Реле производительности насоса

Полезная модель относится к устройствам для автоматизации водоотливных установок и предназначено для защиты насоса при потере производительности.

Технический результат достигается тем, что реле производительности насоса содержащее корпус, возвратную пружину, контактную группу, согласно полезной модели, дополнительно снабжено сосудом с двумя патрубками, и устройством контроля веса воды в сосуде, причем один из патрубков сосуда расположен в верхней его части, другой снабжен регулировочным вентилем и установлен в нижней части сосуда, днище сосуда выполнено в виде диафрагмы, воспринимающей вес воды в сосуде, а в корпусе выполнен кольцевой выступ, при этом устройство контроля веса воды в сосуде расположено под сосудом и выполнено в виде штока, воспринимающего изменение формы диафрагмы, с возвратной пружиной, причем на верхнем конце штока прикреплена опорная пластина, на нижнем его конце выполнена резьба и установлена гайка с возможностью взаимодействия с контактной группой, возвратная пружина одним торцом уперта в опорную пластину, а другим своим торцом - во внутренний кольцевой выступ корпуса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к устройствам для автоматизации водоотливных установок и предназначено для защиты насоса при потере производительности из-за возможных неисправностей: срыв вакуума из-за неплотностей во всасывающем трубопроводе или в самом насосе, заиливание предохранительной сетки всасывающего клапана, заклинивание или отрыв обратного клапана и другие причины.

Основная область применения реле производительности насосацентробежные многоступенчатые секционные насосы типа ЦНС (центробежный насос секционного типа), устанавливаемые на угольных шахтах, рудниках, карьерах и других объектах. Преимущественно может использоваться для насосов малой производительности.

Известно реле производительности насоса, основанное на принципе дифференциального манометра, например, реле производительности насоса типа РП-1. Реле имеет две измерительные трубки, конец одной загнут навстречу потоку воды, конец другой трубки в противоположную сторону. (Попов В.М. Автоматизация рудничного водоотлива. М.: 1960, стр.167).

Недостатком этого реле является то, что из-за установки трубок внутри трубопровода они засоряются илом и шламом, что вызывает отказ в его работе. Таким образом, указанное реле производительности насосов имеет низкую надежность работы.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является гидродинамическое (струйное) реле производительности насоса (Попов В.М. Рудничные водоотливные установки. М, Недра, 1983, стр.222), например, марки РПН,

которое используется в настоящее время в серийной аппаратуре автоматизации шахтных водоотливных установок, выпускаемой заводом "Красный металлист" в г.Конотопе на Украине.

Реле производительности насоса по прототипу контролирует скорость потока жидкости во всасывающем трубопроводе. Чувствительный элемент - лопатка (флажок) под действием струи жидкости поворачивается на угол, при котором замыкается контактная группа реле. При отсутствии струи жидкости возвратная пружина возвращает лопатку в исходное положение. Натяжение пружины регулируется регулировочным винтом.

Недостаток этого реле - низкая надежность работы из-за повреждения лопатки твердыми частицами в потоке воды и, кроме того, лопатка создает дополнительное сопротивление потоку воды. Таким образом, указанное реле производительности насосов имеет низкую надежность работы.

Общими признаками с прототипом является наличие корпуса, возвратной пружины и контактной группы.

По сравнению с заявляемым вариантом реле прототип имеет низкую надежность работы из-за повреждения его лопатки твердыми частицами в потоке воды и, кроме того, лопатка создает дополнительное сопротивление потоку воды.

Решаемая полезной моделью задача - повышение надежности работы реле производительности насоса.

Технический результат заключается в том, что контроль недопустимого снижения производительности осуществляется по контролю недопустимого снижения веса воды выходящей из камеры гидравлического разгрузочного устройства многоступенчатого секционного насоса.

Технический результат достигается тем, что реле производительности насоса содержащее корпус, возвратную пружину, контактную группу, согласно полезной модели, дополнительно снабжено сосудом с двумя патрубками, и устройством контроля веса воды в сосуде, причем один из

патрубков сосуда расположен в верхней его части, другой снабжен регулировочным вентилем и установлен в нижней части сосуда, днище сосуда выполнено в виде диафрагмы, воспринимающей вес воды в сосуде, а в корпусе выполнен кольцевой выступ, при этом устройство контроля веса воды в сосуде расположено под сосудом и выполнено в виде штока, воспринимающего изменение формы диафрагмы, с возвратной пружиной, причем на верхнем конце штока прикреплена опорная пластина, на нижнем его конце выполнена резьба и установлена гайка с возможностью взаимодействия с контактной группой, возвратная пружина одним торцом уперта в опорную пластину, а другим своим торцом - во внутренний кольцевой выступ корпуса.

Наилучшего технического результата можно достичь, если использовать возвратную пружину с усилием, при котором момент создаваемый этой пружиной больше момента, создаваемого мембраной при отсутствии воды в сосуде, но меньше момента создаваемого мембраной при наполненном водой сосуде:

М_пуст<М _пр<М_полн,

где:

М _пуст - момент создаваемый мембранной при отсутствии воды в сосуде, Н/м;

М_пр - момент создаваемый возвратной пружиной, Н/м;

М_полн - момент создаваемый мембранной при наполненном водой сосуде, Н/м.

Введение в устройство сосуда с двумя с патрубками, один из которых расположен в верхней его части, а второй в нижней, а также устройства контроля веса воды в сосуде позволяет использовать принцип сравнения веса сосуда с водой, выходящей из камеры гидравлического разгрузочного устройства многоступенчатого секционного насоса при работе насоса с весом порожнего сосуда, когда происходит потеря производительности насоса.

Введение в устройство регулировочного вентиля, установленного на патрубке нижнего отверстия сосуда позволяет установить расход воды из сосуда через нижнее отверстие, в объеме, меньшем количества воды, поступающей из камеры разгрузочного устройства насоса в цилиндрический сосуд, обеспечивая тем самым нормальный вес воды в сосуде при нормальной производительности насоса.

Выполнение днища сосуда в виде диафрагмы воспринимающей вес воды в сосуде, позволяет контролировать производительность центробежных насосов малой производительности.

Полезная модель поясняется чертежами.

На фиг.1 показан общий вид реле производительности насоса, когда вода в сосуде отсутствует (срыв производительности насоса).

На фиг.2 - показан общий вид реле производительности насоса, когда вода из камеры гидравлического разгрузочного устройства насоса поступает в сосуд реле (насос работает с нормальной производительностью).

Реле производительности насоса содержит корпус 1, с внутренним кольцевым выступом, сосуд 2 с двумя с патрубками, один из которых 3 выполнен в нижней части сосуда, а второй 4 - в верхней. Нижний патрубок 3 выполнен максимально приближенным к днищу сосуда.

На нижнем патрубке 3 установлен регулировочный вентиль 5 для настройки расхода воды Q₂ таким образом, чтобы этот расход был меньше количества воды Q ₁, поступающей из камеры разгрузочного устройства насоса (на рисунке не показано). Этим самым обеспечивается, во-первых, возможность применения реле для насосов различных производительностей и, во-вторых, обеспечивается заданная выдержка времени срабатывания контакта 6 контактной группы. Выдержка времени срабатывания контакта 6 регулируется также гайкой 7 толкателя 8.

Эластичная диафрагма 9, например, из резины, установлена на корпусе 1 под днищем сосуда 2, круглая плоская пластина 10 из

жесткого материала, например из металла или пластмассы установлена под эластичной диафрагмой 9 и с нижней стороны прикреплена к верхнему концу толкателя 8.

Возвратная пружина 11 упирается одним торцом на жесткую круглую пластину 10, другим - на кольцевой выступ корпуса 1, и обеспечивает возврат толкателя 8 в исходное состояние после ухода воды из цилиндрического сосуда. Замыкающий контакт 6 контактной группы установлен под нижним концом толкателя 8, выполненного с резьбой и гайкой 7 на этой резьбе для регулирования величины зазора между нажимным элементом контакта 6 контактной группы и гайкой 7.

Величина усилия возвратной пружины 11 принимается такой величины, чтобы момент, создаваемый этой пружиной больше момента, создаваемого мембраной при отсутствии воды в сосуде, но меньше момента создаваемого мембраной при наполненном водой сосуде:

М_пуст<М _пр<М_полн,

где:

М _пуст - момент создаваемый мембранной при отсутствии воды в сосуде, Н/м;

М_пр - момент создаваемый возвратной пружиной, Н/м;

М_полн - момент создаваемый мембранной при наполненном водой сосуде, Н/м.

Принцип работы устройства заключается в следующем. При номинальной производительности насоса в сосуд 2 поступает вода в количестве Q_1. Через нижний патрубок 2 вода вытекает в количестве Q₂, меньшем, чем Q ₁, и излишек воды Q=Q₁-Q₂ вытекает через верхний патрубок 3. Давление веса жидкости в сосуде 2 преодолевает сопротивление возвратной пружины 11, и толкатель 8 вызывает замыкание контакта 6 контактной группы.

При потере производительности насоса прекращается поступление воды Q₁ , сосуд 2 начинает опорожняться, и через заданную выдержку времени возвратная пружина 11 поднимает толкатель 8, размыкается контакт 6 контактной группы 10. Выдержка времени от момента потери производительности насоса до момента его отключения настраивается вентилем 5 и гайкой 7 путем изменения зазора между торцом гайки 7 и нажимным элементом контакта 6 контактной группы.

Таким образом, данное устройство позволяет повысить надежность работы реле производительности.

1. Реле производительности насоса, содержащее корпус, возвратную пружину, контактную группу, отличающееся тем, что оно снабжено сосудом с двумя патрубками, и устройством контроля веса воды в сосуде, причем один из патрубков сосуда расположен в верхней его части, другой снабжен регулировочным вентилем и установлен в нижней части сосуда, днище сосуда выполнено в виде диафрагмы, воспринимающей вес воды в сосуде, а в корпусе выполнен кольцевой выступ, при этом устройство контроля веса воды в сосуде расположено под сосудом и выполнено в виде штока, воспринимающего изменение формы диафрагмы, с возвратной пружиной, причем на верхнем конце штока прикреплена опорная пластина, на нижнем его конце выполнена резьба и установлена гайка с возможностью взаимодействия с контактной группой, возвратная пружина одним торцом уперта в опорную пластину, а другим своим торцом - во внутренний кольцевой выступ корпуса.

2. Реле по п.1, отличающееся тем, что используют возвратную пружину с усилием, при котором момент создаваемый этой пружиной удовлетворяет следующему условию:

М_пуст <М_пр<М_полн,

где М_пуст - момент создаваемый мембранной при отсутствии воды в сосуде, Н/м;

М_пр - момент создаваемый возвратной пружиной, Н/м;

М _полн - момент создаваемый мембранной при наполненном водой сосуде, Н/м.