовкет-оглы Абиев
Original assignee: Руфат Шовкет-оглы Абиев
Priority date: 1992-08-24
Filing date: 1992-08-24
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: aircraft engineering. SUBSTANCE: bellows is connected to a cylindrical housing provided with suction and delivery branch pipes having valves. The bellows is connected to a pulse generator. The flexible members are coupled with the source of compressed gas and arranged at the ends of the housing between the bellows and fluid. The bellows is connected to the middle part of the housing. The branch pipes are connected to the middle part and to the ends of the housing. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности, особенно там, где требуется высокая степень динамической уравновешенности машин, например, на летательных аппаратах. The invention relates to pump engineering and can be used in the chemical, petrochemical, food and other industries, especially where a high degree of dynamic balance of machines is required, for example, in aircraft.

Известен насос для перекачки жидкости, содержащий корпус с всасывающим и нагнетательным клапанами, соединенный одним концом с рабочим сильфоном, подключенным к генератору колебаний, а другим - с подпружиненным компенсационным сильфоном. При включении генератора колебаний возвратно-поступательные движения передаются жидкости рабочим сильфоном, а подпружиненный компенсационный сильфон служит для смягчения гидравлических ударов. A known pump for pumping liquid containing a housing with suction and discharge valves, connected at one end to a working bellows connected to an oscillation generator, and the other with a spring-loaded compensation bellows. When the oscillation generator is turned on, the reciprocating movements are transferred to the liquid by the working bellows, and the spring-loaded compensation bellows serves to mitigate the hydraulic shocks.

Недостатками известного насоса является динамическая неуравновешенность колеблющейся массы жидкости в корпусе насоса, низкая производительность и надежность, в конструкции насоса не предусмотрена подстройка системы на резонанс. The disadvantages of the known pump is the dynamic imbalance of the oscillating mass of liquid in the pump casing, low productivity and reliability, the design of the pump does not provide for tuning the system to resonance.

Технический результат изобретения - повышение эффективности и надежности насоса. The technical result of the invention is improving the efficiency and reliability of the pump.

Нужный результат достигается тем, что пульсационный резонансный насос, содержащий цилиндрический корпус с всасывающими и нагнетательными патрубками с клапанами, к которому подключен сильфон, соединенный с генератором колебаний, снабжен упругими элементами в виде замкнутых газовых полостей, сообщающихся с источником сжатого газа и расположенных на концах корпуса и между сильфоном и рабочей жидкостью причем сильфон подключен к середине корпуса, а всасывающие и нагнетательные патрубки подключены к середине и концам корпуса. The desired result is achieved by the fact that a pulsed resonant pump containing a cylindrical housing with suction and discharge nozzles with valves, to which a bellows connected to an oscillation generator is connected, is equipped with elastic elements in the form of closed gas cavities communicating with the source of compressed gas and located at the ends of the housing and between the bellows and the working fluid, the bellows being connected to the middle of the housing, and the suction and discharge pipes connected to the middle and ends of the housing.

На чертеже представлена схема пульсационного насоса. The drawing shows a diagram of a pulsation pump.

Насос содержит цилиндрический корпус 1, с всасывающими 6 и 7 и нагнетательными патрубками 8 и 9 с клапанами, к которому подключен сильфон 2, соединенный с генератором 16 колебаний, снабжен упругими элементами 3 - 5 в виде замкнутых газовых полостей, сообщающихся с источником сжатого газа и расположенных на концах корпуса 1 и между сильфоном 2 и рабочей жидкостью, сильфон 2 подключен к середине корпуса 1, а патрубки 6 - 9 подключены к середине и концам корпуса 1. Всасывающие патрубки 6 и 7 соединены с всасывающей линией 11, а нагнетательные патрубки 8 и 9 - с нагнетательной линией 12. Все газовые полости через патрубки 13 и запорные вентили 14 соединены с линией 15 сжатого газа. The pump contains a cylindrical housing 1, with suction 6 and 7 and discharge nozzles 8 and 9 with valves, to which a bellows 2 connected to an oscillation generator 16 is connected, equipped with elastic elements 3 to 5 in the form of closed gas cavities communicating with a source of compressed gas and located at the ends of the housing 1 and between the bellows 2 and the working fluid, the bellows 2 is connected to the middle of the housing 1, and the nozzles 6 to 9 are connected to the middle and ends of the housing 1. The suction nozzles 6 and 7 are connected to the suction line 11, and the discharge nozzles 8 and 9 - s discharge line 12. All gas cavities through nozzles 13 and shutoff valves 14 are connected to the compressed gas line 15.

Насос работает следующим образом. The pump operates as follows.

После предварительного заполнения насоса жидкостью включают генератор 16 колебаний. Колебания от генератора 16 к жидкости в насосе передаются через сильфон 2, упругий элемент 3. При этом части жидкости, расположенные по разные стороны от середины корпуса 1, движутся (колеблются) противофазно благодаря подключению сильфона к середине корпуса. При их движении от середины корпуса 1 к его концам происходит сжатие концевых упругих элементов 4 и 5 и повышение давления в жидкости вблизи них, а также растяжение срединного упругого элемента 3 и понижение давления в жидкости вблизи него, что приводит к всасыванию жидкости из всасывающей линии 11 через срединный всасывающий патрубок 7 и нагнетанию жидкости в нагнетательную линию 12 через концевые нагнетательные патрубки 8. При возвратном движении частей жидкости от концов корпуса 1 к его середине происходит сжатие срединного упругого элемента 3 и повышение давления в жидкости вблизи него, а также растяжение концевых упругих элементов 4 и 5 и понижение давления в жидкости вблизи них, что приводит к всасыванию жидкости из всасывающей линии 11 через концевые всасывающие патрубки 6 и нагнетанию жидкости в нагнетательную линию 12 через срединный нагнетательный патрубок 9. Далее цикл повторяется. After pre-filling the pump with liquid, the oscillator 16 is turned on. The oscillations from the generator 16 to the liquid in the pump are transmitted through the bellows 2, the elastic element 3. In this case, the parts of the liquid located on opposite sides from the middle of the housing 1 move (oscillate) out of phase due to the connection of the bellows to the middle of the housing. When they move from the middle of the housing 1 to its ends, the end elastic elements 4 and 5 are compressed and the pressure in the liquid increases near them, as well as the middle elastic element 3 is stretched and the pressure in the liquid decreases near it, which leads to the absorption of liquid from the suction line 11 through the middle suction pipe 7 and the injection of fluid into the discharge line 12 through the end discharge pipes 8. When the return parts of the fluid from the ends of the housing 1 to its middle, the compression of the middle elastic element 3 and an increase in pressure in the liquid near it, as well as stretching of the end elastic elements 4 and 5 and a decrease in pressure in the liquid near them, which leads to the absorption of liquid from the suction line 11 through the end suction pipes 6 and forcing the liquid into the discharge line 12 through the middle discharge pipe 9. Next, the cycle repeats.

Hаличие упругих элементов в середине и на концах корпуса смягчает гидравлические удары, снижает собственную частоту системы и позволяет увеличить амплитуду колебаний жидкости, а их симметричное размещение позволяет динамически уравновесить насос. The presence of elastic elements in the middle and at the ends of the housing softens hydraulic shocks, reduces the natural frequency of the system and allows you to increase the amplitude of fluid oscillations, and their symmetrical placement allows you to dynamically balance the pump.

Размещение всасывающих и нагнетательных патрубков и в середине, и на концах насоса обеспечивает двойное его действие, что приводит к увеличению производительности. The placement of the suction and discharge nozzles in the middle and at the ends of the pump provides its double action, which leads to an increase in productivity.

Собственную частоту системы "масса жидкости - упругие элементы" - легко изменять подбором жесткости упругих элементов, меняя давление газа в них путем подсоединения упругих элементов через патрубки 13 и открытые запорные вентили 14 к линии 15 сжатого газа. Давление в упругих элементах изменяют до наступления резонанса, после чего запорные вентили 14 закрывают. The natural frequency of the system "fluid mass - elastic elements" - it is easy to change the selection of the stiffness of the elastic elements, changing the gas pressure in them by connecting the elastic elements through the nozzles 13 and open shut-off valves 14 to the line 15 of the compressed gas. The pressure in the elastic elements is changed until resonance occurs, after which the shut-off valves 14 are closed.

При совпадении собственной частоты противофазных колебаний масс жидкости с частотой колебаний генератора в системе "массы жидкости - упругие элементы" наступает резонанс, сопровождающийся резким увеличением амплитуды колебаний жидкости, в результате чего возрастает производительность и напор насоса, что приводит к повышению его эффективности. If the eigenfrequency of the antiphase oscillations of the masses of the liquid coincides with the oscillation frequency of the generator in the "fluid mass - elastic elements" system, resonance occurs, accompanied by a sharp increase in the amplitude of the fluid oscillations, as a result of which the productivity and pressure of the pump increase, which leads to an increase in its efficiency.

Противофазное колебание одинаковых масс жидкости в насосе с одинаковой частотой и амплитудой колебаний обеспечивает полную его динамическую уравновешенность, в результате которой колебания на опорные сооружения не передаются, что характеризует увеличение надежности насоса. The out-of-phase oscillation of the same masses of liquid in the pump with the same frequency and amplitude of oscillations ensures its full dynamic balance, as a result of which the oscillations are not transmitted to the supporting structures, which characterizes an increase in the reliability of the pump.

Claims

PULSATION RESONANCE PUMP containing a cylindrical body with suction and discharge nozzles with valves, to which a bellows is connected, connected to an oscillation generator, characterized in that the pump is equipped with elastic elements in the form of closed gas cavities communicating with the source of compressed gas and located at the ends of the housing and between the bellows and the working fluid, and the bellows is connected to the middle of the housing, and the suction and discharge pipes are connected to the middle and ends of the housing.