RU2493623C1 - Pulsation valve submersible pump - Google Patents
Pulsation valve submersible pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2493623C1 RU2493623C1 RU2012107560/07A RU2012107560A RU2493623C1 RU 2493623 C1 RU2493623 C1 RU 2493623C1 RU 2012107560/07 A RU2012107560/07 A RU 2012107560/07A RU 2012107560 A RU2012107560 A RU 2012107560A RU 2493623 C1 RU2493623 C1 RU 2493623C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- valve
- working fluid
- housing
- lower nozzles
- Prior art date
Links
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для растворения и размыва струями осадка, скопившегося на дне емкостей-хранилищ жидких радиоактивных отходов любого уровня активности, перевода нерастворимой твердой фазы осадка во взвешенное состояние и выдачи суспензии из емкости-хранилища на переработку. Кроме того, устройство может быть использовано в других отраслях промышленности для перемешивания, усреднения концентрации реагентов в емкостях и их выдачи.The invention relates to the nuclear industry in terms of the processing of radioactive waste, and in particular to devices for dissolving and washing away with a jet of sediment accumulated at the bottom of storage tanks for liquid radioactive waste of any activity level, transferring the insoluble solid phase of the precipitate into suspension and transferring the suspension from the storage tank for processing. In addition, the device can be used in other industries for mixing, averaging the concentration of reagents in containers and dispensing them.
Для освобождения емкостей-хранилищ от радиоактивных отходов высокого уровня активности используется послойный метод их размыва, суспензирования и растворения при подаче окислительных или восстановительных реагентов, обеспечивающий минимальное образование вторичных радиоактивных отходов за счет использования оборотной жидкости в освобождаемой емкости. Суть этого метода заключается в том, что сначала в осадке устройствами для размыва создается впадина, которая заполняется рабочей жидкостью. В качестве рабочей жидкости используются или декантат, под слоем которого хранится осадок, или, при растворении осадка непосредственно в освобождаемой емкости, реагенты, растворяющие осадок. В дальнейшем рабочая жидкость из впадины используется для размыва осадка и его растворения затопленными и незатопленными струями с образованием суспензии, содержащей растворенный осадок и нерастворимую твердую фазу. После достижения суспензией во впадине необходимой концентрации, она выдается откачивающим насосом на переработку, причем во время выдачи суспензии с быстроотстаивающейся твердой фазой необходимо постоянно поддерживать твердую фазу в суспензии во взвешенном состоянии активным перемешиванием. Для эффективного растворения осадка также необходимо интенсивное перемешивание рабочей жидкости в емкости.To release storage tanks from high level radioactive waste, a layer-by-layer method of their erosion, suspension and dissolution using oxidizing or reducing reagents is used, which ensures the minimum formation of secondary radioactive waste due to the use of circulating liquid in the released container. The essence of this method is that at first in the sediment devices for erosion creates a cavity, which is filled with working fluid. As a working fluid, either decantate is used, under which a precipitate is stored, or, when the precipitate is dissolved directly in a vacant tank, reagents that dissolve the precipitate. Subsequently, the working fluid from the cavity is used to erode the sediment and dissolve it with flooded and non-flooded jets to form a suspension containing a dissolved precipitate and an insoluble solid phase. After the suspension has reached the required concentration in the cavity, it is dispensed by the pumping pump for processing, and during the dispensing of the suspension with a rapidly settling solid phase, it is necessary to constantly maintain the solid phase in suspension in suspension by active mixing. For effective dissolution of the precipitate, intensive mixing of the working fluid in the tank is also necessary.
Известен пульсационный клапанный погружной насос, содержащий корпус, включающий, по меньшей мере, две пульсокамеры, каждая из которых снабжена впускным шаровым клапаном, пульсопроводом, нагнетательным трубопроводом с выпускным клапаном и собственное воздухораспределительное устройство (см. патент №2 258 159, МПК7 F04F 1/02).Known pulsating valve submersible pump, comprising a housing comprising at least two pulse chambers, each of which is equipped with an inlet ball valve, a pulse line, a discharge pipe with an exhaust valve and its own air distribution device (see patent No. 2 258 159, IPC 7 F04F 1 / 02).
В известном насосе корпус разделен перегородкой, по меньшей мере, на две пульсокамеры, которые последовательно включаются в работу и обеспечивают практически непрерывное поступление рабочей жидкости в трубопровод, что позволяет осуществлять передачу быстроотстаивающихся суспензий по трубопроводам.In the known pump, the casing is divided by a partition into at least two pulse chambers, which are sequentially switched on and provide an almost continuous flow of working fluid into the pipeline, which allows the transfer of rapidly settling suspensions through pipelines.
К недостаткам известного устройства относится то, что при выдаче суспензии из емкости известным насосом необходимо иметь в емкости другое устройство для поддержания нерастворимой твердой фазы во взвешенном состоянии в суспензии.The disadvantages of the known device include the fact that when dispensing the suspension from the tank by a known pump, it is necessary to have another device in the tank to maintain the insoluble solid phase in suspension in suspension.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является пульсационный клапанный погружной насос, включающий корпус, сообщающийся с нижними соплами посредством трубы и камеры нижних сопел, внутри которой размещен вал, снабженный заслонкой и соединенный через подвижный подшипниковый узел, зубчатую шестерню и зубчатую рейку с приводами поворота и изменения глубины погружения сопел, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном (см. патент РФ №2249269, МПК7 G21F 9/28, F04F 1/02).The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a pulsating valve submersible pump, comprising a housing communicating with the lower nozzles by means of a pipe and a chamber of lower nozzles, inside of which there is a shaft equipped with a shutter and connected through a movable bearing assembly, gear gear and gear a rail with drives for turning and changing the immersion depth of the nozzles, a pulse line, an inlet ball valve with a ball limiter, a discharge pipe with a release knym ball valve (see. №2249269 RF patent, MPK 7 G21F 9/28, F04F 1/02).
Известный насос позволяет при различных положениях заслонки весь объем рабочей жидкости, вытесняемой из корпуса, подавать на нижние сопла или в нагнетательный трубопровод и осуществлять растворение и размыв осадка, а также выдачу образовавшейся суспензии из емкости.The known pump allows for various positions of the damper the entire volume of the working fluid displaced from the housing to be supplied to the lower nozzles or to the discharge pipe and to dissolve and erode the sediment, as well as the release of the resulting suspension from the tank.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства относится то, что растворение и размыв осадка, а также выдача суспензии из емкости может осуществляться только по отдельности. После проведения растворения и размыва осадка приводом изменения глубины погружения сопел меняется положение заслонки и насос переключается на работу в режиме выдачи из емкости. При работе известного насоса в режиме выдачи нерастворимая твердая фаза осадка не поддерживается перемешиванием во взвешенном состоянии в суспензии и, оседая на дно впадины в осадке, остается в емкости, что снижает эффективность его работы.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device include the fact that the dissolution and erosion of the sediment, as well as the issuance of the suspension from the tank can be carried out only individually. After the dissolution and erosion of the sediment, the actuator changes the depth of immersion of the nozzles, the position of the damper changes, and the pump switches to work in the mode of delivery from the tank. When the known pump is operating in the dispensing mode, the insoluble solid phase of the precipitate is not supported by suspension suspension and settling to the bottom of the depression in the sediment, remains in the tank, which reduces its efficiency.
Эффективность работы насоса зависит от частоты пульсаций, причем определяющей является продолжительность вытеснения. Чем выше продолжительность вытеснения и ниже продолжительность заполнения, тем более эффективно работает насос, так как во время заполнения корпуса рабочей жидкостью не осуществляются ни перемешивание суспензии, ни ее выдача. Заполнение корпуса рабочей жидкостью в известном насосе осуществляется только через впускной клапан, что не способствует сокращению продолжительности заполнения вследствие его гидравлического сопротивления.The efficiency of the pump depends on the frequency of the ripple, and the decisive factor is the duration of the displacement. The longer the displacement time and the lower the filling time, the more efficiently the pump works, since during the filling of the casing with the working fluid neither mixing of the suspension nor its dispensing are carried out. Filling the housing with a working fluid in the known pump is carried out only through the inlet valve, which does not contribute to reducing the filling time due to its hydraulic resistance.
Технический результат - расширение технологических возможностей насоса за счет осуществления одновременного перемешивания и выдачи суспензии из емкости, а также повышение эффективности его работы за счет сокращения продолжительности заполнения корпуса рабочей жидкостью и повышения продолжительности вытеснения ее из корпуса при растворении и размыве осадка.The technical result is the expansion of the technological capabilities of the pump due to the simultaneous mixing and dispensing of the suspension from the tank, as well as increasing the efficiency of its operation by reducing the duration of filling the housing with working fluid and increasing the duration of its displacement from the housing during dissolution and erosion of the sediment.
Для достижения указанного технического результата в пульсационном клапанном погружном насосе, включающем корпус, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, камеру нижних сопел, внутри которой размещен вал, соединяющий нижние сопла с приводом поворота и систему управления, особенностью является то, что камера нижних сопел расположена в корпусе за перегородкой, разделяющей корпус на камеру нижних сопел и камеру выдачи, которые сообщаются между собой через зазор над перегородкой, установленной под входом пульсопровода в корпус, а в перегородке выполнено отверстие, в котором установлен перепускной клапан с плавающим в воде шаром.To achieve the technical result in a pulsating valve submersible pump, which includes a housing, a pulse line, an inlet ball valve with a ball stop, a discharge pipe with an outlet ball valve, a chamber for lower nozzles, inside which a shaft is connected connecting the lower nozzles to the rotation drive and the control system, a feature is that the chamber of the lower nozzles is located in the housing behind the partition separating the housing into the chamber of the lower nozzles and the delivery chamber, which communicate with each other through the gap above the partition installed under the entrance of the pulse conduit into the housing, and a hole is made in the partition, in which a bypass valve with a ball floating in the water is installed.
Кроме того, отверстие в перегородке выполнено на расстоянии, равном 0,5-0,7 ее высоты, считая от ее верха.In addition, the hole in the partition is made at a distance equal to 0.5-0.7 of its height, counting from its top.
Расположение камеры нижних сопел в корпусе за перегородкой, разделяющей корпус на камеру нижних сопел и камеру выдачи, которые сообщаются между собой через зазор над перегородкой, установленной под входом пульсопровода в корпус, позволяет, при подаче по пульсопроводу разрежения в корпус, осуществлять одновременное заполнение камеры нижних сопел рабочей жидкостью через сопла, и заполнение камеры выдачи через впускной клапан. В случае если гидравлическое сопротивление впускного клапана превышает гидравлическое сопротивление сопел, то, после более быстрого заполнения камеры нижних сопел, жидкость из заполненной камеры нижних сопел будет переливаться в зазор через перегородку в камеру выдачи, ускоряя ее заполнение и, тем самым, сокращая продолжительность заполнения корпуса в целом рабочей жидкостью. Если гидравлическое сопротивление впускного клапана меньше гидравлического сопротивления сопел, то, после более быстрого заполнения камеры выдачи, жидкость из заполненной камеры выдачи будет переливаться в зазор через перегородку в камеру нижних сопел, ускоряя ее заполнение и, тем самым, сокращая продолжительность заполнения корпуса в целом рабочей жидкостью.The location of the chamber of the lower nozzles in the housing behind the partition separating the housing into the chamber of the lower nozzles and the delivery chamber, which communicate with each other through a gap above the partition installed under the input of the pulse conduit into the housing, allows, when applying vacuum through the pulse conduit to the housing, the lower chamber is simultaneously filled nozzles with working fluid through nozzles, and filling the dispensing chamber through the inlet valve. If the hydraulic resistance of the inlet valve exceeds the hydraulic resistance of the nozzles, then, after filling the lower nozzle chamber more quickly, the liquid from the filled lower nozzle chamber will be poured into the gap through the partition into the dispensing chamber, accelerating its filling and, thereby, reducing the filling time of the housing overall working fluid. If the hydraulic resistance of the inlet valve is less than the hydraulic resistance of the nozzles, then, after filling the dispensing chamber more quickly, the liquid from the filled dispensing chamber will be poured into the gap through the partition into the chamber of the lower nozzles, accelerating its filling and, thereby, reducing the filling time of the housing as a whole liquid.
При подаче по пульсопроводу давления в корпус рабочая жидкость одновременно вытесняется из камеры нижних сопел, поступая через сопла обратно в емкость, и из камеры выдачи по нагнетательному трубопроводу, выдаваясь из емкости. В результате осуществляется одновременно перемешивание суспензии с поддержанием нерастворимой твердой фазы во взвешенном состоянии и выдача ее из емкости.When pressure is applied to the casing through a pulse line, the working fluid is simultaneously displaced from the lower nozzle chamber, coming back through the nozzles into the tank, and from the delivery chamber through the discharge pipe, protruding from the tank. As a result, the suspension is simultaneously mixed while maintaining the insoluble solid phase in suspension and its delivery from the tank.
Растворение и размыв осадка рабочей жидкостью без ее выдачи из емкости осуществляется при закрытом запорном клапане, установленном на нагнетательном трубопроводе. При растворении и размыве осадка требуется более эффективное воздействие струй рабочей жидкости на осадок, чем на поддержание нерастворимой твердой фазы во взвешенном состоянии.Dissolution and erosion of the sediment by the working fluid without its delivery from the tank is carried out with the shut-off valve closed, installed on the discharge pipe. Upon dissolution and erosion of the precipitate, a more effective effect of the jets of the working fluid on the precipitate is required than on maintaining the insoluble solid phase in suspension.
Выполнение в перегородке отверстия, в котором установлен перепускной клапан с плавающим в воде шаром, позволяет, при проведении растворения и размыва осадка дополнительно использовать часть рабочей жидкости из камеры выдачи. В этом случае, при подаче по пульсопроводу давления в корпус, сначала вытесняется рабочая жидкость только из камеры нижних сопел. При достижении определенного уровня в ней, под действием гидростатического давления более высокого столба рабочей жидкости в камере выдачи, шар, плавающий в жидкости, приоткрывает перепускной клапан, и рабочая жидкость из камеры выдачи начинает поступать в камеру нижних сопел. При достижении уровнем рабочей жидкости положения, когда шар будет располагаться над рабочей жидкостью в камере нижних сопел, перепускной клапан полностью открывается и рабочая жидкость из камеры выдачи под действием гидростатического давления более высокого столба рабочей жидкости в ней поступает в камеру нижних сопел. В результате этого продолжительность вытеснения рабочей жидкости через сопла увеличивается и, тем самым, повышается эффективность растворения и размыва осадка.The opening in the partition of the hole in which the bypass valve with a ball floating in the water is installed allows, when carrying out dissolution and erosion of the sediment, to additionally use part of the working fluid from the dispensing chamber. In this case, when applying pressure through the pulse conduit to the housing, the working fluid is first displaced only from the lower nozzle chamber. Upon reaching a certain level in it, under the influence of hydrostatic pressure of a higher column of working fluid in the dispensing chamber, a ball floating in the liquid opens the bypass valve and the working fluid from the dispensing chamber begins to flow into the chamber of the lower nozzles. When the level of the working fluid reaches the position where the ball will be located above the working fluid in the chamber of the lower nozzles, the bypass valve opens completely and the working fluid from the dispensing chamber, under the action of hydrostatic pressure of a higher column of the working fluid, flows into the chamber of the lower nozzles. As a result of this, the duration of the displacement of the working fluid through the nozzle increases and, thereby, the efficiency of dissolution and erosion of the precipitate increases.
При неполном вытеснении рабочей жидкости из камеры выдачи ее последующее заполнение при подаче разрежения может произойти быстрее, чем заполнение камеры нижних сопел. В этом случае рабочая жидкость из камеры выдачи переливается по зазору через перегородку в камеру нижних сопел, сокращая продолжительность заполнения в целом корпуса.In case of incomplete displacement of the working fluid from the dispensing chamber, its subsequent filling when applying vacuum can occur faster than filling the chamber of the lower nozzles. In this case, the working fluid from the dispensing chamber is poured through the gap through the partition into the chamber of the lower nozzles, reducing the duration of filling the whole housing.
Выполнение отверстия в перегородке на расстоянии, равном 0,5-0,7 ее высоты, считая от ее верха, позволяет передавать от 0,5 до 0,7 объема рабочей жидкости из камеры выдачи в камеру нижних сопел, используя его для повышения эффективности размыва и растворения осадка.The opening in the partition at a distance equal to 0.5-0.7 of its height, counting from its top, allows you to transfer from 0.5 to 0.7 of the volume of the working fluid from the dispensing chamber to the chamber of the lower nozzles, using it to increase the erosion efficiency and dissolving the precipitate.
Предлагаемый пульсационный клапанный погружной насос иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, фиг.2 и фиг.3.The proposed pulsating valve submersible pump is illustrated by the drawings shown in figure 1, figure 2 and figure 3.
На фиг.1 показан пульсационный клапанный погружной насос, установленный в емкости;Figure 1 shows a pulsating valve submersible pump installed in a tank;
на фиг.2 показан корпус насоса в разрезе;figure 2 shows a pump housing in section;
на фиг.3 показан привод поворота.figure 3 shows the drive rotation.
Предлагаемый насос (см. фиг.1) содержит корпус 1, установленный в емкость 2 через проходку 3, над которой смонтирован защитный бокс 4. Корпус 1 разделен перегородкой 5 на камеру 6 нижних сопел и камеру 7 выдачи. Перегородка 5 размещена в корпусе 1 с зазором 8 под входом пульсопровода 9 в корпус 1. Камера 7 выдачи снабжена впускным клапаном 10 и нагнетательным трубопроводом 11, выходящим через уплотнительный узел 12 на фланце 13 в защитный бокс 4. В защитном боксе 4 на нагнетательном трубопроводе установлен выпускной шаровой клапан 14 с шаром 15, соединенный трубопроводом 16 с запорным клапаном 17 и далее с трубопроводом 18 выдачи суспензии из емкости 2 на переработку.The proposed pump (see Fig. 1) contains a housing 1 installed in a container 2 through a penetration 3, over which a protective box is mounted 4. The housing 1 is divided by a partition 5 into a chamber 6 of the lower nozzles and a chamber 7 of delivery. The partition 5 is placed in the housing 1 with a gap 8 under the entrance of the pulse conduit 9 into the housing 1. The delivery chamber 7 is equipped with an inlet valve 10 and a discharge pipe 11, which exits through the sealing assembly 12 on the flange 13 into the protective box 4. In the protective box 4, is installed on the discharge pipe an outlet ball valve 14 with a ball 15 connected by a pipe 16 to a shut-off valve 17 and then to a pipe 18 for dispensing the suspension from the tank 2 for processing.
В камере 6 нижних сопел смонтирован вал 19, соединенный в нижней части с моечной головкой 20, и проходящий через уплотнительный узел 21 на фланце 13 в защитный бокс 4, где соединяется шарнирной муфтой 22 с валом 23 привода поворота 24. Пульсопровод 9 соединяется в защитном боксе с воздухораспределителем 25, состоящим из двух клапанов 26 и 27, присоединенных к источникам сжатого воздуха и разрежения (на чертеже не показаны). В перегородке 5 выполнено отверстие 28, с которым соединен перепускной клапан 29.In the chamber 6 of the lower nozzles, a shaft 19 is mounted, connected at the bottom with the washing head 20, and passing through the sealing assembly 21 on the flange 13 into the protective box 4, where it is connected by an articulated coupling 22 to the rotation drive shaft 23. The pulse train 9 is connected in the protective box with an air distributor 25, consisting of two valves 26 and 27 connected to sources of compressed air and vacuum (not shown in the drawing). An opening 28 is made in the partition 5, to which a bypass valve 29 is connected.
Камера 6 нижних сопел (см. фиг.2) содержит верхний 30 и нижний 31 уплотнительные узлы, через которые проходят вал 19 и моечная головка 20 с двумя соплами 32. Вал 19 соединен с моечной головкой 20 ребрами 33 с образованием между ними зазора 34.The chamber 6 of the lower nozzles (see FIG. 2) contains the upper 30 and lower 31 sealing units through which the shaft 19 and the washing head 20 pass with two nozzles 32. The shaft 19 is connected to the washing head 20 by ribs 33 to form a gap 34 between them.
Перепускной клапан 29 состоит из входного патрубка 35 с присоединенными к его фланцу седлом 36 с коническим отверстием 37 и ограничителем 38 опускания полого шара 39, плавающего в воде.The bypass valve 29 consists of an inlet pipe 35 with a seat 36 attached to its flange with a tapered bore 37 and a lowering limiter 38 for the hollow ball 39 floating in the water.
Отверстие 28 выполняется на расстоянии 0,5-0,7 высоты перегородки 5, считая от ее верха, и чем больше это расстояние, тем больший объем рабочей жидкости будет направлен на размыв осадка из камеры 7. Скорость вытеснения рабочей жидкости из камеры 6 зависит от проходного сечения сопел 32, а скорость перетекания рабочей жидкости из камеры 7 в камеру 6 - от проходного сечения перепускного клапана 29 по малому диаметру конического отверстия 37 в седле 36. Исходя из этого расстояние отверстия 28 с перепускным клапаном 29 в перегородке 5 от ее верха будет тем больше, чем выше отношение проходного сечения перепускного клапана 29 к проходному сечению сопел 32. Применяемые на практике аналогичные устройства, работающие на сжатом воздухе давлением 0,5 МПа, имеют сопла с внутренним диаметром 25 мм, обеспечивающие при этом давлении максимальную дальность действия затопленных струй при размыве осадка. Проходное сечение перепускного клапана 29 рассчитывается из условия, что поступающий через него объем рабочей жидкости в камеру 6 будет близок или выше объема рабочей жидкости, вытесняемого из камеры 6 через сопла 32. Это условие выполняется при отношении проходного сечения перепускного клапана 29 к проходному сечению сопел 32 в пределах от 3 до 4, причем при отношении равном 4 расстояние отверстия 28 с перепускным клапаном 29 в перегородке 5 от ее верха будет составлять 0,7 ее высоты.The hole 28 is performed at a distance of 0.5-0.7 of the height of the partition 5, counting from its top, and the larger this distance, the greater the volume of the working fluid will be directed to the erosion of sediment from the chamber 7. The rate of displacement of the working fluid from the chamber 6 depends on the nozzle passage section 32, and the flow rate of the working fluid from the chamber 7 to the chamber 6 - from the passage section of the bypass valve 29 along the small diameter of the conical hole 37 in the seat 36. Based on this, the distance of the hole 28 with the bypass valve 29 in the partition 5 from its top will be so bo the higher the ratio of the cross section of the bypass valve 29 to the cross section of the nozzles 32. Practically used similar devices operating on compressed air with a pressure of 0.5 MPa have nozzles with an internal diameter of 25 mm, providing at this pressure the maximum range of flooded jets at erosion sediment. The cross-section of the bypass valve 29 is calculated from the condition that the volume of the working fluid entering through it into the chamber 6 is close to or higher than the volume of the working fluid displaced from the chamber 6 through the nozzles 32. This condition is fulfilled with the ratio of the cross-section of the bypass valve 29 and the cross-section of the nozzles 32 ranging from 3 to 4, and with a ratio of 4, the distance of the hole 28 with the bypass valve 29 in the partition 5 from its top will be 0.7 of its height.
В проходке 40 защитного бокса 4 (см. фиг.3) установлен монтажный фланец 41, на котором смонтированы подшипниковая опора 42 и привод поворота 24. Внутри подшипниковой опоры установлен вал 23, к которому присоединено зубчатое колесо 43, находящееся в зацеплении с шестерней 44 пневматического поворотного привода 45 с углом поворота его выходного вала 180.In the penetration 40 of the protective box 4 (see FIG. 3), a mounting flange 41 is mounted on which the bearing support 42 and the rotation drive 24 are mounted. Inside the bearing support there is a shaft 23, to which a gear wheel 43 is connected, which is engaged with the pneumatic gear 44 rotary drive 45 with an angle of rotation of its output shaft 180.
Управление клапанами 26 и 27 воздухораспределителя и пневматическим поворотным приводом 45 осуществляется компьютерной системой управления (на чертеже не показана).The valves 26 and 27 of the air distributor and the pneumatic rotary actuator 45 are controlled by a computer control system (not shown in the drawing).
Предлагаемый насос работает следующим образом. Глубина погружения насоса в емкость выбирается таким образом, чтобы впускной клапан был погружен в рабочую жидкость, а нижние сопла были расположены вблизи осадка. Для создания впадины в осадке и использования рабочей жидкости из нее в качестве оборотной сначала насос запускается в работу в режиме растворения и размыва осадка. При этом режиме запорный клапан 17 на трубопроводе 18 выдачи закрыт. На компьютерной системе управления задаются продолжительности открытия клапанов 26 и 27, попеременно подающих в корпус давление и разрежение, а также угол поворота пневматического поворотного привода 45.The proposed pump operates as follows. The immersion depth of the pump in the tank is selected so that the inlet valve is immersed in the working fluid and the lower nozzles are located near the sediment. To create a depression in the sediment and use the working fluid from it as a circulating fluid, the pump is first launched into operation in the mode of dissolution and erosion of the sediment. In this mode, the shutoff valve 17 on the discharge pipe 18 is closed. On the computer control system, the opening times of the valves 26 and 27, which alternately feed pressure and vacuum, and the angle of rotation of the pneumatic rotary actuator 45, are set.
Продолжительности открытия клапанов 26 и 27 определяются при стендовых испытаниях насоса, при этом продолжительность открытия клапана 26 ограничивается недопущением полного вытеснения рабочей жидкости из корпуса 1 и прорыва сжатого воздуха в емкость 2. При открытии клапана 27 по пульсопроводу 9 в корпус 1 подается разрежение, под действием которого камера 6 заполняется через сопла 32, а камера 7 - через впускной клапан 10. Камера 6 заполняется рабочей жидкостью значительно быстрее вследствие меньшего гидравлического сопротивления сопел 32 по сравнению с впускным клапаном 10. При достижении уровнем рабочей жидкости верха перегородки 5, рабочая жидкость переливается по зазору 8 в камеру 7, сокращая продолжительность заполнения корпуса 1 в целом.The duration of opening of valves 26 and 27 is determined during bench tests of the pump, while the duration of opening of valve 26 is limited to prevent the complete displacement of the working fluid from the housing 1 and the breakthrough of compressed air into the tank 2. When the valve 27 is opened through the pulse duct 9, a vacuum is applied to the housing 1, under the action which chamber 6 is filled through nozzles 32, and chamber 7 through the inlet valve 10. Chamber 6 is filled with a working fluid much faster due to the lower hydraulic resistance of the nozzles 32 on average pared with the intake valve 10. Upon reaching the top level of the working fluid wall 5, the working liquid is poured through the gap 8 into the chamber 7, reducing the duration of filling of the body 1 as a whole.
По истечении заданной продолжительности заполнения клапан 27 закрывается, открывается клапан 26 и в корпус 1 подается сжатый воздух, под действием которого рабочая жидкость вытесняется из камеры 6 через зазор 34 в моечную головку 20 и далее через сопла 32 в емкость 2. Из камеры 7 вытеснения рабочей жидкости не происходит вследствие закрытого запорного клапана 17. При снижении уровня рабочей жидкости в камере 6 шар 39, плавающий в жидкости, под действием гидростатического давления более высокого столба рабочей жидкости в камере 7, опускается вниз по ограничителю 38 и приоткрывает перепускной клапан 29. В результате рабочая жидкость из камеры 7 через отверстие 28 начинает поступать в камеру 6. При достижении уровнем рабочей жидкости в камере 6 положения, когда шар 39 будет располагаться над рабочей жидкостью, перепускной клапан 29 полностью открывается и рабочая жидкость из камеры 7 под действием гидростатического давления более высокого столба рабочей жидкости в ней поступает в камеру 6 до достижения уровнем рабочей жидкости в камере 7 верхней кромки отверстия 28 в перегородке 5.After a predetermined filling time has elapsed, valve 27 closes, valve 26 opens, and compressed air is supplied to housing 1, under which the working fluid is forced out of chamber 6 through a gap 34 into the washing head 20 and then through nozzles 32 into a container 2. From chamber 7 liquid does not occur due to the closed shut-off valve 17. When the level of the working fluid in the chamber 6 decreases, the ball 39 floating in the fluid, falls under the hydrostatic pressure of a higher column of the working fluid in the chamber 7 the limiter 38 and opens the bypass valve 29. As a result, the working fluid from the chamber 7 through the hole 28 begins to flow into the chamber 6. When the level of the working fluid in the chamber 6 reaches the position where the ball 39 is located above the working fluid, the bypass valve 29 is fully open and the working the liquid from the chamber 7 under the action of hydrostatic pressure of a higher column of the working fluid in it enters the chamber 6 until the level of the working fluid in the chamber 7 reaches the upper edge of the hole 28 in the partition 5.
В результате этого продолжительность вытеснения рабочей жидкости через сопла 32 увеличивается и, тем самым, повышается эффективность растворения и размыва осадка.As a result, the duration of the displacement of the working fluid through the nozzle 32 increases and, thereby, increases the efficiency of dissolution and erosion of the sediment.
По истечении заданной продолжительности вытеснения клапан 26 закрывается и открывается клапан 27, через который сначала сбрасывается отработанный сжатый воздух, а затем в корпус 1 вновь подается разрежение. При неполном вытеснении рабочей жидкости из камеры 7 ее последующее заполнение при подаче разрежения может произойти быстрее, чем заполнение камеры 6. В этом случае рабочая жидкость переливается по зазору 8 в камеру 6, сокращая продолжительность заполнения в целом корпуса 1.After a predetermined displacement duration, valve 26 closes and valve 27 opens, through which exhaust compressed air is first discharged, and then vacuum is again applied to housing 1. In case of incomplete displacement of the working fluid from the chamber 7, its subsequent filling when applying vacuum can occur faster than the filling of the chamber 6. In this case, the working fluid overflows through the gap 8 into the chamber 6, reducing the filling time in the whole housing 1.
Процесс заполнения корпуса 1 рабочей жидкостью и ее вытеснения многократно повторяется. При этом приводом поворота 24 через заданное количество циклов осуществляется поворот сопел 32 на заданный угол. Крутящий момент от выходного вала пневматического поворотного привода 45 через зубчатое зацепление шестерни 44 с колесом 43 передается валу 23 и последовательно с ним соединенным через шарнирную муфту 22 валу 19 и моечной головке 20 с соплами 32. Струи, вытекающие из сопел 32, размывают и растворяют осадок, создавая впадину под насосом.The process of filling the housing 1 with a working fluid and its displacement is repeatedly repeated. When this drive rotation 24 after a given number of cycles, the nozzles 32 are rotated by a given angle. The torque from the output shaft of the pneumatic rotary drive 45 through the gearing of the gear 44 with the wheel 43 is transmitted to the shaft 23 and connected in series with it through the articulated sleeve 22 to the shaft 19 and the washing head 20 with nozzles 32. The jets emerging from the nozzles 32 erode and dissolve the sediment creating a cavity under the pump.
После того, как плотность раствора (суспензии) во впадине достигает предельных значений, допускающих их транспортировку по трубопроводу к месту переработки, насос переключается на режим работы с одновременной выдачей и перемешиванием суспензии во впадине в осадке, для чего открывается запорный клапан 17.After the density of the solution (suspension) in the cavity reaches the limit values that allow their transportation through the pipeline to the place of processing, the pump switches to the operating mode with the simultaneous delivery and mixing of the suspension in the cavity in the sediment, for which the shut-off valve 17 opens.
Заполнение корпуса 1 при подаче в него разрежения происходит точно так же, как и при работе в режиме растворения и размыва осадка при тех же параметрах работы клапанов 26 и 27.The filling of the housing 1 when applying vacuum to it occurs exactly the same as when working in the mode of dissolution and erosion of sediment with the same operating parameters of valves 26 and 27.
При подаче по пульсопроводу давления в корпус 1 рабочая жидкость вытесняется из камеры 6, поступая через сопла 32 обратно в емкость 2, и одновременно выдается из камеры 7 по нагнетательному трубопроводу 11 через выпускной шаровой клапан 14, трубопровод 16, открытый запорный клапан 17 и трубопровод 18 на переработку. При различной скорости вытеснения рабочей жидкости из камер 6 и 7 разность уровней в них не создает высоты столба жидкости, достаточного для открытия перепускного клапана 29. В случае если скорость вытеснения из камеры 7 будет превышать скорость вытеснения в камере 6 перепускной клапан 29 останется закрытым. В случае если скорость вытеснения из камеры 6 будет превышать скорость вытеснения из камеры 7, высоты образующегося гидростатического столба в камере 7 будет недостаточно для открытия клапана 29. В этом случае возможно кратковременное перетекание рабочей жидкости из камеры 7 в камеру 6 при положении полого шара 39 выше уровня жидкости, которое прекращается при достижении уровнем жидкости верхней кромки отверстия 28 в камере 7.When applying pressure through the pulse conduit to the housing 1, the working fluid is displaced from the chamber 6, entering through the nozzles 32 back into the container 2, and at the same time it is discharged from the chamber 7 through the discharge pipe 11 through the outlet ball valve 14, pipe 16, open shut-off valve 17 and pipe 18 for processing. At different speeds of displacement of the working fluid from chambers 6 and 7, the difference in levels in them does not create a liquid column height sufficient to open the bypass valve 29. If the speed of displacement from the chamber 7 exceeds the rate of displacement in the chamber 6, the bypass valve 29 will remain closed. If the rate of displacement from chamber 6 exceeds the rate of displacement from chamber 7, the height of the hydrostatic column formed in chamber 7 will not be enough to open valve 29. In this case, short-term flow of the working fluid from chamber 7 to chamber 6 is possible when the hollow ball 39 is higher liquid level, which stops when the liquid level reaches the upper edge of the hole 28 in the chamber 7.
По истечении заданной продолжительности вытеснения клапан 26 закрывается и открывается клапан 27, через который сначала сбрасывается отработанный сжатый воздух, а затем в корпус 1 вновь подается разрежение и далее процесс повторяется.After a predetermined displacement time has elapsed, valve 26 closes and valve 27 opens, through which exhaust compressed air is first vented, and then vacuum is again applied to housing 1 and the process is repeated.
В результате предлагаемым насосом осуществляется одновременно перемешивание суспензии и выдача ее из емкости.As a result, the proposed pump is simultaneously mixing the suspension and its delivery from the tank.
При эксплуатации аналогичных устройств на практике установлено, что при применении сжатого воздуха давлением 0,5-0,6 МПа оптимальный внутренний диаметр каждого из двух сопел 32 составляет 25-30 мм, обеспечивающий скорость истечения рабочей жидкости из них около 20 м/с.In the operation of similar devices in practice, it was found that when using compressed air with a pressure of 0.5-0.6 MPa, the optimal internal diameter of each of the two nozzles 32 is 25-30 mm, providing a flow rate of working fluid from them of about 20 m / s.
Выполнение отверстия 28 в перегородке 5 на расстоянии, равном 0,5-0,7 ее высоты, считая от ее верха, позволяет передавать от 0,5 до 0,7 объема рабочей жидкости из камеры 7 в камеру 6, используя его для размыва и растворения осадка.The hole 28 in the partition 5 at a distance equal to 0.5-0.7 of its height, counting from its top, allows you to transfer from 0.5 to 0.7 of the volume of the working fluid from the chamber 7 to the chamber 6, using it for washing and dissolution of the precipitate.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012107560/07A RU2493623C1 (en) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | Pulsation valve submersible pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012107560/07A RU2493623C1 (en) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | Pulsation valve submersible pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012107560A RU2012107560A (en) | 2013-09-10 |
| RU2493623C1 true RU2493623C1 (en) | 2013-09-20 |
Family
ID=49164501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012107560/07A RU2493623C1 (en) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | Pulsation valve submersible pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2493623C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532474C1 (en) * | 2013-10-22 | 2014-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Pulsation valve submersible pump (versions) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3797968A (en) * | 1972-02-22 | 1974-03-19 | William George | Apparatus for flowing liquid from a well |
| US4507056A (en) * | 1981-09-11 | 1985-03-26 | Logic Devices, Inc. | Liquid circulation apparatus and method |
| RU2249269C2 (en) * | 2002-12-15 | 2005-03-27 | Горно-Химический Комбинат (Гхк) | Pulsating valve-actuated submersible pump |
| RU2258159C2 (en) * | 2003-02-27 | 2005-08-10 | Горно-Химический Комбинат (Гхк) | Pulsating valve-type submersible pump |
-
2012
- 2012-02-28 RU RU2012107560/07A patent/RU2493623C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3797968A (en) * | 1972-02-22 | 1974-03-19 | William George | Apparatus for flowing liquid from a well |
| US4507056A (en) * | 1981-09-11 | 1985-03-26 | Logic Devices, Inc. | Liquid circulation apparatus and method |
| RU2249269C2 (en) * | 2002-12-15 | 2005-03-27 | Горно-Химический Комбинат (Гхк) | Pulsating valve-actuated submersible pump |
| RU2258159C2 (en) * | 2003-02-27 | 2005-08-10 | Горно-Химический Комбинат (Гхк) | Pulsating valve-type submersible pump |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532474C1 (en) * | 2013-10-22 | 2014-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Pulsation valve submersible pump (versions) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012107560A (en) | 2013-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2550749A1 (en) | Method and apparatus for reservoir mixing | |
| EA000558B1 (en) | Method and device for liquefying thickened oil sediments | |
| MX2011003114A (en) | Water treatment apparatus and system. | |
| US3716480A (en) | Method and apparatus for cleaning solids coated with oil | |
| KR100325929B1 (en) | Apparatus for removal sediment in ballast tank of ship | |
| CN108545844A (en) | A kind of energy-efficient multiple aerating system and its method of sewage disposal | |
| RU2493623C1 (en) | Pulsation valve submersible pump | |
| JP5443122B2 (en) | Scum remover | |
| NO840245L (en) | ICE LUBRICATION SYSTEM FOR SHIPS, AND BATTERY PUMP FOR USE FOR THIS. | |
| CN105216988A (en) | A kind of ballast tank silt eduction gear | |
| KR100747202B1 (en) | A mold release recycling system for press forging process | |
| JP2010180810A (en) | Vertical-shaft pump | |
| KR101058165B1 (en) | Fine air bubble generating and control apparatus | |
| RU2249269C2 (en) | Pulsating valve-actuated submersible pump | |
| RU2533656C1 (en) | Pulsating valve-type downhole pump | |
| CN201921644U (en) | Anti-siphon jet pumping device for ammonium nitrate solution storage tank | |
| CN101846083A (en) | Self-priming sump pump | |
| CN221084743U (en) | Mud sand hardening prevention equipment and system | |
| RU2275534C2 (en) | Multifunctional pulsating valve submersible pump | |
| KR101930236B1 (en) | Device for discharging and mixing fluids | |
| RU2339101C1 (en) | Pulsating valve submerged pump | |
| KR20180113477A (en) | Device for discharging and mixing fluids having circulation structure | |
| CN115893295B (en) | Integrative sled of liquid hazardous chemicals loading and unloading car | |
| JPS6183999A (en) | Storage device for waste liquor | |
| CN215365089U (en) | Biochemical pond fire fighting equipment of activated sludge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MZ4A | Patent is void |
Effective date: 20200819 |