Двухфазный насос-смеситель. Смеситель насос


Двухфазный насос-смеситель

 

Изобретение относится к насосостроению, касается конструкции центробежного насоса-смесителя для приготовления и перекачивания смесей из жидких и сыпучих компонентов и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для интенсификации добычи нефти в технологии гидравлического разрыва продуктивных пластов. Двухфазный насос-смеситель содержит корпус, в котором соосно расположены установленная на приводном валу центробежная крыльчатка, кольцевая смесительная камера и патрубки подвода жидких и сыпучих компонентов и отвода смеси. Крыльчатка выполнена в виде диска с двухсторонним расположением лопаток на нем и двумя центральными входами для подвода сыпучих компонентов на лопатки с одной стороны и жидкости - с другой. Лопатки со стороны сыпучих материалов выполнены прямыми в радиальном направлении. Смесительная камера охватывает выходы сыпучих и жидких компонентов крыльчатки и включает основную камеру смешения и дополнительную камеру, выполненную на периферийной части диска в виде проточек с ребрами между ними. Изобретение направлено на обеспечение качественного перемешивания сыпучих и жидких компонентов и надежной работы агрегата в широком диапазоне расходов и объемной концентрации компонентов с различной плотностью. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению, касается конструкции центробежного насоса-смесителя для приготовления и перекачивания смесей из жидких и сыпучих компонентов и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для интенсификации добычи нефти в технологии гидравлического разрыва продуктивных пластов.

В настоящее время одной из проблем для разрыва нефтяных пластов является создание смесительных установок, способных приготавливать смеси с необходимой производительностью, обеспечивать точную дозировку расклинивающего материала в вязкую жидкость-носитель с одновременным регулированием концентрации сухих и жидких химических присадок.

В таких установках наиболее эффективными являются центробежные насосы-смесители, перекачивающие среды с различной плотностью.

Известен центробежный насос-смеситель, содержащий установленное в корпусе на валу рабочее колесо с лопатками и каоксиально расположенные центральный и периферийный подводы. Центральный подвод предназначен для подачи среды меньшей плотности, а периферийный - для более плотной среды. В центральном подводе установлен шнек для получения дополнительного подпора. Взаимодействуя с лопатками рабочего колеса, обе среды получают заданный напор и перемешиваются (SU 1143880 A, F 04 D 7/04, 1983).

Недостатками известного насоса-смесителя являются сложность конструкции, невысокое качество приготавливаемой смеси и небольшой ресурс работы.

Известен также аппарат для смешивания жидкостей или жидкостей с твердыми частицами, в котором центральный вход сообщен с центробежной крыльчаткой и по нему подается сыпучий материал, направляемый крыльчаткой в радиальном направлении, а на периферии концентрично с центральным входом расположена кольцевая камера с тангенциальным входом жидкости на одном конце камеры и выходом на другом, имеющая зону смешивания сыпучего материала и жидкости, расширяющуюся в направлении выхода (WО 81/03143 A1, В 28 С 7/00, 1980 - прототип).

Недостатком данного смесительного аппарата является то, что в нем насос и смеситель выполнены как два отдельных взаимосвязанных элемента, а это усложняет конструкцию и снижает надежность смесительной установки. К недостатку можно также отнести невысокую производительность и напор смесительного аппарата, что сказывается на качестве смешивания.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции насоса-смесителя, повышение надежности и качества смешивания сыпучих и жидких компонентов в широком диапазоне расходов.

Поставленная задача достигается за счет того, что в двухфазном насосе-смесителе, содержащем корпус, в котором соосно расположены насос в виде установленной на приводном валу центробежной крыльчатки и кольцевая смесительная камера, патрубки подвода жидких и сыпучих компонентов и отвода смеси, согласно изобретению центробежная крыльчатка выполнена в виде диска с двухсторонним расположением лопаток на нем и двумя центральными входами для подвода сыпучих компонентов с одной стороны и жидкости - с другой, причем лопатки со стороны сыпучих материалов выполнены расширяющимися в радиальном направлении, а кольцевая смесительная камера охватывает выходы сыпучих и жидких компонентов крыльчатки и включает основную камеру смешения и дополнительную камеру, выполненную на периферийной части диска в виде проточек с ребрами (лопатками) между ними.

Для размещения дополнительной камеры (проточки) заданного объема на периферийной части диска он выполнен расширяющимся к периферии, а дополнительная и основная камеры смешения выполнены в определенном соотношении геометрических размеров, обеспечивающих наилучшее перемешивание компонентов.

Для подачи сыпучих компонентов с необходимым входным давлением (подпором) на входе в крыльчатку установлен шнек.

С целью минимального износа рабочих поверхностей лопаток крыльчатки для подачи сыпучих материалов площади проходных сечений межлопаточного пространства выполнены постоянными (равновеликими) в радиальном направлении.

Сопоставительный анализ заявленного решения с известными в данной области техники решениями, в том числе выбранным в качестве прототипа, показывает, что изложенная совокупность признаков неизвестна из существующего на дату подачи заявки уровня техники, поэтому можно сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретения "новизна".

Совмещение в одной центробежной крыльчатке функции двух крыльчаток для перекачивания жидких и сыпучих компонентов и их перемешивание на выходе крыльчатки в специальной кольцевой камере смешения, состоящей из основной и дополнительной камер, позволяют значительно упростить конструкцию двухфазного насоса и повысить его надежность, что позволяет сделать вывод о соответствии данного технического решения критерию изобретения "изобретательский уровень".

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, где изображен общий вид насоса-смесителя в вертикальном положении, как он установлен на смесительной установке. Основными элементами насоса- смесителя являются: 1 - корпус; 2 - приводной вал; 3 - центробежная крыльчатка; 4 - диск крыльчатки; 5, 6 - лопатки крыльчатки; 7 - смесительная камера; 8 - шнек; 9 - подшипниковая опора; 10 - корпус подшипников;11 - приемный бункер;12 - шибер;13 - гидроцилиндр;14 - ребра;15 - дополнительная камера;П1 - полость входа сыпучего компонента;П2 - полость входа жидкости.

Двухфазный насос-смеситель содержит корпус 1, внутри которого на приводном валу 2 установлено рабочее колесо - центробежная крыльчатка 3, представляющая собой диск 4, расширяющийся к периферии, на боковых сторонах которого размещены прямые и расширяющиеся в радиальном направлении лопатки 5 (импеллер), препятствующие проходу жидкости в полость входа сыпучего компонента за счет создания динамического уплотнения, и предназначены для подачи сыпучего материала (проппанта) с одной стороны, и профилированные лопатки 6 для подачи жидкости (геля) - с другой стороны.

Корпус 1 имеет два независимых входа - полость входа сыпучего компонента П1 и полость входа жидкости П2 и общий выход смеси из кольцевой смесительной камеры 7, охватывающей выходы из крыльчатки 3 указанных компонентов.

Для подачи проппанта в нужном количестве и обеспечения необходимого подпора на входе в лопатки 5 крыльчатки на валу 2 установлен шнек 8. Крыльчатка 3 закреплена консольно на валу 2, а сам вал установлен в корпусе на двух подшипниковых опорах 9, расположенных непосредственно в подшипниковых гнездах корпуса подшипников 10.

Крутящий момент от вала 2 к крыльчатке 3 передается шлицевым соединением. Привод ротора насоса-смесителя гидравлический, через шлицевую муфту.

Для засыпки проппанта во входную полость насоса-смесителя установлен приемный бункер 11. Регулировка подачи проппанта осуществляется шибером 12, перемещающимся вдоль оси насоса-смесителя гидроцилиндром 13, уменьшая или увеличивая проходное сечение окон бункера.

Диск крыльчатки выполнен расширяющимся к периферии для размещения на его периферийной части дополнительной камеры 15 в виде проточек с ребрами (лопатками) 14, являющимися продолжением прямых лопаток 5 в полости проточки.

Для обеспечения наилучшего перемешивания жидких и сыпучих компонентов геометрические размеры основной камеры смешивания 7, дополнительной камеры 15 и крыльчатки 3 выполнены в соответствии с соотношениями:Vд=(0,05...0,3)Vо;R1=(0,6...0,95)R2,где Vд - объем дополнительной камеры смешивания, см3;Vo - объем основной камеры смешивания, см3;R1 - диаметр, на котором расположена впадина дополнительной камеры, см;R2 - наружный диаметр крыльчатки, см.

В рабочем состоянии ротор насоса-смесителя находится в вертикальном положении. При работе насоса-смесителя сыпучий компонент (проппант) из бункера 11 через приемные окна 14 под действием силы тяжести поступает на шнек 8, после шнека подается на лопатки импеллера 5 крыльчатки, вращающейся с частотой 1500 об/мин, и далее под действием центробежных сил поступает в кольцевую камеру смешения 7.

С обратной стороны крыльчатки по центральному входу подается жидкость (гель) на лопатки 6 и далее в камеру смешения 7. Так как импеллер 5 является динамическим уплотнением, жидкость не попадает на вход сыпучего компонента.

В камере смешивания поток проппанта встречается с потоком геля, происходит смешивание двух компонентов, после чего смесь под давлением удаляется из корпуса смесителя через выходной патрубок.

В связи с тем, что отвод корпуса смесителя имеет кольцевую форму, возникающие в потоке смеси вихри вместе с дополнительными лопатками, которыми являются ребра 14 кольцевой проточки 15, дают дополнительное перемешивание смеси. В результате на выходе из насоса получается однородный поток двух различных сред с определенной объемной концентрацией компонентов, которая регулируется изменением подачи жидкой фракции при постоянной подаче шнеком твердой фазы (проппанта).

Таким образом, предложенный двухфазный насос-смеситель обеспечивает качественное перемешивание сыпучих и жидких компонентов, надежную работу агрегата в широком диапазоне расходов и объемной концентрации компонентов с различной плотностью.

1. Двухфазный насос-смеситель, содержащий корпус, в котором соосно размещены насос в виде установленной на приводном валу центробежной крыльчатки, на выходе которой расположена кольцевая смесительная камера, патрубки подвода жидких и сыпучих компонентов и отвода смеси, отличающийся тем, что центробежная крыльчатка выполнена в виде диска с двухсторонним расположением лопаток на нем и двумя центральными входами для подвода сыпучих компонентов с одной стороны, и жидкости - с другой, причем лопатки со стороны сыпучих компонентов выполнены расширяющимися в радиальном направлении, а кольцевая смесительная камера охватывает выходы сыпучих и жидких компонентов крыльчатки и включает основную камеру смешения и дополнительную камеру, выполненную на периферийной части диска в виде проточек с ребрами между ними.

2. Двухфазный насос-смеситель по п.1, отличающийся тем, что на входе в крыльчатку со стороны сыпучих компонентов установлен шнек.

3. Двухфазный насос-смеситель по п.1 или 2, отличающийся тем, что площади проходного сечения крыльчатки со стороны подачи сыпучих компонентов выполнены постоянными в радиальном направлении.

4. Двухфазный насос-смеситель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что диск крыльчатки выполнен расширяющимся к периферии, а дополнительная камера, расположенная на его периферийной части, выполнена в соответствии с соотношениямиVд=(0,05...0,3)Vo;R1=(0,7...0,95)R2,где Vд - объем дополнительной камеры смешивания, см3;Vo - объем основной камеры смешивания, см3;R1 - диаметр, на котором расположена впадина дополнительной камеры, см;R2 - наружный диаметр крыльчатки, см.

Рисунок 1

www.findpatent.ru

двухфазный насос-смеситель - патент РФ 2215193

Изобретение относится к насосостроению, касается конструкции центробежного насоса-смесителя для приготовления и перекачивания смесей из жидких и сыпучих компонентов и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для интенсификации добычи нефти в технологии гидравлического разрыва продуктивных пластов. Двухфазный насос-смеситель содержит корпус, в котором соосно расположены установленная на приводном валу центробежная крыльчатка, кольцевая смесительная камера и патрубки подвода жидких и сыпучих компонентов и отвода смеси. Крыльчатка выполнена в виде диска с двухсторонним расположением лопаток на нем и двумя центральными входами для подвода сыпучих компонентов на лопатки с одной стороны и жидкости - с другой. Лопатки со стороны сыпучих материалов выполнены прямыми в радиальном направлении. Смесительная камера охватывает выходы сыпучих и жидких компонентов крыльчатки и включает основную камеру смешения и дополнительную камеру, выполненную на периферийной части диска в виде проточек с ребрами между ними. Изобретение направлено на обеспечение качественного перемешивания сыпучих и жидких компонентов и надежной работы агрегата в широком диапазоне расходов и объемной концентрации компонентов с различной плотностью. 3 з.п.ф-лы, 1 ил. Изобретение относится к насосостроению, касается конструкции центробежного насоса-смесителя для приготовления и перекачивания смесей из жидких и сыпучих компонентов и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для интенсификации добычи нефти в технологии гидравлического разрыва продуктивных пластов. В настоящее время одной из проблем для разрыва нефтяных пластов является создание смесительных установок, способных приготавливать смеси с необходимой производительностью, обеспечивать точную дозировку расклинивающего материала в вязкую жидкость-носитель с одновременным регулированием концентрации сухих и жидких химических присадок. В таких установках наиболее эффективными являются центробежные насосы-смесители, перекачивающие среды с различной плотностью. Известен центробежный насос-смеситель, содержащий установленное в корпусе на валу рабочее колесо с лопатками и каоксиально расположенные центральный и периферийный подводы. Центральный подвод предназначен для подачи среды меньшей плотности, а периферийный - для более плотной среды. В центральном подводе установлен шнек для получения дополнительного подпора. Взаимодействуя с лопатками рабочего колеса, обе среды получают заданный напор и перемешиваются (SU 1143880 A, F 04 D 7/04, 1983). Недостатками известного насоса-смесителя являются сложность конструкции, невысокое качество приготавливаемой смеси и небольшой ресурс работы. Известен также аппарат для смешивания жидкостей или жидкостей с твердыми частицами, в котором центральный вход сообщен с центробежной крыльчаткой и по нему подается сыпучий материал, направляемый крыльчаткой в радиальном направлении, а на периферии концентрично с центральным входом расположена кольцевая камера с тангенциальным входом жидкости на одном конце камеры и выходом на другом, имеющая зону смешивания сыпучего материала и жидкости, расширяющуюся в направлении выхода (WО 81/03143 A1, В 28 С 7/00, 1980 - прототип). Недостатком данного смесительного аппарата является то, что в нем насос и смеситель выполнены как два отдельных взаимосвязанных элемента, а это усложняет конструкцию и снижает надежность смесительной установки. К недостатку можно также отнести невысокую производительность и напор смесительного аппарата, что сказывается на качестве смешивания. Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции насоса-смесителя, повышение надежности и качества смешивания сыпучих и жидких компонентов в широком диапазоне расходов. Поставленная задача достигается за счет того, что в двухфазном насосе-смесителе, содержащем корпус, в котором соосно расположены насос в виде установленной на приводном валу центробежной крыльчатки и кольцевая смесительная камера, патрубки подвода жидких и сыпучих компонентов и отвода смеси, согласно изобретению центробежная крыльчатка выполнена в виде диска с двухсторонним расположением лопаток на нем и двумя центральными входами для подвода сыпучих компонентов с одной стороны и жидкости - с другой, причем лопатки со стороны сыпучих материалов выполнены расширяющимися в радиальном направлении, а кольцевая смесительная камера охватывает выходы сыпучих и жидких компонентов крыльчатки и включает основную камеру смешения и дополнительную камеру, выполненную на периферийной части диска в виде проточек с ребрами (лопатками) между ними. Для размещения дополнительной камеры (проточки) заданного объема на периферийной части диска он выполнен расширяющимся к периферии, а дополнительная и основная камеры смешения выполнены в определенном соотношении геометрических размеров, обеспечивающих наилучшее перемешивание компонентов. Для подачи сыпучих компонентов с необходимым входным давлением (подпором) на входе в крыльчатку установлен шнек. С целью минимального износа рабочих поверхностей лопаток крыльчатки для подачи сыпучих материалов площади проходных сечений межлопаточного пространства выполнены постоянными (равновеликими) в радиальном направлении. Сопоставительный анализ заявленного решения с известными в данной области техники решениями, в том числе выбранным в качестве прототипа, показывает, что изложенная совокупность признаков неизвестна из существующего на дату подачи заявки уровня техники, поэтому можно сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретения "новизна". Совмещение в одной центробежной крыльчатке функции двух крыльчаток для перекачивания жидких и сыпучих компонентов и их перемешивание на выходе крыльчатки в специальной кольцевой камере смешения, состоящей из основной и дополнительной камер, позволяют значительно упростить конструкцию двухфазного насоса и повысить его надежность, что позволяет сделать вывод о соответствии данного технического решения критерию изобретения "изобретательский уровень". Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, где изображен общий вид насоса-смесителя в вертикальном положении, как он установлен на смесительной установке. Основными элементами насоса- смесителя являются: 1 - корпус; 2 - приводной вал; 3 - центробежная крыльчатка; 4 - диск крыльчатки; 5, 6 - лопатки крыльчатки; 7 - смесительная камера; 8 - шнек; 9 - подшипниковая опора; 10 - корпус подшипников; 11 - приемный бункер; 12 - шибер; 13 - гидроцилиндр; 14 - ребра; 15 - дополнительная камера; П1 - полость входа сыпучего компонента; П2 - полость входа жидкости. Двухфазный насос-смеситель содержит корпус 1, внутри которого на приводном валу 2 установлено рабочее колесо - центробежная крыльчатка 3, представляющая собой диск 4, расширяющийся к периферии, на боковых сторонах которого размещены прямые и расширяющиеся в радиальном направлении лопатки 5 (импеллер), препятствующие проходу жидкости в полость входа сыпучего компонента за счет создания динамического уплотнения, и предназначены для подачи сыпучего материала (проппанта) с одной стороны, и профилированные лопатки 6 для подачи жидкости (геля) - с другой стороны. Корпус 1 имеет два независимых входа - полость входа сыпучего компонента П1 и полость входа жидкости П2 и общий выход смеси из кольцевой смесительной камеры 7, охватывающей выходы из крыльчатки 3 указанных компонентов. Для подачи проппанта в нужном количестве и обеспечения необходимого подпора на входе в лопатки 5 крыльчатки на валу 2 установлен шнек 8. Крыльчатка 3 закреплена консольно на валу 2, а сам вал установлен в корпусе на двух подшипниковых опорах 9, расположенных непосредственно в подшипниковых гнездах корпуса подшипников 10. Крутящий момент от вала 2 к крыльчатке 3 передается шлицевым соединением. Привод ротора насоса-смесителя гидравлический, через шлицевую муфту. Для засыпки проппанта во входную полость насоса-смесителя установлен приемный бункер 11. Регулировка подачи проппанта осуществляется шибером 12, перемещающимся вдоль оси насоса-смесителя гидроцилиндром 13, уменьшая или увеличивая проходное сечение окон бункера. Диск крыльчатки выполнен расширяющимся к периферии для размещения на его периферийной части дополнительной камеры 15 в виде проточек с ребрами (лопатками) 14, являющимися продолжением прямых лопаток 5 в полости проточки. Для обеспечения наилучшего перемешивания жидких и сыпучих компонентов геометрические размеры основной камеры смешивания 7, дополнительной камеры 15 и крыльчатки 3 выполнены в соответствии с соотношениями: Vд=(0,05...0,3)Vо; R1=(0,6...0,95)R2, где Vд - объем дополнительной камеры смешивания, см3; Vo - объем основной камеры смешивания, см3; R1 - диаметр, на котором расположена впадина дополнительной камеры, см; R2 - наружный диаметр крыльчатки, см. В рабочем состоянии ротор насоса-смесителя находится в вертикальном положении. При работе насоса-смесителя сыпучий компонент (проппант) из бункера 11 через приемные окна 14 под действием силы тяжести поступает на шнек 8, после шнека подается на лопатки импеллера 5 крыльчатки, вращающейся с частотой 1500 об/мин, и далее под действием центробежных сил поступает в кольцевую камеру смешения 7. С обратной стороны крыльчатки по центральному входу подается жидкость (гель) на лопатки 6 и далее в камеру смешения 7. Так как импеллер 5 является динамическим уплотнением, жидкость не попадает на вход сыпучего компонента. В камере смешивания поток проппанта встречается с потоком геля, происходит смешивание двух компонентов, после чего смесь под давлением удаляется из корпуса смесителя через выходной патрубок. В связи с тем, что отвод корпуса смесителя имеет кольцевую форму, возникающие в потоке смеси вихри вместе с дополнительными лопатками, которыми являются ребра 14 кольцевой проточки 15, дают дополнительное перемешивание смеси. В результате на выходе из насоса получается однородный поток двух различных сред с определенной объемной концентрацией компонентов, которая регулируется изменением подачи жидкой фракции при постоянной подаче шнеком твердой фазы (проппанта). Таким образом, предложенный двухфазный насос-смеситель обеспечивает качественное перемешивание сыпучих и жидких компонентов, надежную работу агрегата в широком диапазоне расходов и объемной концентрации компонентов с различной плотностью.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Двухфазный насос-смеситель, содержащий корпус, в котором соосно размещены насос в виде установленной на приводном валу центробежной крыльчатки, на выходе которой расположена кольцевая смесительная камера, патрубки подвода жидких и сыпучих компонентов и отвода смеси, отличающийся тем, что центробежная крыльчатка выполнена в виде диска с двухсторонним расположением лопаток на нем и двумя центральными входами для подвода сыпучих компонентов с одной стороны, и жидкости - с другой, причем лопатки со стороны сыпучих компонентов выполнены расширяющимися в радиальном направлении, а кольцевая смесительная камера охватывает выходы сыпучих и жидких компонентов крыльчатки и включает основную камеру смешения и дополнительную камеру, выполненную на периферийной части диска в виде проточек с ребрами между ними. 2. Двухфазный насос-смеситель по п.1, отличающийся тем, что на входе в крыльчатку со стороны сыпучих компонентов установлен шнек. 3. Двухфазный насос-смеситель по п.1 или 2, отличающийся тем, что площади проходного сечения крыльчатки со стороны подачи сыпучих компонентов выполнены постоянными в радиальном направлении. 4. Двухфазный насос-смеситель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что диск крыльчатки выполнен расширяющимся к периферии, а дополнительная камера, расположенная на его периферийной части, выполнена в соответствии с соотношениями Vд=(0,05...0,3)Vo; R1=(0,7...0,95)R2, где Vд - объем дополнительной камеры смешивания, см3; Vo - объем основной камеры смешивания, см3; R1 - диаметр, на котором расположена впадина дополнительной камеры, см; R2 - наружный диаметр крыльчатки, см.

www.freepatent.ru

Насос для повышения давления воды

Открываешь кран – а вода из него вытекает вялой струей. Помыть руки или сполоснуть посуду, с горем пополам, еще хватает, но вот принять полноценный душ – уже не получается. Еще хуже дело обстоит со сложной бытовой техникой – газовый водонагреватель просто не запускается, а на дисплеях стиральной или посудомоечной машины высвечивается пресловутый «Error».

Насос для повышения давления воды

Ситуация весьма печальная, но, увы, достаточно распространенная. В большей степени с ней сталкиваются жильцы квартир городских многоэтажек – в пиковые часы водоразбора давление в водопроводе на верхних этажах резко падает. Но ничуть не застрахованы от подобного и владельцы домов «на земле», подключенных к городским сетям водоснабжения – приходится признать, что качество услуг коммунальных служб нередко еще очень далеко от приемлемых показателей. Значит, необходимо принимать какие-либо меры.

Казалось бы – выход очевиден. Необходимо установить насос для повышения давления воды, и проблема уйдет сама по себе. Однако, подобная мера нередко становится «половинчатым решением», то есть не снимает вопрос полностью. А в ряде случаев установка только лишь подобного насоса и вовсе становится бесполезной тратой денег, так как требуется более глубокий, системный подход.

Содержание статьи

Главное – разобраться в причинах слабого напора воды

В технической документации насосного оборудования, в статьях т описаниях на эту тему, на шкалах приборов могут применяться различные единицы давления в водопроводе. Чтобы сразу внести в это вопрос ясность, приведем небольшую табличку, которая поможет ориентироваться в дальнейшем:

 БарТехническая атмосфера (ат)Метр водяного столбаКилопаскаль (кПа)
1 бар11.019710.2100
1 техническая атмосфера (ат)0.9811098.07
1 метр водяного столба0.0980.119.8
1 килопаскаль (кПа)0.010.01020.1021

Слишком высокая точность на бытовом уровне нам не потребуется, поэтому для оценки своих условий, с вполне допустимым уровнем погрешности, можно обойтись и приблизительным соотношением:

1 бар ≈ 1 ат ≈ 10 м вод. ст. ≈ 100 кПа ≈ 0,1 МПа

Итак, какое давление считается нормальных для водопроводной домашней сети?

В соответствии с действующими нормами, конечному потребителю вода должна подаваться под давлением около 4 бар. При таком напоре будет обеспечена работа практически всех существующих сантехнических и бытовых приборов – от обычных кранов и сливных бачков до гидромассажных душевых кабинок или ванн.

Однако, на практике столь ровное давление встречается крайне редко. Причем, отклонения в меньшую или большую сторону бывают весьма значительны. И то, и другое явления могут серьезно повлиять на корректную работу домашней системы водоснабжения. Так, при превышении порога в 6÷7 бар возможны появления разгерметизации на соединениях труб, на запорно-регулирующей арматуре. При скачках до 10 бар появляется высокая вероятность более серьезных аварий.

Но с повышенным давлением бороться, в принципе, несложно – достаточно установить на входе в дом или квартиру специальный прибор, редуктор, который будет выравнивать напор во внутренней разводке водопровода, и исключит явления гидроударов. При правильных выборе или настройке редуктора во всех точках водоразбора будет поддерживаться оптимальное значение давления воды.

Редукторы для стабилизации повышенного давления воды

Гораздо острее проблема стоит, если отмечается систематическая недостаточность давления воды в системе. И вот здесь для начала стоит попробовать разобраться, что же является причиной такого явления. Ну а для этого необходимо, прежде всего иметь ясное представление, какое давление в вашем локальном домашнем водопроводе, изменяется ли оно в зависимости от времени суток или точки водоразбора, как обстоят дела, например, у соседей по лестничной площадке и по стояку – сверху и снизу. Такая информация во многом сможет прояснить картину.

Проще всего, конечно, давление замерять с помощью обычного манометра. Стоит такой прибор не столь дорого, и есть смысл установить его стационарно на входе в квартиру или в дом. Еще лучше – смонтировать на входе сетчатый промывной фильтр грубой очистки воды со встроенным манометром – решается сразу две проблемы. Останется лишь в течение определенного периода регулярно снимать и записывать показания примерно четыре раза в стуки – в пиковые часы потребления вечером и утром, в «нормальном» дневном и в ночном режиме. Затем можно будет провести предварительный анализ ситуации.

Манометр, установленный на сетчатом промывном фильтре механической очистки воды

Можно иметь в хозяйстве или арендовать у знакомых переносной манометр. Его несложно временно подключить, например, с помощью гибкой подводки, к водяным розеткам смесителей или даже непосредственно к изливам, если позволяет резьбовое соединение.

Можно изготовить и самодельный простейший манометр, который несмотря на примитивность конструкции, тем не менее способен дать весьма точные результаты.

Для изготовления такого прибора потребуется прозрачная пластиковая трубка длиной порядка 2000 мм. Диаметр ее большого значения не имеет – главное, чтобы было удобно выполнить герметичное с=ее соединение со штуцером, который будет накручиваться, например, на излив крана вместо насадки-рассекателя.

Простой, но весьма точный метод определения давления воды

Трубка перед началом замера присоединяется к крану (в принципе, это может быть и любая другая водяная розетка) и располагается вертикально. Производится кратковременный пуск воды, а затем добиваются такого положения, чтобы уровень жидкости примерно находился на одной горизонтальной линии с точкой подсоединения, чтобы со стороны крана не было воздушной прослойки (показано на схеме – левый фрагмент). В этом положении замеряется высота воздушного участка трубки (ho).

Затем верхнее отверстие рубки плотно закрывается пробкой, чтобы не допустить выпуска воздуха. Кран открывают на полную. Вода, сжимая воздушный столб, поднимется. Когда положение стабилизируется, через минуту-другую, останется замерить высоту воздушного столба экспериментальную (hэ).

Имея эти два значения, несложно вычислить давление по следующей формуле:

Рв = Ро × (ho / hэ)

Рв – давление в водопроводе в данной точке.

Ро – исходное давление в трубке. Не будет большой ошибкой принять его за атмосферное, то есть 1.0332 ат.

ho и hэ – значения высоты воздушного столба, полученные экспериментальным путем

Калькулятор экспериментального определения давления в водопроводе

Если проводятся замеры в нескольких точках, и показания получаются разными, то это верный признак того, что возможная причина недостаточности давления на том или ином сантехническом или бытовом приборе кроется в дефектах самой внутренней разводки водопровода. Не исключено, что старые трубы капитально заросли ржавчиной или известковым налетом, и никакое дополнительное оборудование ситуацию не изменит – придется менять трубную разводку.

Требовать от такого водопровода нормального давления — просто наивно

Причиной падения давления могут стать давно не менявшиеся или не прочищавшиеся фильтры – и проведение соответствующей профилактики разом становит все на места.

Причина может быть скрыта и в давно не обслуживаемых фильтрах

Следует сравнить показания с аналогичными параметрами в соседних квартирах, расположенных на том же уровне – они должны быть примерно равными. Иногда это помогает выявить проблему, которая кроется в водопроводном стояке.

Было бы неплохо выяснить положение дел в соседних квартирах по вертикали – насколько проблема пониженного давления затрагивает их. С возрастанием высоты этажа давление (в метрах водяного столба) должно снижаться примерно на величину превышения.

И, наконец, если, конечно, удастся, желательно узнать давление на «лежаках» дома, то есть на коллекторах в подвале, к которым подключены стояки по подъездам. Не исключено, что коммунальщики выполняют свои обязательства, и напор воды к стоякам подается нормальный.

Значит, область проблемы будет локализована – нередко «застрельщиком» всех неприятностей становится проживающий ниже по этому же стояку хозяин квартиры, который при проведении ремонта в своей ванной заузил диаметр трубы по тем или иным соображением – «так дешевле», «так удобней и красивее», «так подсказал опытный сантехник» или даже «у меня все нормально, а остальные меня не волнуют». Здесь придется или договариваться по хорошему, или же принимать меры административного воздействия через коммунальные службы.

Если и на домовом коллекторе давление слабое – следует «добиваться правды» у коммунальщиков, так как качество предоставляемой ими услуги не соответствует требованиям. Удастся ли чего-нибудь добиться – еще большой вопрос, так как можно услышать массу причин: от требующих замены магистральных трубопроводов до невозможности в настоящее время установить новое насосное оборудование взамен устаревшего.

Что можно предпринять?

Если все предпринятые шаги «административного плана» не дали результата, и для обеспечения корректно работы сантехники и бытовых приборов давления недостаточно, придётся принимать меры технологической направленности. Вот здесь уже потребуется установка того или иного дополнительного оборудования. Но, опять же, говорить о том, что насос для повышения давления воды станет панацеей – было бы наивно.

Такая мера станет действенной только в том случае, когда вода поступает всегда практически бесперебойно, но ее давления недостаточно для срабатывания бытовой техники. Например, владелец частного дома, подключённого к магистрали, в которой постоянно наблюдается напор не выше 1 – 1,5 бар, вполне сможет установкой насоса на входе в дом или даже перед точкой водоразбора, требующей более высоких показателей. В какой-то мере это допустимо и в городской многоэтажной застройке, но опять же – при стабильной подаче воды, но с «дефицитом» давления.

Насос для повышения давления, установленный перед газовым водонагревателем

Если же «провалы» напора доходят до того, что на верхних этажах нередко отмечается полное пропадание воды из кранов, повышающий насос себя никак не оправдает. Во-первых, ему нужно «опереться» на минимально допустимое для данной модели давление в трубе, чтобы выдать на выходе нужное значение, а из пустоты он ничего создать не сможет. Во-вторых, повышая давление, насос обязательно создает определенное разрежение позади. При недостаточности напора открытый на каком-либо нижнем этаже кран превращается в «дырку» через которую может подсасываться воздух. Насос начнет пытаться перекачивать воздух, и в лучшем случае, если он оснащен системой защитой от сухого хода, то просто будет постоянно выключаться, ну а если нет – то и вовсе быстро перегорит. И в-третьих, каким-то образом улучшая положение у себя в квартире, владелец насоса невольно ухудшает ситуацию в соседних.

Какой же выход? Их несколько, но далеко не всё осуществить будет легко.

1. Установить насосную станцию, работающую в автоматическом режиме, желательно — с гидроаккумулирующим мембранным баком максимально возможного объема. Основной элемент такой станции – это центробежный насос самовсасывающего типа, то есть способный самостоятельно, даже при «нулевом» давлении на входе поднять воду с определённой глубины (например, от подвального коллектора или автономного источника) и создать весьма значительный напор на выходе.

Требуемое давление обеспечивает компактная насосная станция

Входящее обычно в комплект станции реле давления обеспечит включение электродвигателя насоса только при понижении напора в домашнем (квартирном) водопроводе ниже установленного уровня. Аккумулирующий бак создаст резервный запас воды, которая также будет находиться под давлением и расходоваться в тех случаях, когда водоснабжение в магистрали временно прервано.

Таким образом, насосная станция и поднимает воду наверх, и создает необходимое давление в системе, и обеспечивает определенный запас воды. Чем больше объем аккумулирующего бака, тем реже будет включаться насос.

Чем больше объем аккумулирующего бака, тем реже будет включаться насос

Решение отличное, можно сказать — оптимальное для частных домовладений, но в многоэтажной застройке с ним может возникнуть масса сложностей. Если давление в стояках слабое, то от этого страдают многие жильцы верхних этажей. Если они станут выходить из положения указанным способом, то в доме разгорится настоящее соперничество «за струю», так как общее количество поступающей воды все равно на всех будет недостаточным. Опять та же ситуация, о которой говорилось выше – высасывание воды из труб приведет к завоздушиванию со всеми вытекающими последствиями. Неизбежны на этом воне скандалы и разбирательства, «доносы» друг на друга в эксплуатационную организацию или в «водоканал». А установка такой станции без ведома коммунальщиков вполне может закончиться приличным штрафом, так как оборудование вносит дисбаланс в общую работу водопроводной системы дома.

Есть еще одно ограничение: самовсасывающие насосы обычно ограничены по глубине (в случае с многоэтажкой – высоте) подъема воды – порядка 7 ÷ 8 метров. То есть для первого-второго этажа – подойдет, третий – уже с натяжкой, а выше – уже вряд ли справится.

2. Установить в своем жилище объёмный безнапорный резервуар, чтобы он постоянно пополнялся в часы нормальной подачи воды, пусть даже и с недостаточным напором. Простейший поплавковый клапан не допустит переполнения бака.

Если такую емкость на хотя бы на 200 ÷ 500 литров удастся установить на высоте потолка, то из нее вода будет или самотеком поступать к точкам водоразбора, перед которыми уже можно установить обычные компактные насосы повышения давления, или появится возможность смонтировать на общем выходе из емкости повышающий насос, мощности и производительности которого будет достаточно на все приборы потребления. Как вариант – компактная насосная станция с гидроаккумулятором небольшого объема, которая уже будет запитываться из накопительного бака. В этом случае резервуар можно и не поднимать наверх, а подыскать для него наиболее удобное для имеющихся условий место.

Главное препятствие на пути реализации подобного проекта – теснота стандартных городских квартир: установить даже не самую большую емкость бывает попросту негде. Опять же, такой выход видится оптимальным для частного застройщика.

Однако, вполне возможно, что удастся скооперироваться с соседями, у которых также имеется подобная проблема, чтобы установить коллективный накопительный бак большой емкости, например, в чердачном помещении дома. Схема будет та же — к каждой квартире вода поступает самотеком, а далее хозяева сами решают, на каких точках им требуется установка повышающего насоса.

Возможный вариант решения проблемы — с установкой коллективного накопительного резервуара

3. Третий вариант также подразумевает кооперацию – это установка на собранные средства мощной насосной станции с внушительным накопительным резервуаром и гидроаккумулятором, чтобы мощности и производительности оборудования хватило на весь стояк. Так, в подвале можно будет иметь значительный безнапорный и находящийся под давлением запас воды, и все жильцы в равной степени будут ее получать в нужном количестве и с требуемым напором.

Понятно, что это – легко говориться, но очень тяжело исполняется, так как уговорить людей бывает чрезвычайно сложно. Тем не менее, примеров такого коллективного взаимодействия жильцов дома – предостаточно.

Теперь, когда рассмотрены основные возможные случаи применения насосов, повышающих давление воды, можно обратиться к обзору оборудования.

Выбор насоса для повышения давления воды

Итак, если ситуация может быть полностью исправлена только лишь установкой насоса для повышения напора воды, то необходимо знать, как правильно выбрать подобный прибор.

Все насосы подобного класса можно разделить на две больших группы – это приборы с сухим и мокрым ротором.

Типичный представитель насосов с «мокрым ротором»

Недостаток у них – невысокие показатели производительности и создаваемого дополнительного напора воды. Кроме того, есть ограничения по способу установки – ось ротора электропривода насоса обязательно должна располагаться в горизонтальном положении.

Насосы с «сухим ротором» обычно требуют дополнительного крепления к стене

Такие приборы обычно обладают более высокими эксплуатационными характеристиками, и при правильном выборе и установке порой способны «обслужить» сразу несколько точек водоразбора.

Насосы с сухим ротором требуют регулярной смазки узлов трения, а при работе могут создавать хоть и небольшой, но все же ощутимый шум – это тоже необходимо учитывать при выборе места их установки.

В целом же приборы такого класса обоих типов и по устройству, и по принципу действия и по правилам монтажа очень схожи с циркуляционными насосами, которые встраиваются в контур автономной системы отопления. Чтобы не повторяться, читателя, которого интересует данные вопросы, можно направить к соответствующей публикации.

Что необходимо знать о циркуляционных насосах?

Эти компактные приборы обеспечивают стабильное движение теплоносителя по контурам системы отопления. Об устройстве, расчете требуемых эксплуатационных параметров, выборе и монтаже циркуляционных насосов читайте в специальной публикации нашего портала.

Коренное же отличие заключается в том, что циркуляционные насосы, как правило, работают в постоянно режиме, пока задействована система отопления. Приборам же, предназначенным для повышения давления в водопроводе, такой режим не требуется – они должны работать только при необходимости, когда нужно обеспечить напор.

Существует два подхода к решению этого вопроса.

Насос для повышения давления с датчиком потока

Датчик потока может входить в комплект насоса или приобретаться дополнительно. Устанавливается всегда после насоса по ходу движения воды.

Если напор воды в водопроводе нестабилен, то есть может быть нормальным, но в определённые периоды становится недостаточным, то необязательным, но очень полезным дополнением может стать реле давления, которое устанавливается на входе, перед насосом.

Полезное дополнение схемы подключения — реле давления

Цепь питания насоса в этом случае коммутируется через реле, которое можно настроить таким образом, чтобы оно срабатывало и включало питание прибора только в случае недостаточности давления в системе. При нормальных показателях напора насос не включится даже после срабатывания датчика потока.

При выборе насоса обязательно учитывается та необходимая разница, на которую следует поднять давление для корректной работы сантехники или бытовых приборов. Не стоит ждать «запредельных» значений – обычно этот параметр лежит в пределах 0,8 ÷ 1,5 бар (8 ÷ 15 метров водяного столба).

Если приобретается насос для установки на трубу горячего водоснабжения (бывают и такие ситуации) то его характеристики должны соответствовать условиям эксплуатации при повышенных температурах перекачиваемой жидкости. Обычно такая информация указывается в паспортах изделий.

Важным параметром является и производительность прибора – количество воды, перекачиваемой в единицу времени. Производительность должна быть выше среднего расхода на точке потребления, перед которой устанавливается оборудование.

При выборе модели, безусловно, стоит отдать предпочтение «авторитетным» брендам, уточнив при этом, насколько доступно в вашем регионе сервисное обслуживание, и какие гарантийные обязательства распространяются на данный прибор.

Несколько популярных качественных моделей приведено в таблице:

Наименование моделиИллюстрацияКраткое описаниеСоздаваемый дополнительный напор воды
«Grundfos UPA 15-90 » и «UPA 15-90N»Одна из наиболее популярных моделей известного датского производителя. Насос «мокрого типа». Встроенный датчик потока. Бесшумная работа, небольшие габариты. Обычно устанавливается перед конкретной точкой потребления (стиральной машиной, газовой колонкой и т.п.). Модель UPA 15-90 – чугунный корпус, UPA 15-90 – нержавейка. Минимальное давление на входе - 0,2 бар. Мощность – 110 Вт. Производительность максимальная – до 25 л./мин.8 м вод. ст.
«Wilo-PB-201 EA»Насос с мокрым ротором. Мощность привода – 200 Вт. Имеется воздушное охлаждение двигателя. Встроенный датчик потока – срабатывание при расходе не менее 2 л/мин. Присоединительные патрубки – 1". Повышенная производительность – до 55 л/мин. Бесшумная работа. Консоль для крепления к поверхности. Способен обеспечить давление на нескольких точках потребления.15 м вод. ст.
«Jemix W15GR-15 A»Насос с «сухим ротором» и воздушным охлаждением привода». Мощность -120 Вт. Рассчитан на использование в холодном и горячем водопроводе – допустимая температуры воды – до 110 °С. Производительность – номинальная 10 л/мин, максимальная – 25 л/ми. Патрубки для врезки в трубу – 15 мм. Датчик потока входит в комплект поставки. Блок управления позволяет выбирать ручной или автоматический режим работы.10 ÷ 15 м вод. ст.
«Aquatica 774715»Недорогой насос, рассчитанный обычно на одну точку потребления. «Сухой ротор». Латунный корпус. Асинхронный, практически бесшумный двигатель. Невысокое потребление электроэнергии – мощность всего 80 Вт. Присоединительные патрубки – ¾". Три режима работы. Производительность – 10 л/мин. Только для холодной воды.до 10 м вод. ст.
Видео: установка в квартире насоса для повышения напора воды

Выбор насосной станции

Итак, вторым вариантом кардинального решения проблемы обеспечения нормального напора воды является установка насосной станции.

Типичная компоновка бытовой автоматической насосной станции

Этот прибор представляет из себя поверхностный центробежный самовсасывающий насос. Он может быть обычным или оснащённым инжектором – это технологические дополнение существенно повышает возможности насоса по подъему воды со значительной глубина, но, правда, делает его работу более шумной.

Насосная станция может иметь уже встроенный гидроаккумулятор мембранного типа, или же этот элемент необходимого объема приобретается отдельно. Обязательное условие – наличие реле давления, но в данном случае оно уже устанавливается после самого насоса – при достижении в гидроаккумуляторе установленного порога давления, питание силового агрегата отключается.

Рабочее давление в гидроаккумуляторе всегда несколько избыточное — оно рассчитывается таким образом, чтобы обеспечивалась корректная работа всех сантехнических и бытовых устройств, и при этом сохранялся еще и определенный резерв. По мере расхода воды давление падает, и когда оно доходит до определенной нижней границы, заранее установленной производителем или самим пользователем, реле замыкается – и насос вновь отрабатывает цикл пополнения водяного запаса до верхнего порога.

По сути, насосная станция не просто повышает напор воды – он его сама создает в замкнутой домашней системе водопровода и постоянно поддерживает на заданном уровне. А наличие гидроаккумулятора дает возможность надеяться на резервный запас воды в случае, если вдруг прекратится подача из внешнего источника (магистральной сети).

Датчика потока в данном случае не требуется – насос реагирует не на текущий расход воды, а на уровень давления в аккумулирующем резервуаре.

Как правило, насосные станции оснащаются манометрами – чтобы удобнее было вести визуальный контроль за работой.

Установка насосной станции – значительно сложнее, чем обычная врезка повышающего насоса. Лучше этим вопросом не заниматься самостоятельно, а пригласить соответствующего специалиста.

При установке следует учесть, что совершенно бесшумных насосных станций практически не бывает. Значит, для нее необходимо предусмотреть место, которое бы, во-первых, находилось на входе водопровода в дом или в квартиру, а во-вторых – обеспечивало бы необходимую шумоизоляцию для жилых помещений.

Гидроаккумулятор может быть совсем небольшим …

Гидроаккумулятор, входящий в комплект насосной станции, может быть и совсем небольшим, буквально на несколько литров. Однако, следует помнить, что выигрывая в компактности, можно проиграть в длительности эксплуатации прибора и в расходе электроэнергии – чем меньше объем бака, тем чаще будет включаться и выключаться насосная установка, тем быстрее расходуется ее «моторесурс».

… но рекомендуется , по возможности, установить емкость максимально большую

Ничто не мешает приобрести гидроаккумулятор нужного объема – они продаются и отдельно. Для двух человек обычно достаточно бака на 24 литра. Для семьи из 3-5 человек уже потребуется гидроаккумулятор емкостью 50 литров.

Ну а если позволяет свободное пространство, а в подаче воды из городских сетей случаются перебои, то не помешает и безнапорный накопительный резервуар с поплавковым клапаном – насосная станция будет забирать воду именно из него. Об этой схеме уже упоминалось выше.

Оптимальное решение — насосная станция забирает воду из объемного безнапорного накопительного резервуара

Так как насосная станция обычно устанавливается для обеспечения работы всей водопроводной сети частого дома или квартиры, при выборе модели необходимо обращать особое внимание на создаваемый ею напор и на производительность. Мало будет проку, если с учетом высоты и удаленности точек водоразбора на самом дальнем участке давление будет недостаточным. В практике частного домовладения это может быть, к примеру садовый кран, через который производится полив приусадебного участка. Поэтому ориентироваться при выборе следует именно на самые удаленные по высоте и длине точки. Если это просто смесители, то на них будет достаточно напора в 10÷15 метров (1÷1,5 бар). В случае установки техники, требующей особых параметров давления, за основу берутся они.

Быстро подсчитать требуемые напор насосной станции поможет размещенный ниже калькулятор:

Калькулятор расчета необходимого напора домашней насосной станции

Следующий важный критерий – это вопрос производительности насосной станции. Ее возможностей должно хватать для обеспечения достаточного расхода даже в пик домашнего потребления, в той практически невероятной ситуации, когда одновременно включены все точки водоразбора.

Существует специальная методика расчета, которая основывается на том, что у каждой точки водопотребления имеется свой средний расход воды, измеряемый, например, в литрах в секунду.

Основные типы домашних (квартирных) точек водоразбораУсредненный расход (литров в секунду)
Биде0.08
Смеситель умывальника в ванной0.1
Сливной бачок унитаза0.1
Смеситель на кухонной мойке0.15
Посудомоечная машина0.2
Смеситель с душем для ванны 0.25
Душевая кабинка обычная0.25
Душевая кабинка или ванна с гидромассажем0.3
Стиральная машина-автомат0.3
Кран (¾") для хозяйственных нужд (полив, помывка автомобиля, уборка и пр.)0.3

Есть специальная формула, которая не просто дает суммарное значение потребления, но и учитывает вероятностные параметры – вносит поправку на количество точек водоразбора.

Приводить полностью всю формулу, наверное, нет смысла, так как ниже размещен калькулятор, в котором все соотношения уже заложены, и расчет не составит никакого труда.

Калькулятор расчета требуемой производительности насосной станции

И, наконец, краткий обзор популярных моделей компактных насосных станций для домашней водопроводной системы.

Наименование моделиИллюстрацияКраткое описание моделиСоздаваемы напор / производительность
«Джилекс Джамбо 70/50 Н-50 Н»Насосная станция от известного российского производителя. Мощность – 1.1 кВт. Материал изготовления – нержавеющая сталь. Мембранный гидроаккумулятор на 50 л. Манометр, реле давления, защита от перегрева и «сухого хода». Масса – 19,3 кг.50 метров (5 bar) 4,2 м³/час
«Grundfos Hydrojet JP 6 24»Автоматическая насосная станция компании «Grundfos» (Дания). Мощность – 1,4 кВт. Нержавеющая сталь. Гидроаккумулятор на 24 л. Комплектация – манометр, реле давления, обратный клапан,защиты от перегрева и «сухого хода». Масса – 20,7 кг.48 метров (4,8 bar) 4,5 м³/час
«HAMMER NST1000A»Качественная насосная станция китайского производства. Мощность – 900 Вт. Стальной корпус с антикоррозийным покрытием. Материал рабочей камеры насоса – нержавейка. Гидроаккумулятор на 24 л. Манометр, автоматика с реле давления, встроенный фильтр грубой очистки воды. Системы зашиты. Масса – 16 кг.42 метра (4,2 bar) 3,6 м³/час
«GARDENA 5000/5 eco inox»Современная автоматическая насосная станция оригинальной компоновки. 1,2 кВт. «эко-режим» обеспечивающий минимальное потребление энергии. Встроенный манометр, обратный клапан, фильтр грубой очистки воды. Все степени защиты. Аккумулирующий бак на24 литра. Масса – 17 кг.50 метров (5 bar) 4,5 м³/час
Видео: советы по выбору автоматической насосной станции

stroyday.ru

Винтовой насос-смеситель

 

Изобретение относится к насосостроению и касается насоса-смесителя, предназначенного для перекачивания жидкостей и эмульсий различной степени вязкости и перемешивания одновременно нескольких компонентов. Винтовой насос-смеситель содержит корпус с основным и дополнительными патрубками подвода материалов и приемной камерой. К камере подключен патрубок отвода. В корпусе установлен шнек, связанный с приводным валом и имеющий винтовую лопасть и полую ступицу с отверстиями, и уплотнения. Насос снабжен имеющими запорные элементы байпасными линиями, сообщающими приемную камеру с входной зоной шнека, и трубопроводами промывки, имеющими запорные органы и подключенными к байпасным линиям. Полость ступицы шнека открыта со стороны приемной камеры, а посредством отверстий, выполненных в виде разгрузочных окон и расположенных одно относительно другого под углом 120° со смещением вдоль оси, полость ступицы сообщена с межвитковыми полостями шнека. Ступица шнека установлена в подшипниковых узлах, расположенных со стороны вала двигателя и приемной камеры и защищенных уплотнениями. Изобретение направлено на создание насоса, обеспечивающего качественное перемешивание нескольких компонентов и подачу получаемого продукта нескольким потребителям, а также имеющего простое устройство очистки элементов насоса. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению и касается насоса-смесителя, предназначенного для перекачивания жидкостей и эмульсий различной степени вязкости и перемешивания одновременно нескольких компонентов.

Известен насос-смеситель, содержащий корпус с несколькими загрузочными патрубками и установленный в нем шнек, связанный с валом привода (см. SU 1680526 А1, Ковалева Н.И. и др., 30.09.1991). Известный насос предназначен только для приготовления пластических масс путем смешения расплава смолы с сыпучими наполнителями.

Наиболее близким к описываемому изобретению является винтовой насос-смеситель, содержащий корпус с основным и дополнительными патрубками подвода материалов и приемной камерой, к которой подключен патрубок отвода, шнек, установленный в корпусе, связанный с приводным валом и имеющий винтовую лопасть и полую ступицу с отверстиями, и уплотнения (см. DE 10360606 A, OBERMAIER & CIE, 07.08.1958).

Известный насос имеет сложную конструкцию и не обеспечивает качественного смешения нескольких компонентов.

Задачей изобретения является создание насоса, обеспечивающего качественное перемешивание нескольких компонентов и подачу получаемого продукта нескольким потребителям, а также имеющего простое устройство очистки элементов насоса.

Поставленная задача решается тем, что винтовой насос-смеситель, содержащий корпус с основным и дополнительными патрубками подвода материалов и приемной камерой, к которой подключен патрубок отвода, шнек, установленный в корпусе, связанный с приводным валом и имеющий винтовую лопасть и полую ступицу с отверстиями, и уплотнения, согласно изобретению дополнительно снабжен имеющими запорные элементы байпасными линиями, сообщающими приемную камеру с входной зоной шнека, и трубопроводами промывки, имеющими запорные органы и подключенными к байпасным линиям, полость ступицы шнека открыта со стороны приемной камеры, а посредством отверстий, выполненных в виде разгрузочных окон и расположенных одно относительно другого под углом 120 со смещением вдоль оси, полость ступицы сообщена с межвитковыми полостями шнека, при этом ступица шнека установлена в подшипниковых узлах, расположенных со стороны вала двигателя и приемной камеры и защищенных уплотнениями. К поверхности винтовой лопасти шнека по ее образующей, перпендикулярно к поверхности лопасти и по всей ее длине может быть приварена полоса.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен винтовой насос-смеситель в продольном разрезе.

Винтовой насос-смеситель содержит корпус 1 с основным патрубком 2 и дополнительными патрубками подвода материалов - форсунками 3 и приемной камерой 4, к которой подключен патрубок 5 отвода. Форсунки 3 расположены рядами. Корпус 1 насоса представляет из себя трубу расчетного диаметра. В корпусе установлен шнек, связанный с приводным валом фланцевого электродвигателя 6, имеющий винтовую лопасть 7 и полую ступицу 8 с отверстиями - разгрузочными окнами 9. Насос снабжен уплотнениями 10 и имеющими запорные элементы 11 байпасными линиями 12 (на чертеже условно показана только одна), сообщающими приемную камеру 4 с входной зоной шнека. Также насос снабжен трубопроводами 13 промывки, имеющими запорные органы 14 и подключенными к байпасным линиям 12. Полость 15 ступицы 8 шнека открыта со стороны приемной камеры 4. Посредством разгрузочных окон 9, расположенных одно относительно другого под углом 120 со смещением вдоль оси, полость 15 ступицы 8 сообщена с межвитковыми полостями 16 шнека. Количество окон 9 и их размер определяются значением давления, которое должно быть создано насосом, и его производительностью. Ступица 8 шнека установлена в подшипниковых узлах 17, расположенных со стороны вала двигателя 7 и приемной камеры 4. Подшипниковые узлы 17 защищены от воздействия перекачиваемой среды уплотнениями 10, выполненными в виде манжет, установленных с тех сторон подшипниковых узлов, которые могут контактировать с перекачиваемым материалом. К поверхности винтовой лопасти 7 шнека по ее образующей, перпендикулярно к поверхности лопасти 7 и по всей ее длине приварена полоса (на чертеже не показана).

Насос-смеситель работает следующим образом.

При включении электродвигателя 6 материал начинает поступать в основной патрубок 2 подвода, нагнетаться винтовой лопастью 7 в направлении от входной зоны шнека в направлении приемной камеры 4, продавливаться в разгрузочные окна 9 и перемещаться в приемную камеру 4. В приемной камере 4 происходит выравнивание давления и гашение пульсаций перекачиваемого материала. Из приемной камеры 4 материал через патрубок 5 отвода поступает по гибкому шлангу (не показан) потребителю. Для подачи потребителю материала необходимого давления и объема выполнены две байпасные линии 12 с запорными элементами 11. К байпасным линиям 12 подключены трубопроводы 13 с запорными органами 14, что позволяет подавать по ним под давлением воду или воздух для промывки полостей насоса и байпасных линий 12. При необходимости байпасные линии 12 могут быть использованы для подключения дополнительных потребителей. При работе насоса в качестве смесителя в форсунки 3 подаются дополнительные компоненты смеси, которые активно смешиваются с основным материалом посредством винтовой лопасти 7 и за счет продавливания смеси через окна 9. В результате в приемную камеру 4 поступает готовая смесь, которая и подается потребителям.

Насос-смеситель может использоваться как для нагнетания однородного материала, так и для получения жидкой вязкой смеси, как в качестве магистрального, так и в качестве узлового. Он прост по конструкции, безопасен и имеет большой срок службы.

1. Винтовой насос-смеситель, содержащий корпус с основным и дополнительными патрубками подвода материалов и приемной камерой, к которой подключен патрубок отвода, шнек, установленный в корпусе, связанный с приводным валом и имеющий винтовую лопасть и полую ступицу с отверстиями, и уплотнения, отличающийся тем, что насос снабжен имеющими запорные элементы байпасными линиями, сообщающими приемную камеру с входной зоной шнека, и трубопроводами промывки, имеющими запорные органы и подключенными к байпасным линиям, полость ступицы шнека открыта со стороны приемной камеры, а посредством отверстий, выполненных в виде разгрузочных окон и расположенных одно относительно другого под углом 120° со смещением вдоль оси, полость ступицы сообщена с межвитковыми полостями шнека, при этом ступица шнека установлена в подшипниковых узлах, расположенных со стороны вала двигателя и приемной камеры и защищенных уплотнениями.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что к поверхности винтовой лопасти шнека по ее образующей, перпендикулярно к поверхности лопасти и по всей ее длине приварена полоса.

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Двухфазный насос-смеситель | Банк патентов

Изобретение относится к насосостроению, касается конструкции центробежного насоса-смесителя для приготовления и перекачивания смесей из жидких и сыпучих компонентов и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для интенсификации добычи нефти в технологии гидравлического разрыва продуктивных пластов. Двухфазный насос-смеситель содержит корпус, в котором соосно расположены установленная на приводном валу центробежная крыльчатка, кольцевая смесительная камера и патрубки подвода жидких и сыпучих компонентов и отвода смеси. Крыльчатка выполнена в виде диска с двухсторонним расположением лопаток на нем и двумя центральными входами для подвода сыпучих компонентов на лопатки с одной стороны и жидкости - с другой. Лопатки со стороны сыпучих материалов выполнены прямыми в радиальном направлении. Смесительная камера охватывает выходы сыпучих и жидких компонентов крыльчатки и включает основную камеру смешения и дополнительную камеру, выполненную на периферийной части диска в виде проточек с ребрами между ними. Изобретение направлено на обеспечение качественного перемешивания сыпучих и жидких компонентов и надежной работы агрегата в широком диапазоне расходов и объемной концентрации компонентов с различной плотностью. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Рисунок 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к насосостроению, касается конструкции центробежного насоса-смесителя для приготовления и перекачивания смесей из жидких и сыпучих компонентов и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для интенсификации добычи нефти в технологии гидравлического разрыва продуктивных пластов. В настоящее время одной из проблем для разрыва нефтяных пластов является создание смесительных установок, способных приготавливать смеси с необходимой производительностью, обеспечивать точную дозировку расклинивающего материала в вязкую жидкость-носитель с одновременным регулированием концентрации сухих и жидких химических присадок. В таких установках наиболее эффективными являются центробежные насосы-смесители, перекачивающие среды с различной плотностью. Известен центробежный насос-смеситель, содержащий установленное в корпусе на валу рабочее колесо с лопатками и каоксиально расположенные центральный и периферийный подводы. Центральный подвод предназначен для подачи среды меньшей плотности, а периферийный - для более плотной среды. В центральном подводе установлен шнек для получения дополнительного подпора. Взаимодействуя с лопатками рабочего колеса, обе среды получают заданный напор и перемешиваются (SU 1143880 A, F 04 D 7/04, 1983). Недостатками известного насоса-смесителя являются сложность конструкции, невысокое качество приготавливаемой смеси и небольшой ресурс работы. Известен также аппарат для смешивания жидкостей или жидкостей с твердыми частицами, в котором центральный вход сообщен с центробежной крыльчаткой и по нему подается сыпучий материал, направляемый крыльчаткой в радиальном направлении, а на периферии концентрично с центральным входом расположена кольцевая камера с тангенциальным входом жидкости на одном конце камеры и выходом на другом, имеющая зону смешивания сыпучего материала и жидкости, расширяющуюся в направлении выхода (WО 81/03143 A1, В 28 С 7/00, 1980 - прототип). Недостатком данного смесительного аппарата является то, что в нем насос и смеситель выполнены как два отдельных взаимосвязанных элемента, а это усложняет конструкцию и снижает надежность смесительной установки. К недостатку можно также отнести невысокую производительность и напор смесительного аппарата, что сказывается на качестве смешивания. Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции насоса-смесителя, повышение надежности и качества смешивания сыпучих и жидких компонентов в широком диапазоне расходов. Поставленная задача достигается за счет того, что в двухфазном насосе-смесителе, содержащем корпус, в котором соосно расположены насос в виде установленной на приводном валу центробежной крыльчатки и кольцевая смесительная камера, патрубки подвода жидких и сыпучих компонентов и отвода смеси, согласно изобретению центробежная крыльчатка выполнена в виде диска с двухсторонним расположением лопаток на нем и двумя центральными входами для подвода сыпучих компонентов с одной стороны и жидкости - с другой, причем лопатки со стороны сыпучих материалов выполнены расширяющимися в радиальном направлении, а кольцевая смесительная камера охватывает выходы сыпучих и жидких компонентов крыльчатки и включает основную камеру смешения и дополнительную камеру, выполненную на периферийной части диска в виде проточек с ребрами (лопатками) между ними. Для размещения дополнительной камеры (проточки) заданного объема на периферийной части диска он выполнен расширяющимся к периферии, а дополнительная и основная камеры смешения выполнены в определенном соотношении геометрических размеров, обеспечивающих наилучшее перемешивание компонентов. Для подачи сыпучих компонентов с необходимым входным давлением (подпором) на входе в крыльчатку установлен шнек. С целью минимального износа рабочих поверхностей лопаток крыльчатки для подачи сыпучих материалов площади проходных сечений межлопаточного пространства выполнены постоянными (равновеликими) в радиальном направлении. Сопоставительный анализ заявленного решения с известными в данной области техники решениями, в том числе выбранным в качестве прототипа, показывает, что изложенная совокупность признаков неизвестна из существующего на дату подачи заявки уровня техники, поэтому можно сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретения "новизна". Совмещение в одной центробежной крыльчатке функции двух крыльчаток для перекачивания жидких и сыпучих компонентов и их перемешивание на выходе крыльчатки в специальной кольцевой камере смешения, состоящей из основной и дополнительной камер, позволяют значительно упростить конструкцию двухфазного насоса и повысить его надежность, что позволяет сделать вывод о соответствии данного технического решения критерию изобретения "изобретательский уровень". Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, где изображен общий вид насоса-смесителя в вертикальном положении, как он установлен на смесительной установке. Основными элементами насоса- смесителя являются:1 - корпус;2 - приводной вал;3 - центробежная крыльчатка;4 - диск крыльчатки;5, 6 - лопатки крыльчатки;7 - смесительная камера;8 - шнек;9 - подшипниковая опора;10 - корпус подшипников;11 - приемный бункер;12 - шибер;13 - гидроцилиндр;14 - ребра;15 - дополнительная камера;П1 - полость входа сыпучего компонента;П2 - полость входа жидкости. Двухфазный насос-смеситель содержит корпус 1, внутри которого на приводном валу 2 установлено рабочее колесо - центробежная крыльчатка 3, представляющая собой диск 4, расширяющийся к периферии, на боковых сторонах которого размещены прямые и расширяющиеся в радиальном направлении лопатки 5 (импеллер), препятствующие проходу жидкости в полость входа сыпучего компонента за счет создания динамического уплотнения, и предназначены для подачи сыпучего материала (проппанта) с одной стороны, и профилированные лопатки 6 для подачи жидкости (геля) - с другой стороны. Корпус 1 имеет два независимых входа - полость входа сыпучего компонента П1 и полость входа жидкости П2 и общий выход смеси из кольцевой смесительной камеры 7, охватывающей выходы из крыльчатки 3 указанных компонентов. Для подачи проппанта в нужном количестве и обеспечения необходимого подпора на входе в лопатки 5 крыльчатки на валу 2 установлен шнек 8. Крыльчатка 3 закреплена консольно на валу 2, а сам вал установлен в корпусе на двух подшипниковых опорах 9, расположенных непосредственно в подшипниковых гнездах корпуса подшипников 10. Крутящий момент от вала 2 к крыльчатке 3 передается шлицевым соединением. Привод ротора насоса-смесителя гидравлический, через шлицевую муфту. Для засыпки проппанта во входную полость насоса-смесителя установлен приемный бункер 11. Регулировка подачи проппанта осуществляется шибером 12, перемещающимся вдоль оси насоса-смесителя гидроцилиндром 13, уменьшая или увеличивая проходное сечение окон бункера. Диск крыльчатки выполнен расширяющимся к периферии для размещения на его периферийной части дополнительной камеры 15 в виде проточек с ребрами (лопатками) 14, являющимися продолжением прямых лопаток 5 в полости проточки. Для обеспечения наилучшего перемешивания жидких и сыпучих компонентов геометрические размеры основной камеры смешивания 7, дополнительной камеры 15 и крыльчатки 3 выполнены в соответствии с соотношениями:Vд=(0,05...0,3)Vо;R1=(0,6...0,95)R2,где Vд - объем дополнительной камеры смешивания, см3;Vo - объем основной камеры смешивания, см3;R1 - диаметр, на котором расположена впадина дополнительной камеры, см;R2 - наружный диаметр крыльчатки, см. В рабочем состоянии ротор насоса-смесителя находится в вертикальном положении. При работе насоса-смесителя сыпучий компонент (проппант) из бункера 11 через приемные окна 14 под действием силы тяжести поступает на шнек 8, после шнека подается на лопатки импеллера 5 крыльчатки, вращающейся с частотой 1500 об/мин, и далее под действием центробежных сил поступает в кольцевую камеру смешения 7. С обратной стороны крыльчатки по центральному входу подается жидкость (гель) на лопатки 6 и далее в камеру смешения 7. Так как импеллер 5 является динамическим уплотнением, жидкость не попадает на вход сыпучего компонента. В камере смешивания поток проппанта встречается с потоком геля, происходит смешивание двух компонентов, после чего смесь под давлением удаляется из корпуса смесителя через выходной патрубок. В связи с тем, что отвод корпуса смесителя имеет кольцевую форму, возникающие в потоке смеси вихри вместе с дополнительными лопатками, которыми являются ребра 14 кольцевой проточки 15, дают дополнительное перемешивание смеси. В результате на выходе из насоса получается однородный поток двух различных сред с определенной объемной концентрацией компонентов, которая регулируется изменением подачи жидкой фракции при постоянной подаче шнеком твердой фазы (проппанта). Таким образом, предложенный двухфазный насос-смеситель обеспечивает качественное перемешивание сыпучих и жидких компонентов, надежную работу агрегата в широком диапазоне расходов и объемной концентрации компонентов с различной плотностью.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Двухфазный насос-смеситель, содержащий корпус, в котором соосно размещены насос в виде установленной на приводном валу центробежной крыльчатки, на выходе которой расположена кольцевая смесительная камера, патрубки подвода жидких и сыпучих компонентов и отвода смеси, отличающийся тем, что центробежная крыльчатка выполнена в виде диска с двухсторонним расположением лопаток на нем и двумя центральными входами для подвода сыпучих компонентов с одной стороны, и жидкости - с другой, причем лопатки со стороны сыпучих компонентов выполнены расширяющимися в радиальном направлении, а кольцевая смесительная камера охватывает выходы сыпучих и жидких компонентов крыльчатки и включает основную камеру смешения и дополнительную камеру, выполненную на периферийной части диска в виде проточек с ребрами между ними. 2. Двухфазный насос-смеситель по п.1, отличающийся тем, что на входе в крыльчатку со стороны сыпучих компонентов установлен шнек. 3. Двухфазный насос-смеситель по п.1 или 2, отличающийся тем, что площади проходного сечения крыльчатки со стороны подачи сыпучих компонентов выполнены постоянными в радиальном направлении. 4. Двухфазный насос-смеситель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что диск крыльчатки выполнен расширяющимся к периферии, а дополнительная камера, расположенная на его периферийной части, выполнена в соответствии с соотношениямиVд=(0,05...0,3)Vo;R1=(0,7...0,95)R2,где Vд - объем дополнительной камеры смешивания, см3;Vo - объем основной камеры смешивания, см3;R1 - диаметр, на котором расположена впадина дополнительной камеры, см;R2 - наружный диаметр крыльчатки, см.

bankpatentov.ru

 

Предлагается двухфазный насос-смеситель, применяющийся в агрегатах для приготовления смеси для осуществления технологического процесса гидравлического разрыва пласта на нефтяных и газовых месторождениях. Известен двухфазный насос-смеситель с вертикальным расположением в составе агрегата для приготовления смеси. Известное устройство содержит шнек для подачи сыпучего компонента смеси и устройство подвода жидкого компонента смеси в виде крутоизогнутого патрубка. Такое выполнение устройства не обеспечивает возможности получения смеси с необходимой концентрацией сыпучего компонента, а устройство подвода жидкого компонента затрудняет его компоновку в составе агрегата для приготовления смеси. Предлагаемое устройство двухфазного насоса-смесителя благодаря выполнению устройства подвода жидкого компонента в виде цилиндрического стакана с врезанным в его образующую патрубка уменьшает осевые габариты устройства. Выполнение шнека для подвода сыпучего компонента в виде двух, например, лопаток, закрепленных на ведущем валу насоса с зазором относительно рабочего колеса в совокупности с лопастями, закрепленными на рабочем колесе, обеспечивает возможность смеси с требуемой концентрацией сыпучего компонента.

Предлагаемая полезная модель «Двухфазный насос-смеситель» относится к области устройств, используемых в агрегатах для приготовления смеси, преимущественно для нужд нефте- и газодобывающей промышленности, в составе комплекса для гидравлического разрыва пласта на нефтяных и газовых месторождениях.

Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является двухфазный насос - смеситель Агрегата приготовления смеси АПС-6, содержащий размещенные в корпусе насоса крыльчатку (рабочее колесо) с лопастями для подачи жидкой фазы, по одну сторону рабочего колеса, и лопастями для подачи сухого компонента (проппанта), по другую сторону рабочего колеса; ведущий вал, устройство -для подачи проппанта в виде шнека, жестко закрепленного на ведущем валу, и входное устройство для подвода жидкой фазы в виде крутоизогнутого патрубка. Чертеж (ксерокопия) ближайшего аналога, приведенный в «Руководстве по эксплуатации агрегата приготовления смеси АПС-6», ФГУП «Конструкторское бюро химавтоматики», г. Воронеж, 2001 г. прилагается к материалам заявки. (фиг.2).

Недостатком ближайшего аналога является то, что для повышения расхода сыпучего компонента (повышения концентрации его в смеси) и давления приготовленной смеси необходимо увеличить частоту вращения ведущего вала, а, следовательно, установленных на нем шнека и крыльчатки (рабочего колеса). При этом возрастают центробежные силы, сбрасывающие сыпучий компонент со шнека в радиальном направлении, и происходит снижение производительности подачи сыпучего компонента на лопасти крыльчатки (рабочего колеса), а соответственно уменьшается его концентрация в смеси. Кроме того, входное устройство для подвода жидкой фазы, представляющее собой крутоизогнутый

патрубок, затрудняет компоновку насоса-смесителя в составе агрегата приготовления смеси в условиях ограниченного пространства. (фиг.3).

Целью предлагаемого технического решения является повышение экономической эффективности устройства благодаря обеспечению возможности формирования оптимальной концентрации сыпучего компонента в смеси, а также уменьшение продольного размера насоса-смесителя для обеспечения возможности рациональной компоновки его в условиях ограниченного пространства.

Эта цель достигается благодаря тому, что в двухфазном насосе-смесителе, содержащем корпус, размещенные в нем ведущий вал, рабочее колесо с лопастями на торцах, подающее устройство для сыпучего компонента в виде шнека, и устройства для подвода жидкого и сыпучего компонентов, - в нем устройство для подвода жидкого компонента выполнено в виде размещенного соосно с ведущим валом цилиндрического стакана, в образующую которого врезан входной патрубок, дно стакана снабжено коническим обтекателем, обращенным вершиной к рабочему колесу, на открытом торце стакана закреплен насадок в виде тела вращения обтекаемой формы, а между насадком и стенкой стакана размещена перегородка с возможностью формирования потока жидкого компонента, при этом шнек выполнен в виде, например, двух лопаток, жестко закрепленных на ведущем валу с зазором относительно лопастей рабочего колеса.

Предлагаемая полезная модель «Двухфазный насос - смеситель» представлена на фиг.1.

Двухфазный насос-смеситель содержит корпус 1, размещенные в нем ведущий вал 2 с рабочим колесом 3 с установленными на нем лопастями 4 для формирования потока жидкого компонента и лопастями 5 для формирования потока сыпучего компонента, входное устройство 6 для подвода жидкости, подающее устройство для сыпучего компонента, выполненное в виде, например, двух лопаток 7, жестко соединенных с ведущим валом 1. Входное устройство для подвода жидкости выполнено в виде патрубка 8, врезанного в образующую цилиндрического стакана 9, сообщенного с внутренней полостью корпуса 1 посредством концентрично закрепленного на открытом торце насадка 10,

выполненного в виде тела вращения обтекаемой формы, а на закрытом торце стакана 9 выполнен конический обтекатель 11. В пространстве между образующей стакана 9 и насадком 10 размещена перегородка 12, установленная против входного патрубка 8 и разделяющая внутреннюю полость цилиндрического стакана 9 на два равных объема. Приготовленная смесь отводится по выходному патрубку 13.

Устройство работает следующим образом. Рабочее колесо 3 с лопатками 7 устройства подачи сыпучего компонента приводится во вращение жестко связанным с ними ведущим валом 2. Сыпучий компонент смеси (проппант) за счет вращения лопаток 7 приобретает скорость в направлении лопастей 5 рабочего колеса 3 и сбрасывается последними в корпус 1. Жидкий компонент по входному патрубку 8 поступает в полость цилиндрического стакана 9, рассекается обтекателем 11 на два потока и, взаимодействуя с перегородкой 12, формирует поток жидкости в направлении насадка 10. Такое выполнение входного устройства для подачи жидкого компонента позволяет выровнять поле скоростей суммарного потока на входе в лопасти 4. Как показывают проведенные замеры, гидравлическое сопротивление входного устройства такой конструкции создает оптимальный уровень разряжения на входе в рабочее колесо 3. Сбрасываемый лопастями 4 рабочего колеса 3 жидкий компонент приобретает заданное технологическим процессом давление и скорость, перемешивается в корпусе 1 насоса-смесителя с сыпучим компонентом и полученная смесь отводится по выходному патрубку 13. Давление и расход приготовленной смеси регулируются изменением частоты вращения ведущего вала.

Двухфазный насос-смеситель, содержащий корпус, размещенный в корпусе ведущий вал, закрепленные на нем рабочее колесо (крыльчатка) с лопастями и шнек, и устройства для подвода жидкого и сыпучего компонентов смеси, отличающийся тем, что в нем устройство для подвода жидкого компонента выполнено в виде цилиндрического стакана, в образующую которого врезан входной патрубок, дно стакана снабжено коническим обтекателем, обращенным вершиной к рабочему колесу, при этом на свободном торце внутри стакана закреплен насадок, выполненный в виде тела вращения обтекаемой формы, а между стенкой стакана и насадком размещена перегородка с возможностью формирования потока жидкого компонента смеси, при этом шнек выполнен в виде, например, двух лопаток, жестко закрепленных на ведущем валу с зазором относительно лопастей рабочего колеса.

poleznayamodel.ru


Смотрите также