NO864871L - Kombinert sammensatt pumpeanlegg. - Google Patents

Abstract

Et anlegg omfattende et flertall pumpeenheter kombinert sammen, hvor hver av pumpe-enhetene er sammensatt av et sylindrisk hus (1) med forutbestemt størrelse, en ekspanderbar og sammentrekkbar gummi-skillevegg (2') med et U-formet lengdesnitt og tilveiebrakt i huset (1) for på den måten å avgrense et trykkammer (3) på en side av denne og et pumpekammer (4) på den andre side, en væske-trykkilde, såsom en oljetank (15) inneholder en driv-væske og som står i forbindelse med trykk-kammeret (3). En væskemateport (16) står i forbindelse med pumpekammeret (4) og anvendes for å til-føre et slam fra en tank (19) som en slamforsynings-kilde inn i dette. En væske-utløpsport (17) står i forbindelse med pumpekammeret (4) og anvendes for å lede væsken til en filterpresse (22), og en arm (5') er innsatt inn i og er glidende bevegelig i huset (1) og støtter skilleveggen (2) i den frie ende derav slik at skilleveggen (2') kan holdes i en forutbestemt stilling selv når skilleveggen (2') er i sammentrukket tilstand, og nærmere bestemt et kombinert sammensatt pumpeanlegg med et flertall hus (4) forbundet med en anleggsramme,. og armer innsatt i og glidende bevegelige i disse hus og støttet svingbare på en enkelt forbindelsesstang (10) via pinner, idet armene beveges forover og bakover med en forutbestemt faseforskjell.

Description

Oppfinnelsen angår oppbygging av høytrykkspumpe-anlegg som anvendes for å føre slam av industriavfall under trykk til en faststoff-væskeseparator såsom en filterpresse.

Som det er overveiende kjent har flere typer av væskepumper blitt utviklet og forbedret. Høytrykkspumpene om-fatter i tillegg til en pumpe av trykkstempeltypen en pumpe av såkalt skilleveggtype vist på fig. 6 og blir nå anvendt. Som vist på fig. 5 er denne pumpetype tilveiebragt i et hus 1 med en skillevegg 2, som avgrenser et trykkammer 3 og et pumpekammer 4 i det indre av huset 1, og anvendes som en høy-trykkspumpe hvor kompresjonskraften mot pumpekammeret økes av trykket tilført inn i trykkammeret.

I denne pumpe av skilleveggtypen er imidlertid et slag lite, slik at nivået for en ytelse fra skilleveggen 2

er begrenset. I betraktning av disse fakta ble det utviklet et pumpeanlegg med ekstra høyt trykk fremlagt i søkerens tid-ligere patentsøknad og vist på fig. 7. I dette pumpeanlegg ble det utviklet og anvendt ny teknikk, hvor en fleksibel gummiskillevegg 2' med et U-formet lengdesnitt er tilveiebragt ekspanderbart og sammentrekkbart i et hus 1 for derved å avgrense et trykkammer 3 og et pumpekammer 4 i det indre derav, og skilleveggen 2' er støttet på hovedenden av en arm 5 som beveges aksialt med skilleveggen holdt i en tett lagring slik at det kan tilføres en stor ytelse til et slam med en liten kompresjonskraft.

Dette pumpeanlegg med ekstra høyt trykk er fordel-aktig ved at et slikt høyt utgangstrykk som kan bevirke at en drivvæske omfattende en olje til å lekke fra forskjellige partier, av huset kan oppnås, hvilke deler av pumpeanlegget er forbundet i en tett lagring. Imidlertid har dette pumpeanlegg, som er oppbygget på grunnlag av nyutviklet teknikk, fremdeles noen punkter som må forbedres.

Et av disse punkter er vist i det følgende. Da kapasiteten for pumpekammeret i huset er stort, er arbeids-slaget stort, og driftssyklusen lang. Derfor blir driftsvirk-ningsgraden lav. Bortsett fra jevnheten av ytelsen i en blandebehandling for et slam, kan derfor jevnheten av ytelsen i en strømningsbehandling ikke oppnås. For å behandle dette problem er det mulig å tilveiebringe et flertall pumpeenheter, og drive dem i forskjøvne faser slik at jevnheten av ytelsen kan oppnås på utgangssiden derav. Imidlertid kreves det en regulering med meget komplisert oppbygging for å opprettholde driftsfasene for disse pumpeenheter, og vedlikeholde inspeksjonen og reparasjoner på pumpeenhetene blir besværlig. Dette forårsaker en økning i fremstillings-kostnadene og vedlikeholdsutgiftene.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å gi en løsning av de tekniske problemer forbundet med et pumpeanlegg med høy ytelse som er laget på grunnlag av den ovenfor beskrevne konvensjonelle teknikk, og som har en fleksibel skillevegg med U-formet lengdesnitt, og å tilveiebringe et utmerket kombinert sammensatt pumpeanlegg med et ønsket antall av pumpeenheter som er forbundet sammen mekanisk slik at de lett kan reguleres, hvorved en utgangssikt pr. syklus av en pumpeenhet utjevnes for å muliggjøre at en lett reguler-bar drift kan utføres med jevnest mulig høyytelse; og som i stor grad bidrar til forskjellige industriområder hvor det anvendes trykkteknikk.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende

i forbindelse med noen utførelseseksempler og under henvis-ning til fig. 1-5, hvor fig. 1 viser et overveiende skjematisk oppbyggingsdiagram av en utførelsesform, fig. 2 viser et skjematisk diagram av anordningen av pumpedelene i en annen utførelsesform, fig. 3, 4 og 5 viser ytterligere ut-førelsesformer, hvor fig. 3 er et perspektivriss av en forbindelsesstang, fig. 4 er et skjematisk sideriss av kombinert sammensatt pumpeenhet, og fig. 5 er et planriss av pumpeenheten på fig. 4.

Fig. 6 viser et skjematisk diagram av en konven-sjonell skilleveggpumpe, og fig. 7 er et snittriss av et konvensjonelt pumpeanlegg.

Delene i denne oppfinnelse har de samme henvisnings-tall som de tilsvarende deler på fig. 6 og 7.

I utførelsesformen vist på fig. 1 er det vist et kombinert sammensatt pumpeanlegg 6 hvor kjernen i denne oppfinnelse ligger. Anlegget i denne oppfinnelse er et anlegg av dobbelttypen, hvor to hus 1, 1 er festet til rammer 7, 7 slik at husene strekker seg parallelt med hverandre. Hvert hus 1 har en grunnleggende lik form som et konvensjonelt hus av denne type. Huset 1 er innvendig forsynt med en gummi-skillevegg 2' som har et U-formet lengdesnitt, på en slik måte at skilleveggen 2' kan ekspanderes og sammentrekkes hovedsakelig i lengderetningen og demonteres og utskiftes om hverandre. Det indre av huset 1 er oppdelt av denne skillevegg 2' i et trykkammer 3 og et pumpekammer 4 som er på den motsatte side av trykkammeret 3. Skilleveggen 2' er festet enhetlig på sentralpartiet derav av en vulkaniseringsbehand-ling til en hovedende av en arm 5' som er glidbar gjennom et tetningslager 8 tilveiebragt i en av et par av vertikalt anordnede vegger på huset 1, på en slik måte at skilleveggen 2' kan holdes støttet derpå selv når den er i en sammentrukket stilling. Armene 5' som er innsatt i huset 1,1 er forbundet til begge ender av en forbindelsesstang 10 av pinner via slisser, hvilke forbindelsesstenger 10 er støttet svingbart av en pinne på en brakett 9 festet til rammen 7. Følge-lig er syklusen for bevegelsene forover og bakover for disse to armer 5',5' faseforskjøvet med 180°. Følgelig har syklu-sene for ekspandering og sammentrekning av skilleveggene 2',2' i husene 1,1 også en faseforskjell på 180°.

En mate-utløpsport 11, gjennom hvilken en olje, en arbeidsvæske tilføres inn i og løper ut fra trykkammeret 3 tilveiebragt i den ovenfor nevnte vertikale vegg i hvert hus 1, står i forbindelse med en oljetank 15 via en mate-utløpsledning 12, en elektromagnetisk treveisventil 13, en matepumpe 14 og en utløpspumpe 14' for på den måten å for-syne og tilføre oljen, en arbeidsvæske med et høyt forutbestemt trykk inn i trykkammeret 3;

Når det gjelder pumpekammeret 4 i huset 1, er det tilveiebragt en mateport 16 og en utløpsport 17 i den ytre vegg 7' for en væske som skal behandles. Mateporten 16 står i forbindelse med en høytrykkspumpe 20 for en slamtank 19 via en ledning tilveiebragt med en tilbakeslagsventil 18 og forgrening ved en elektromagnetisk treveisventil 21. Hver av utløpsportene 17,17 er forbundet med en elektromagnetisk treveisventil 21' via en tilbakeslagsventil 18' som er forbundet med en filterpresse 22, et behandlingsutstyr i et etterfølgende stadium.

Da skilleveggene 2' i husene 1 er innrettet til å virke med 180° fasedifferanse, er matingen av et slam fra slamtanken 19 inn i pumpekamrene 4 og utløpet av slammet der-fra gjort av treveisventilene 21, 21' motsatt og selektivt slik at matingen av slammet fra slamtanken 19 og utløpet derav inn i filterpressen 22 gjøres alternerende, hvorved pumpedriften i anlegget som et hele utjevnes.

Reguleringsenheten 23 er innrettet til å drive servoventilen 13 og høytrykkpumpene 14', 20 gjennom førings-wirer og regulerer driften av treveisventilene 21, 21' auto-matisk i samsvar med et forutbestemt program.

Når reguleringsenheten 23 i det ovenfor beskrevne kombinerte sammensatte pumpeanlegg 6 betjenes, betjenes høy-trykkspumpen 14 på innløpssiden. Da den elektromagnetiske ventil 13 på dette tidspunkt er i en begynnelsesstilling som vist på tegningen, er oljen, en arbeidsvæske i høytrykks-tilstand og mates inn i trykkammeret 3 i et (øvre på tegningen) hus 1 via væskemateporten 11.

Utførelsesformen kan også utformes slik at servoventilen 13 åpnes og lukkes av en elektromagnetisk ventil tilveiebragt i mate-utløpsledningen 2 og elektrisk forbundet med reguleringsenheten 23.

Oljen som følgelig er ført inn i trykkammeret 3 i et hus bevirker at skilleveggen 2<*>ekspanderer slik at armen 5' hvis hovedende er festet til skilleveggen 2' skyves frem til høyre på tegningen i det indre av huset 1. Forbindelses-st angen 10 støttet på braketten 9 festet til rammen 7 vendes følgelig til høyre på tegningen. Derfor beveges armen. 5' i det andre hus 1 bakover til venstre, dvs. til den andre side av huset 1, slik at skilleveggen 2' i det andre hus 1 antar en sammentrukket stilling. Arbeidsoljen i trykkammeret 3 i dette hus 1 mates følgelig tilbake fra mateutløpsporten 11, 11 til oljetanken 15 via mate-utløpsledningen 12, servoventilen 13 og væskeutløpspumpen 13'.

I pumpekammeret 4 hvor skilleveggen 2' er ekspan-dert, mates slammet deri under høyt trykk inn i filterpressen 22 gjennom tilbakeslagsventilen 18' og treveisventilen 21' som har skiftet til siden for det øvre hus 1 av reguleringsenheten 23.

Slammet mates følgelig fra slamtanken 19 inn i pumpekammeret 4 via treveisventilen 21 som er tilveiebragt nedenfor høytrykkspumpen 20, og som har vekslet til siden for det nedre hus 1, og via tilbakeslagsventilen 18 og matepumpen 16. I løpet av denne tid forhindres slammet i det samme pumpekammer fra å strømme ut fra utløpspumpen 17 av tilbakeslagsventilen 18', og føres ikke til filterpressen 22.

Arbeidsoljen i det nedre hus 1 returnerer følgelig til oljetanken 15 og slammet mates til pumpekammeret 4 av skilleveggen 2' på grunn av en slags skyv-trekk-virkning fra sugevakuumet generert av væskeutløpspumpen 14' og trykket generert av høytrykkspumpen 20 på siden av slamtanken 19.

Armene 5',5' festet til skilleveggene 2', 2' i begge husene 1, 1 er forbundet mekanisk til forbindelsesstangen 10, og beveges fremover og bakover med en fasedifferanse på 180°. Kompresjons-utløpet av slammet og matingen derav inn i de to pumpekammere 4, 4 i forskjellige hus gjøres følge-lig samtidig, mens mateovertrykksdannelsen av arbeidsoljen og kompresjons-utløpet derav i trykkamrene 3 i forskjellige hus gjøres samtidig. Selv om disse operasjoner er motsatt med hverandre, kan de utføres uten å forstyrre fasedifferansen på grunn av forbindelsesstangen 10 forbundet med armene.

Matingen av slammet inn i filterpressen 22 av sam-mentrykkingen på denne på grunn av matingen av arbeidsoljen i det øvre hus 1 og trykkavlastningen og utløpet av arbeidsoljen og matingen av slammet i det andre hus 1 gjøres i et helt slag. Når disse operasjoner har nådd enden av slaget, påvises det av en forutbestemt mikrobryter, og en bryter-betjening utføres av reguleringsenheten 23, slik at servoventilen 13 og elektromagnetisk ventil 21 vendes. Som et resultat reverseres ekspansjons- og sammentrekkingsopera-sjonene for skilleveggene 2', 2' i det øvre og nedre hus 1, 1. Dvs. skilleveggen 2' i det øvre hus 1 vendes til et sammen-trekkingsslag og skilleveggen 2' i det nedre hus 1 til et ekspansjonsslag, slik at operasjonene i motsetning til de ovenfor beskrevne operasjoner utføres med slammet holdt forsynt til filterpressen 22 kontinuerlig ved et høyt trykk.

Høytrykksmatingen av slammet inn i filterpressen

22 utføres derfor nødvendigvis av en kontinuerlig strøm-

ningsprosess.

Dersom en slik prosess utføres gjentagende, gjøres matingen av høytrykkslam inn i filterpressen 22 kontinuerlig. Slike kontinuerlige driftssykler gjøres dessuten av forbindelsesstangen 10 uten å påvirke noen fasedifferanse til å inntreffe på skilleveggene 2', 2' i husene 1, 1.

Slammet som avgis under trykk i de gjentatte sykler har dessuten et i det vesentlige konstant utgangstrykk da ekspansjonen og sammentrekningen av skilleveggene 2', 2'

i husene 1, 1 gjøres av forbindelsesstangen 10. Dette sik-rer ensartet og jevn drift av anlegget hvor utgangstrykket ikke varierer i de gjentagne sykler.

Den ovenfor beskrevne utførelsesform er et pumpeanlegg av dobbeltypen. En utførelsesform vist på fig. 2 er et kombinert firedobbelt pumpeanlegg som består av en pumpeenhet av dobbeltypen vist på den høyre halvdel av tegningen og lik pumpeanlegget beskrevet ovenfor av dobbeltypen, en lignende pumpeenhet er vist på den høyre halvdel av tegningen og er sammensatt av to pumper på den samme måte som pumpeenheten på høyre side, en arm 5" i ett stykke innsatt inn i de øvre pumper 1, 1 og arm 5" i ett stykke innsatt inn i de nedre pumper 1, 1, og en forbindelsesstang 10 som for-binder disse armer 5", 5" sammen. I denne type pumpeanlegg kan pumpingen av et slam inn i filterpressen 22 i hver syklus gjøres ved et høyere trykk, og driften av de fire kombinerte pumper kan utføres som et forutbestemt drifts-slag som opprettholdes driftssikkert.

En utførelsesform vist på fig. 3, 4 og 5 er en

type av kombinert sammensatt pumpeanlegg hvor et betydelig stort antall pumper teoretisk kan sammensettes. En forbindelsesstang 10' består av en veivaksel med en akse forsynt med veivakseltapper 24, 24 ..... som er dannet med forutbestemte fasedifferanser i plan som strekker seg i rette vinkler med den nevnte akse. I denne type utførelsesform er armene 1, 1 ..... innsatt inn i husene forbundet med veivene 24 via forbindelser 25 som vist på fig. 4, og et flertall pumper kan anordnes i plan med forutbestemte fasedifferanser som vist på fig. 5. Matingen og utløpet av et slam inn i og fra pumpene gjøres følgelig selektivt på en forskjøvet måte

med utformede fasedifferanser opprettholdt. Forsyningen av et slam til en filterpresse 22 gjøres meget konstant av et strømningsutstyr. Pumpingen av slammet i hver prosess gjøres dessuten ved et høyt trykk på en tilstrekkelig sikker måte på grunn av høytrykkspumpevirkningen fra hver pumpe.

I denne type av utførelsesform er servoventilene for pumpene utformet slik at de kan vendes uavhengig av hverandre via en reguleringsenhet.

I denne utførelsesform er det effektivt å utforme pumpeanlegget slik at alle pumpene forbundet med veivene på veivakselen 10' er anordnet radialt i det samme plan som vist på fig. 5.

Utførelsesmåten av den foreliggende oppfinnelse er naturligvis ikke begrenset til disse ovenfor beskrevne ut-førelsesformer. Det er mulig å anvende forskjellige andre måter, hvor en elektromagnetisk kobling er innsatt mellom forbindelsesstangen og armen for derved å regulere servoventilen med armen via grensebryteren; eller en demperfjær er tilveiebragt for på den måten å absorbere et støt som forekommer mellom forbindelsesstangen og armen ved slutten av et slag.

Materialet som anvendes i den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til slammet anvendt i de ovenfor beskrevne utførelsesformer. Den foreliggende oppfinnelse kan også anvendes for høytrykkpumping og fylling av en flytende medisin og mat i væskeform, høytrykksprøyting av vann fra en pumpe for en brannslukkingsoperasjon, og høytrykksutløpet av en væske fra et verktøy i drift i en skjæreprosess som anven-der en væske. Behandlingsutstyret anvendt i et etterfølgende trinn er følgelig ikke begrenset til en filterpresse. En dyse kan også anvendes, og selve pumpeanlegget kan anvendes som en kompressor.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse, som er rettet mot et pumpeanlegg med høytrykk hovedsakelig forsynt med en skillevegg med et U-formet lengdesnitt og anbragt ekspanderbar og sammentrekkbar i et hus for å avgrense et trykk-kammer og et pumpekammer i huset, en kontinuerlig ytelse kan oppnås uten noen ytelsesavbrutte halvsyklusperioder i hver syklus, da grunnvirkningen ved å oppnå et meget høyt trykk på utgangssiden er garantert selv når trykket ved innløps-

Claims (9)

1. Kombinert sammensatt pumpeanlegg omfattende et flertall hus, ekspanderbare og sammentrekkbare skillevegger med U-formet lengdesnitt tilveiebragt inne i nevnte hus og som deler disse inn i et trykkammer og et pumpekammer, og armer som beveger seg glidende inn i og mot utsiden av nevnte hus og støtter nevnte skillevegger på de frie ender derav, idet nevnte trykkamre er forbundet med væsketrykkilder, nevnte pumpekamre står i forbindelse med væskemateporter og væskeutløpsporter, karakterisert ved at nevnte armer montert bevegelig i nevnte hus er innrettet til å bli drevet i forskjellige faser via en forbindelsesstang forbundet med en ramme.

2. Pumpeanlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at antallet av nevnte hus er to, nevnte armer er forbundet med endepartiene av en enkelt forbindelsesstang som er festet svingbart via en pinne.

3. Pumpeanlegg ifølge krav 2, karakterisert ved at nevnte armer kan innkobles med og frakobles fra nevnte forbindelsesstang ved elektromagnetiske koblinger.

4. Pumpeanlegg ifølge krav 2, karakterisert ved at nevnte armer er forbundet med nevnte forbindelsesstang via bufferfjærer.

5. Pumpeanlegg ifølge krav 2, karakterisert ved at begge nevnte trykkamre reguleres av en enkelt servoventil.

6. Pumpeanlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte armer i nevnte huspar er dannet av en enkelt arm, et ytterligere identisk huspar har en identisk arm anbragt i parallell med det førstnevnte huspar, idet nevnte armer i ett stykke i nevnte huspar er forbundet enhetlig av en enkelt forbindelsesstang som er festet svingbar via en pinne på nevnte ramme.

7. Pumpeanlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte flertall hus er anordnet sirkulært, idet nevnte armer som er festet bevegelig i nevnte hus er festet på veiver med forskjellige faser siden gjøres lavt. Jevnheten av høytrykkutløpet av et slam kan dessuten sikres ved å øke antallet av pumper. I dette pumpeanlegg kan skilleveggen i hvert hus holdes i en forutbestemt stilling selv når skilleveggen er i en sammentrukket stilling. Til tross for den enkle oppbygging av dette pumpeanlegg hvor armene er forbundet med hverandre av en enkelt forbindelsesstang, er en syklisk operasjon av pumpeanlegget med forutbestemte fasedifferanser mellom et flertall pumper helt igjennom opprettholdt garantert, og en forhåndsinnstilt høy kontinuerlig effekt kan oppnås. Da et flertall pumper er forbundet sammen av en enkelt forbindelsesstang, kan oppbyggingen av pumpeanlegget konstrueres enkelt, og vedlikeholdet og inspeksjonen derav kan lett utføres. Dessuten kan de løpende kostnader, for ikke å snakke om begynnelseskostnadene, reduseres. I pumpeanlegget utformet på en bestemt måte, gjøres matingen og utløpet av en arbeidsolje, såsom en olje inn i og fra trykkammeret i hvert hus, av en enkelt servoventil, slik at oppbyggingen av pumpeanlegget som et hele ikke blir urimelig komplisert. Evnen, som utgjør fordelen med pumpeanlegget, med å oppnå en høy effekt sammenlignet med den lille virkelige kapasitet for hvert hus kan det gjøres mest av som det er når pumpeanlegget settes i praktisk bruk. Når et flertall hus er forbundet med et sentralt element med ubetydelig fasedifferanser, kan det oppnås en meget høy konstant effekt som aldri har vært oppnådd i noen slags industri. på en veivaksel som er festet dreibar på nevnte ramme.

8. Pumpeanlegg ifølge krav 7, karakterisert ved at servoventiler for regulering av nevnte trykkamre i nevnte hus er tilveiebragt uavhengig av hverandre.

9. Pumpeanlegg ifølge krav 7, karakterisert ved at nevnte armer festet bevegelig i nevnte hus har grensebrytere for nevnte servoventiler.