PL205809B1 - Pompa kolebkowa - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pompa kolebkowa, służąca do przenoszenia cieczy, a w szczególności cieczy żrących, lepkich, zawierających cząstki stałe o dużych rozmiarach i wysokim ich nasyceniu dochodzącym do 90%. Pompa ta jest niezależną, samodzielną maszyną, której organem roboczym jest tłok dwustronnego działania, osadzony na osi wraz z wahadłową dźwignią, wprawiającą maszynę w ruch dzięki współpracy z magnetyzmem sztucznym /elektromagnesem/ i magnetyzmem naturalnym. Przez zastosowanie osłon magnetycznych, snop magnetyzmu zostanie skupiony i ukierunkowany w najbardziej pożądane miejsce, a tym samym umożliwi optymalne wykorzystanie energii.

Stan techniki: Pompy służące do przenoszenia cieczy należą do najbardziej rozpowszechnionych i znanych maszyn. Dzielą się na pompy wyporowe i wirowe. Pompy wyporowe wyposażone są głównie w czynny organ roboczy jak tłok - pracujący w szczelnie przylegającym cylindrze, koło zębate, śrubę, membranę, którego zadaniem jest zasysanie i wypieranie dawek cieczy z przestrzeni ssawnej do tłocznej, połączonej rurociągiem z odbiornikami. Pompy wirowe /krętne/ odśrodkowe mają podstawową część roboczą w postaci wirnika łopatkowego, osadzonego na wale i obracającego się z dużą prędkością. Pompy membranowe napędzane są sprężonym powietrzem. Przez to pompa tak nie jest maszyną samodzielną i wymaga stosowania dodatkowej maszyny w postaci sprężarki o wysokim stopniu sprężania powietrza. Maszyny tego typu są maszynami o znacznym zużyciu energii, nie mówiąc o wibracji, hałaśliwości, dodatkowym rurociągu i zbiornikach wyrównawczych, odprowadzania zużytego powietrza kiedy system pracuje w zanurzeniu w pomieszczeniach izolowanych. Wymagają one ponadto stosowania specjalistycznych urządzeń do eliminacji okresowego blokowania się pompy z powodu zamarzania zaworu powietrznego.

Istota wynalazku: Pompa kolebkowa posiada półkolistą obudowę, podzieloną przegrodą ciśnieniową na dwie, równe komory akcyjne, połączone z oddzielnymi odnogami rurociągu z kulowymi zaworami wlotowymi i kulowymi zaworami wylotowymi lub zaworami skrzydełkowymi. Wyposażona jest w tłok, osadzony na osi z wahadłową dźwignią, wyposażoną w regulator ciśnienia z przełącznikiem, dwa magnesy naturalne, ukierunkowane na elektromagnes i elektromagnes pomocniczy, które umieszczone są w ścianach bocznych przedziału napędowego wraz z przełącznikiem kierunku przepływu prądu. Tłok dwustronnego działania, zbudowany jest w kształcie wąskiego wycinka walca, u góry ze zbiornikiem balastowym na ciecz, w dolnej zaś części osadzony jest w sposób nierozłączny na osi. Ściśle przylega do przegrody ciśnieniowej, która dystansuje go od półkolistej obudowy. Pompa posiada na wahadłowej dźwigni dwa magnesy naturalne w osłonie magnetycznej, z których pierwszy umieszczony jest w jednej czwartej jej długości, zaś drugi - w trzech czwartych, oraz na jej końcu znajduje się regulator ciśnienia z przełącznikiem. Natomiast na ścianach bocznych przedziału napędowego, naprzeciw magnesów naturalnych w osłonie magnetycznej i regulatora ciśnienia z przełącznikiem umieszczony jest elektromagnes wspomagający w osłonie magnetycznej, elektromagnes w osłonie magnetycznej oraz przełącznik kierunku przepływu prądu. W przypadku pompowania płynów żrących i lepkich pompa będzie wyposażona w kulowe zawory wlotowe i kulowe zawory wylotowe, zbudowane w kształcie kuli z gwintowanymi końcówkami, trzema opływowymi ostrogami, ograniczającymi zasięg pływalności kuli zaworu w granicach ustalonych przez cztery prowadnice, w kształcie opływowych iglic, rozmieszczonych promieniście wewnątrz jednej z gwintowanych końcówek. Natomiast w razie pompowania innych płynów wskazane jest stosować zawory skrzydełkowe, wyposażone w okrąg ł e, pł askie skrzydeł ka z wtopionym w nie, po ś rodku, nieruchomym trzonem, które wokół niego ulegają łatwemu zginaniu, zaś w pozostałej części są usztywnione i okresowo ściśle przylegają do opornika, umieszczonego w gwintowanej końcówce.

Przykład wykonania wynalazku: Wynalazek został pokazany w przykładach wykonania na schematycznych rysunkach w postaci:

Fig. 1 Pionowego przekroju pompy kolebkowej.

Fig. 2 Pionowego przekroju zaworu skrzydełkowego.

Pompa kolebkowa posiada półkolistą obudowę (8), podzieloną przegrodą ciśnieniową (5) na dwie, równe komory akcyjne (6), połączone z oddzielnymi odnogami rurociągu (2) z kulowymi zaworami wlotowymi (11) i kulowymi zaworami wylotowymi (9) lub zaworami skrzydełkowymi (24). Na osi (7) osadzony jest tłok (4) wraz z wahadłową dźwignią (17), wyposażoną w regulator ciśnienia z przełącznikiem (19), dwa magnesy naturalne (18), ukierunkowane na elektromagnes (15) i elektromagnes pomocniczy (21), które umieszczone są w ścianach bocznych (22) przedziału napędowego (16) wraz z przełącznikiem kierunku przepływu prądu (14). Tłok (4) dwustronnego działania, zbudowany

PL 205 809 B1 w kształ cie wą skiego wycinka walca, u góry ze zbiornikiem balastowym na ciecz (3), w dolnej części osadzony jest w sposób nierozłączny na osi (7), ściśle przylegający do przegrody ciśnieniowej (5), która dystansuje go od półkolistej obudowy (8). Osadzone są na wahadłowej dźwigni (17) dwa magnesy naturalne (18) w osłonie magnetycznej, z których pierwszy znajduje się w jednej czwartej jej długości, zaś drugi - w trzech czwartych, oraz na jej końcu regulator ciśnienia z przełącznikiem (19). Natomiast na ścianach bocznych (22) przedziału napędowego (16), naprzeciw magnesów naturalnych (18) w osł onie magnetycznej i regulatora ciś nienia z przełącznikiem (19) umieszczony jest magnez wspomagający (21) w osłonie magnetycznej, elektromagnes (15) w osłonie magnetycznej oraz przełącznik kierunku przepływu prądu (14). Pompa w przypadku pompowania płynów żrących i lepkich winna być wyposażona w kulowe zawory wlotowe (11) i kulowe zawory wylotowe (9) zbudowane w kształcie kuli z gwintowanymi końcówkami (23), trzema opływowymi ostrogami (12), ograniczającymi zasięg pływalności kuli zaworu (10) w granicach ustalonych przez cztery prowadnice (13), w kształcie opływowych iglic, rozmieszczonych promieniście wewnątrz jednej z gwintowanych końcówek (23). Natomiast w przypadku pompowania innych pł ynów stosuje się zawory skrzydeł kowe (24), wyposaż one w okrągłe, płaskie skrzydełka (28) z wtopionym w nie, po środku, nieruchomym trzonem (27), które wokół niego ulegają łatwemu zginaniu, zaś w pozostałej części są usztywnione i okresowo ściśle przylegają do opornika (26) mieszczącego się w gwintowanej końcówce (23). Ponadto na rysunkach został pokazany zawór skrzydełkowy otwarty (25) oraz wlot (20) i wylot (1) czynnika roboczego.

Praca: Pompa działa na zasadzie podwójnego wahadła. Zarówno tłok, jak i dźwignia wykonują pracę poprzez ruch wahadłowy. Powodowany jest on dzięki współdziałania magnesu naturalnego i elektromagnesu. Polega ona na tym, ż e kiedy elektromagnes na jednej ze ścian bocznych odrzuci dźwignię z magnesem naturalnym, ponieważ skierowany jest do niego biegunem jednoimiennym, to z drugiej strony - będą przyciągały się bieguny różnoimienne. Po osiągnięciu maksymalnego wychylenia, nastąpi zmiana kierunku przepływu prądu, a tym samym zmiana biegunów. Elektromagnesy, które przyciągały dźwignię, teraz będą odrzucać, a te co odrzucały, będą przyciągać. Ten ruch wahadłowy dźwigni automatycznie przekłada się na pracę tłoka, który z jednej strony zasysa czynnik roboczy, zaś z drugiej spręża i wypiera z komory akcyjnej do rurociągu, a stąd do odbiorników.

Zarówno magnesy naturalne, jak i sztuczne działają w osłonach magnetycznych, które zapobiegają naturalnemu rozproszeniu wiązki magnetyzmu i ukierunkowaniu go w miejsce najbardziej pożądane. Tłok tylko ściśle przylega do przegrody ciśnieniowej, ponieważ ściśliwość płynów jest minimalna i nie zachodzi konieczność powodowania zbędnego tarcia przez ścisłe dopasowanie go do całej powierzchni obudowy, co powodowałoby znaczne straty energii i przegrzanie urządzeń wskutek dużej szybkości. Pompa będzie maszyną wysoce energooszczędną. Już sam fakt użycia magnesów naturalnych, zamiast w miejsce ich dwóch elektromagnesów, umożliwi oszczędność energii około 66 procent. Ponadto użycie dźwigni, zastosowanie znikomej ilości ruchomych części powodujących zbędne tarcie, ten pogląd czyni realny i w pełni uzasadniony.

Claims (4)

1. Pompa kolebkowa, znamienna tym, że posiada półkolistą obudowę (8), podzieloną przegrodą ciśnieniową (5) na dwie, równe komory akcyjne (6), połączone z oddzielnymi odnogami rurociągu (2) z kulowymi zaworami wlotowymi (11) i kulowymi zaworami wylotowymi (9) lub zaworami skrzydeł kowymi (24) i wyposażone w tłok (4), osadzony na osi (7) z wahadłową dźwignią (17), wyposażoną w regulator ciś nienia z przełącznikiem (19), dwa magnesy naturalne (18), ukierunkowane na elektromagnes (15) i elektromagnes pomocniczy (21), które umieszczone są w ścianach bocznych (22) przedziału napędowego (16) wraz z przełącznikiem kierunku przepływu prądu (14).

2. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada tłok (4) dwustronnego działania, zbudowany w kształcie wąskiego wycinka walca ze zbiornikiem balastowym na ciecz (3) u góry, w dolnej zaś części osadzony jest w sposób nierozłączny na osi (7), ściśle przylegający do przegrody ciśnieniowej (5), która dystansuje go od półkolistej obudowy (8).

3. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że osadzone są na wahadłowej dźwigni (17) dwa magnesy naturalne (18) w osłonie magnetycznej, z których pierwszy umieszczony jest w jednej czwartej jej długości, zaś drugi - w trzech czwartych, oraz na jej końcu regulator ciśnienia z przełącznikiem (19), natomiast na ścianach bocznych (22) przedziału napędowego (16), naprzeciw magnesów naturalnych (18) w osłonie magnetycznej i regulatora ciśnienia z przełącznikiem (19) mieści się elektromagnes wspo4

PL 205 809 B1 magający (21) w osłonie magnetycznej, elektromagnes (15) w osłonie magnetycznej oraz przełącznik kierunku przepływu prądu (14).

4. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że w przypadku pompowania płynów żrących i lepkich winna być wyposażona w kulowe zawory wlotowe (11) i kulowe zawory wylotowe (9), zbudowane w kształcie kuli z gwintowanymi końcówkami (23), trzema opływowymi ostrogami (12), ograniczającymi zasięg pływalności kuli zaworu (10) w granicach ustalonych przez cztery prowadnice (13), w kształcie opływowych iglic, rozmieszczonych promieniście wewnątrz jednej z gwintowanych końcówek (23) albo w przypadku pompowania innych płynów, wskazane jest stosowanie zaworów skrzydełkowych (24), wyposażonych w okrągłe, płaskie skrzydełka (28) z wtopionym w nie, po środku, nieruchomym trzonem (27), które wokół niego ulegają łatwemu zginaniu, zaś w pozostałej części są usztywnione i okresowo ściśle przylegają do opornika (26) mieszczącego się w jednej z gwintowanych końcówek (23).