PL208769B1 - Układ pompowy z rozdrabniarką - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ pompowy z rozdrabniarką, zwłaszcza do pompowania ścieków z organicznymi zanieczyszczeniami stałymi.

Znane są pompy wyposażone w rozdrabniarkę organicznych części stałych, przedstawione w opisie patentowym nr 173633. W przypadku pomp ś rubowych istnieją trudnoś ci konstrukcyjne w umieszczeniu na wspólnym wale pompy zarówno wirnika pompy, jak i wirnika rozdrabniarki. Warunkiem ułatwiającym takie rozwiązanie jest wykonanie statora o podwójnych ściankach, jak to ma miejsce w opisie patentowym nr 173668. W opisie czeskiego patentu nr CZ 279333 przedstawiono pompę odmulającą zawierającą pompę wyporową osadzoną na jednym końcu osi silnika, na której drugim końcem jest osadzony wirnik rozdrabniarki. W przypadku zastosowania wału przegubowego do napędu wirnika pompy wyporowej, w którym na drugim końcu umocowano wirnik rozdrabniarki, konieczne jest wtedy wytworzenie dopływu cieczy do zespołu pompy wyporowej, która nie może pracować przez dłuższy okres czasu bez dopływu cieczy, co może wystąpić przy zapchaniu się rozdrabniarki.

Według wynalazku układ pompowy z rozdrabniarką jest utworzony przez pompę wirową z wirnikiem o swobodnym przepływie oraz przez szeregowo z nią połączoną pompę wyporową, napędzanymi wspólnym napędowym silnikiem, którego wał napędowy jednym końcem jest połączony mechanicznie z wirnikiem pompy wirowej i z wirnikiem rozdrabniarki, a drugim końcem jest połączony mechanicznie z wirnikiem umieszczonym w statorze. Wirnik pompy wyporowej umieszczony w statorze o pojedynczej sztywnej ś ciance jest połączony z koń cem wał u napę dowego poprzez wał przegubowy, natomiast wirnik pompy wyporowej umieszczony w statorze o elastycznej ściance wewnętrznej jest połączony z końcem wału napędowego bezpośrednio. W innym wykonaniu wirnik pompy wyporowej umieszczony w statorze o elastycznej ściance wewnętrznej jest połączony z wałem napędowym poprzez wał przegubowy, przy czym wirnik pompy wyporowej może być umieszczony w statorze o pojedynczej sztywnej ściance umocowanej w metalowej obudowie. W jeszcze innym wykonaniu wirnik pompy wyporowej jest umieszczony w statorze o elastycznej ściance wewnętrznej, którego ścianka zewnętrzna jest umocowana w metalowej obudowie, a elastyczna ścianka wewnętrzna razem ze ścianką zewnętrzną tworzy komorę statora zamkniętą od strony komory wejściowej pompy wyporowej i połączoną hydraulicznie z komorą wylotową pompy wyporowej. Komora wylotowa pompy wirowej jest połączona poprzez rurę z komorą wejściową pompy wyporowej lub w innym wykonaniu komora wylotowa pompy wirowej jest połączona poprzez trójnik i rurę z komorą wejściową pompy wyporowej. Na trójniku jest umieszczony ejektor, przy czym dysza ejektora jest umieszczona w jego ścianie i jest połączona rurą z przestrzenią komory studzienki powyżej poziomu alarmowego ścieków, przy czym powierzchnia wewnętrzna końca rury umieszczonej w dyszy ejektora ma zarys śrubowy. Za komorą wylotową pompy wyporowej jest umieszczony zawór przeciążeniowy. Wydajność pompy wirowej powinna być większa niż wydajność pompy wyporowej. Korpus pompy wirowej i korpus pompy wyporowej są zamocowane na obudowie napędowego silnika. W układzie pompowym jest zastosowane sterowanie pływakowe uzależnione od poziomu ścieków w studzience. Ponadto układ jest wyposażony w stojak w postaci prętów rozstawionych ukośnie i połączonych obwodowo u dołu ze sobą, a u góry z korpusem pompy wirowej. Wirnik rozdrabniarki jest zamocowany na wale napę dowego silnika za pomocą kołków i śruby wkręconej osiowo do wału, a tarcza rozdrabniarki jest zamocowana do korpusu pompy wirowej śrubami rozmieszczonymi równolegle do osi symetrii wału napędowego silnika. Układ jest zaopatrzony w przetwornik ciśnienia przekazujący do układu sterującego napędowego silnika informację o ciśnieniu panującym w rurze łączącej pompę wirową i pompę wyporową. Rozwiązanie według wynalazku umożliwia zastosowanie rozdrabniarki umieszczonej na jednym końcu wału silnika napędowego, podczas gdy drugi koniec tego wału napędza pompę wyporową. Rozwiązanie to jest możliwe dzięki zastosowaniu dodatkowego wirnika pompy wirowej umieszczonego w odpowiednio ukształtowanej komorze, której wylot połączony jest z przewodem doprowadzającym ciecz do zespołu pompy wyporowej. Zastosowanie pompy z wirnikiem o swobodnym przepływie wywołuje degradację większych cząstek zawartych w cieczy. Ponadto zaletą tego typu rozwiązania jest wytwarzanie podciśnienia po wylotowej stronie rozdrabniarki dzięki umieszczeniu dodatkowych łopatek w wirniku pompy wirowej. Dzięki przyłączeniu pompy wirowej o większej wydajności niż chłonność pompy wyporowej, powstaje możliwość wykorzystania części tłoczonej cieczy do zasilania ejektora, który powoduje w trakcie pompowania napowietrzenie cieczy w zbiorniku pompowni. Napowietrzenie to powoduje jednoczesne zawirowanie cieczy na dnie zbiornika zapobiegające gromadzeniu się osadu. Napowietrzenie cieczy, jeśli to są ścieki, zmniejsza ich tendencję do gnicia zarówno w zbiorniku pompowni, jak

PL 208 769 B1 i w przewodach ciś nieniowych współpracujących z pompami. Rozwiązanie według wynalazku zmniejsza ryzyko pracy pompy wyporowej bez cieczy w przypadku zablokowania rozdrabniarki częściami stałymi. W takiej sytuacji w przewodzie doprowadzającym ciecz do pompy wyporowej powstaje podciśnienie, a ciecz jest zasysana przez dyszę ejektora, przy czym podciśnienie poprzez przetwornik przesterowuje silnik.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ pompowy z rozdrabniarką i pompą wyporową ze statorem o sztywnej ściance napędzaną poprzez wał przegubowy, umieszczony w studzience w częściowym przekroju osiowym, fig. 2 - układ pompowy z rozdrabniarką i pompą wyporową ze statorem o podwójnych ściankach napędzaną bezpośrednio wałem silnika napędowego w częściowym przekroju osiowym, fig. 3 - układ pompowy z rozdrabniarką i pompą wyporową ze statorem o podwójnych ściankach napędzaną poprzez wał przegubowy w częściowym przekroju osiowym, a fig. 4 - szczegół „a z fig. 3 w większej skali.

Układ pompowy z rozdrabniarką (fig. 1) jest utworzony przez pompę wirową, korzystnie z wirnikiem 2 o swobodnym przepływie oraz przez szeregowo z nią połączoną pompę wyporową 3 lub 4, napędzanymi wspólnym napędowym silnikiem 5, którego wał napędowy 6_jednym końcem jest połączony mechanicznie z wirnikiem 2 pompy wirowej 1i z wirnikiem 7 rozdrabniarki 8, a drugim końcem jest połączony mechanicznie z wirnikiem 9 pompy wyporowej 3 umieszczonym w statorze 10. Wirnik 9 pompy wyporowej 3 umieszczony w statorze 10 o sztywnej pojedynczej ściance 11 jest połączony z końcem wału napędowego 6 poprzez wał przegubowy 12. W odmianie wynalazku (fig. 2) wirnik 13 pompy wyporowej 4 umieszczony w statorze 14 o elastycznej ściance wewnętrznej 15 jest połączony z końcem wału napędowego 6 bezpośrednio. W jeszcze innym wykonaniu wynalazku (fig. 3) wirnik 13 pompy wyporowej 4 umieszczony w statorze 14 o elastycznej ściance wewnętrznej 15 jest połączony z wałem napędowym 6 poprzez wał przegubowy 12. Wspomniany wirnik 9 pompy wyporowej 3 może być umieszczony w statorze 10 o sztywnej pojedynczej ściance 11 umocowanej w metalowej obudowie 16, natomiast wirnik 13 pompy wyporowej 4_jest umieszczony w statorze 14 o elastycznej ściance wewnętrznej 15, którego ścianka zewnętrzna 17 jest umocowana w metalowej obudowie 18, a elastyczna ścianka wewnętrzna 15 razem ze ścianką zewnętrzną 17 tworzy komorę 19 statora 14 zamkniętą od strony komory wejściowej 20 pompy wyporowej 4 i połączoną hydraulicznie z komorą wylotową 21 pompy wyporowej 4. Komora wylotowa 22 pompy wirowej 1 jest połączona poprzez rurę 23 z komorą wejściową 20 pompy wyporowej 3 lub 4. W innym wykonaniu komora wylotowa 22 pompy wirowej 1 jest połączona poprzez trójnik 24 i rurę 23 z komorą wejściową 20 pompy wyporowej 3 lub 4, przy czym na trójniku 24 jest umieszczony ejektor 25, a dysza 26 ejektora 25 jest umieszczona w jego ścianie 27. Dysza 26 ejektora 25 jest połączona rurą 28 z przestrzenią 29 studzienki 30 powyżej poziomu alarmowego 31 ścieków 32. Za komorą wylotową 21 pompy wyporowej 3 lub 4 jest umieszczony zawór przeciążeniowy 33. Korzystnym jest, aby wydajność pompy wirowej 1 była większa niż pompy wyporowej 3 lub 4. Korpus 34 pompy wirowej 1 i korpus 35 lub 36 pompy wyporowej 3 lub 4 są zamocowane na obudowie 37 napędowego silnika 5. W układzie pompowym jest zastosowane sterowanie pływakowe uzależnione od poziomu ścieków 32 w studzience 30. Układ jest wyposażony w stojak 38 w postaci prętów 39 rozstawionych ukośnie i połączonych obwodowo u dołu ze sobą, a u góry z korpusem 34 pompy wirowej 1. Wirnik_7 rozdrabniarki 8 jest zamocowany na wale 6 napędowego silnika 5 za pomocą kołków 40 i śruby 41, wkręconej osiowo do wału 6, a tarcza 42 rozdrabniarki 8 jest zamocowana do korpusu 34 pompy wirowej 1 śrubami 43 rozmieszczonymi równolegle do osi symetrii 44 wału 6 napędowego silnika 5. Na rurze 23 łączącej pompę wirową 1 z pompą wyporową 3 lub 4 jest zainstalowany przetwornik ciśnienia 45 przekazujący sygnał do układu sterującego 46 pracą napędowego silnika_5, informujący, czy w rurze 23 nie pojawiło się podciśnienie. Tego typu sygnał wskazuje na brak dopływu ścieków 32 do pompy wirowej 1. W tej sytuacji następuje zassanie ścieków 32 przez dyszę 26 ejektora 25 do rury 23, chroniące pompę wyporową 3 lub 4 przed pracą na sucho, a po pewnym czasie nastąpi wyłączenie napędowego silnika 5. Powierzchnia wewnętrzna końca rury 28 umieszczonej w dyszy 26 ejektora 25 ma zarys śrubowy.

Claims (19)

1. Układ pompowy z rozdrabniarką, zwłaszcza do pompowania ścieków z organicznymi zanieczyszczeniami stałymi, zaopatrzony w silnik napędowy, na końcu osi którego z jednej strony jest zamocowana pompa wyporowa, a z drugiej strony wirnik rozdrabniarki, znamienny tym, że jest utwo4

PL 208 769 B1 rzony przez pompę wirową (1) z wirnikiem (2) o swobodnym przepływie oraz przez szeregowo z nią połączoną pompę wyporową (3) lub (4), napędzanymi wspólnym napędowym silnikiem (5), którego wał napędowy (6) jednym końcem jest połączony mechanicznie z wirnikiem (2) pompy wirowej (1) i z wirnikiem (7) rozdrabniarki (8), a drugim końcem jest połączony mechanicznie z wirnikiem (9) lub (13) pompy wyporowej (3) lub (4) umieszczonym w statorze (10) lub (14).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wirnik (9) pompy wyporowej (3) umieszczony w statorze (10) o sztywnej pojedynczej ściance (11) jest połączony z końcem wału napędowego (6) poprzez wał przegubowy (12).

3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wirnik (13) pompy wyporowej (4) umieszczony w statorze (14) o elastycznej ściance wewnętrznej (15) jest połączony z końcem wału napędowego (6) bezpośrednio.

4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wirnik (13) pompy wyporowej (4) umieszczony w statorze (14) o elastycznej ściance wewnętrznej (15) jest połączony z wałem napędowym (6) poprzez wał przegubowy (12).

5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wirnik (9) pompy wyporowej (3) jest umieszczony w statorze (10) o sztywnej pojedynczej ściance (11) umocowanej w metalowej obudowie (16).

6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wirnik (13) pompy wyporowej (4) jest umieszczony w statorze (14) o elastycznej ściance wewnętrznej (15), którego ścianka zewnętrzna (17) jest umocowana w metalowej obudowie (18), a elastyczna ścianka wewnętrzna (15) razem ze ścianką zewnętrzną (17) tworzy komorę (19) statora (14) zamkniętą od strony komory wejściowej (20) pompy wyporowej (4) i połączoną hydraulicznie z komorą wylotową (21) pompy wyporowej (4).

7. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że komora wylotowa (22) pompy wirowej (1) jest połączona poprzez rurę (23) z komorą wejściową (20) pompy wyporowej (3) lub (4).

8. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że komora wylotowa (22) pompy wirowej (1) jest połączona poprzez trójnik (24) i rurę (23) z komorą wejściową (20) pompy wyporowej (3) lub (4).

9. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że na trójniku (24) jest umieszczony ejektor (25).

10. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że dysza (26) ejektora (25) jest umieszczona w jego ścianie (27).

11. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że dysza (26) ejektora (25) jest połączona rurą (28) z przestrzenią (29) studzienki (30) powyżej poziomu alarmowego (31) ścieków (32).

12. Układ według zastrz. 11, znamienny tym, że powierzchnia wewnętrzna końca rury (28) umieszczonej w dyszy (26) ejektora (25) ma zarys śrubowy.

13. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że za komorą wylotową (21) pompy wyporowej (3) lub (4) jest umieszczony zawór przeciążeniowy (33).

14. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wydajność pompy wirowej (1) jest większa niż wydajność pompy wyporowej (3) lub (4).

15. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (34) pompy wirowej (1 i korpus (35) lub (36) pompy wyporowej (3) lub (4) są zamocowane na obudowie (37) napędowego silnika (5).

16. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada sterowanie pływakowe uzależnione od poziomu ścieków (32) w studzience (30).

17. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony w stojak (38) w postaci prętów (39) rozstawionych ukośnie i połączonych obwodowo u dołu ze sobą, a u góry z korpusem (34) pompy wirowej (1).

18. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wirnik (7) rozdrabniarki (8) jest zamocowany na wale (6) napędowego silnika (5) za pomocą kołków (40) i śruby (41) wkręconej osiowo do wału (6), a tarcza (42) rozdrabniarki (8) jest zamocowana do korpusu (34) pompy wirowej (1) śrubami (43) rozmieszczonymi równolegle do osi symetrii (44) wału (6) napędowego silnika (5).

19. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że jest zaopatrzony w przetwornik ciśnienia (45) przekazujący do układu sterującego (46) pracą napędowego silnika (5) informację o ciśnieniu panującym w rurze (23) łączącej pompę wirową (1) i pompę wyporową (3) lub (4).