CS262418B2 - Clased or opened equalization basin - Google Patents

Description

/Vynález se týká uzavřené nebo otevřené vyrovnávací nádrže pro tekutá a přenosová média s proměnlivým objemem používané u topných, chladicích a jiných zařízení a opatřené ve své spodní části otvorem pro přívod přenosového média, přičemž v uzavřené nádrži je nad přenosovým médiem, vytvořen vzduchový polštář a otevřená nádrž je ve spojení s atmosférou a přenosové médium a vzduchový polštář jsou vzájemně odděleny oddělovacím prostředkem.

Účelem vyrovnávací nádrže je vyrovnávat u topných, chladicích a jiných zařízení změnu objemu roztažitelných médií. Mimoto je z hlediska koroze mimořádně důležité, aby ve vyrovnávací nádrži přijalo médium co možno nejméně kyslíku. Při zhodnocování konkrétního řešení je nutné brát v úvahu i ekonomická a bezpečnostně technická hlediska.

Uvedený úkol se řeší již po dlouhou dobu otevřenými nádržemi. Nedostatek dosavadních řešení spočívá v tom, že hladina vody nacházející se ve vyrovnávací .nádrži je ve styku s atmosférou a může z ní proto přijímat kyslík. Příjem kyslíku se může zvláště zvýšit v případě, když oběhové čerpadlo je nepříznivě dimenzováno, což vede к nadměrné korozi zařízení.

Pro zabránění korozi otevřených topných zařízení je známo řešení, podíle něhož se na hladinu vody přivádí oddělovací kapalina nepropouštějící kyslík, například olej. Nedostatek tohoto řešení spočívá v tom, že se jím nezabraňuje vnikání oddělovací kapaliny do topného zařízení. Mimoto je možno vyrovnávací nádrž podobně jak je tomu u jiných obdobných nádrží, uspořádat jen na nejvyšším bodu topného zařízení. Tím vzniká mnoho obtíží při projektování a udržování topných zařízení v provozu.

Za účeilem odstranění těchto nedostatků byla zkonstruována uzavřená zařízení a uzavřené vyrovnávací nádrže, jichž je u těchto zařízení třeba. Nejjednoduchší konstrukce, jejíž použití je nejvýhodnější u malých zařízení, je vyrovnávací nádrž s proměnlivým tlakem. U tohoto řešení je ve vyrovnávací nádrži uspořádána pryžová membrána oddělující roztažitelné médium od plynového polštáře vyrovnávajícího roztažení. Nedostatek tohoto provedení spočívá v tom, že v důsledku konstantní plynové náplně se mění při roztahování média tlak.

Další nedostatek vyrovnávací nádrže s proměnlivým tlakem spočívá v tom, že poměr užitečného objemu к celkovému objemu je poměrně nepříznivý, s čímž souvisí zvláště u velikých zařízení nevýhoda, že vyrovnávací nádrže musí mít mimořádně veliké rozměry. Za účelem využití objemu uzavrených vyrovnávacích nádrží byly zkonstruovány nádrže o stálém tlaku. Jsou známa tři provedení takových vyrovnávacích nádrží.

U nejjednoduššího provedení se nad hladinou kapaliny vhání vzduch kompresorem.

Při roztažení je možno vypouštět vzduch vypOuštěcím ventilem, čímž se tlak v zařízení udržuje .na konstantní hodnotě. Při smrštění média vhání kompresor opět vzduch nad vodní hladinu. Nedostatek tohoto řešení spočívá v tom, že kapalina přijde do přímého styku se vzduchem, z něhož přijímá kyslík.

Za účelem odstranění tohoto nedostatku bylo použito provedení, u něhož se nad hladinu přivádí netečný plyn, například dusík. Nedostatek tohoto řešení spočívá v tom, že plynovou láhev je nutno čas od času vyměnit, v důsledku čehož zařízení nemůže pracovat bez kontroly, popřípadě bez údržby, nehledě к tomu, že plynová láhev je nebezpečná.

Za účelem odstranění těchto nedostatků byla vyvinuta konstrukce, u níž kapalina je oddělena od plynného média přiváděného nad kapalinu pryžovou membránou. Tímto plynným médiem může být i vzduch. Toto řešení má řadu nedostatků. Požadavky na pryžovou membránu jsou mimořádně vysoké, čímž se membrána stává nákladnou součástí. Při eventuálním porušení pryžové membrány může v závislosti na tlakových poměrech buď kapalina unikat z vyrovnávací nádrže vypouštěcím ventilem, nebo může vzduch vniknout do kapaliny. Materiál pryžové membrány musí být odolný vůči oleji, jelikož v opačném případě je nutno použít bezolejového teflonového kompresoru.

S obojím řešením jsou spojeny zvýšené náklady. Při použití membrány není možno dosáhnout přesného vztahu mezi množstvím vody nacházejícím se ve vyrovnávací nádrži a hladinou vody. Není proto možno· použít dosavadních způsobů ukazování a měření vodní hladiny. Místo toho musí být vyrovnávací nádrž napojena na zařízení ohebně a měření vodní hladiny je možno provádět odvažováním. Toto řešení je nevýhodné i z bezpečnostních důvodů. Může se například přihodit, že se používaná pružná noha zařízení v důsledku koroze nebo z jiných důvodů sevře. V jiném případě se může dostat pod vyrovnávací nádrž cizí předmět bránicí volnému pohybu této nádrže, což se rovněž projeví vadnou činností zařízení.

Úkolem vynálezu je zkonstruovat uzavřenou nebo otevřenou vyrovnávací nádrž ipro tekutá přenosová média s proměnlivým objemem používanou u topných, chladicích a jiných zařízení, odstraňující nedostatky známých řešení a vytvořenou tak, .aby přenosové médium zařízení za žádných okolností nepřijímalo kyslík z plynu vyrovnávajícího roztažení přenosového média.

Další úkol vynálezu spočívá v tom, aby bylo dosaženo příznivých poměrů, to jest konstantního tlaku a zabránění vnikání nečistot do zařízení a aby byly v nejvyšší míře při současném snížení nákladů splněny technické podmínky bezpečného provozu.

Tento úkol splňuje vynález, jehož podsta ta spočívá v tom, že součástí vyrovnávací nádrže je odolejovací zařízení, sestávající ze snímače hladiny přenosového média a z orgánu pro přerušování výtoku přenosového média a oddělovacího prostředku, který je spojen se snímačem a umístěn mezi vyrovnávací nádrží a topným, chladicím nebo jiným zařízením nebo je napojen na přívodní otvor přenosového média nebo umístěn ve vyrovnávací nádrži.

Odolejovací zařízení sestává v jednom provedení ze snímače hladiny přenosového média, s nímž je spojen vypouštěcí otvor a z trubky ústící do části tělesa společné s vypouštěcím otvorem a končící pod úrovní otvoru snímače hladiny.

V jiném provedení sestává odolejovací zařízení napojené na přívodní otvor přenosového média ze snímače hladiny spojeného přímo s přívodním otvorem.

Vyrovnávací nádrž podle vynálezu má tyto výhody.

Příjem kyslíku způsobující korozi zařízení byl jak při zavření, tak i při otevření tohoto zařízení zcela odstraněn. 80 procent objemu vyrovnávací nádrže je objem užitečný. Oddělovací prostředelk zabraňující příjmu kyslíku nemůže vniknout do zařízení. Pro měření a snímání hladiny kapaliny je možno užít přesných a spolehlivých metod. Oddělovací prostředek na rozdíl oid pryžové membrány nestárne, neztrácí na jakosti, taikže zařízení spolehlivě pracuje, čímž se snižují nálklady údržby a oprav. Těchto výhod se dosahuje tím, že odpadají nákladné pryžové membrány a nákladný olejuprostý kompresor.

Další výhoda řešení podle vynálezu spočívá v tom, že dosavadní otevřené vyrovnávací nádrže je možno jednoduše předělat, čímž je možno odstranit korozi u zařízení, která jsou nyní v provozu.

Vynález je dále vysvětlen na příkladu jednoho provedení podle výkresů, kde značí obr. 1 principiální vytvoření vyrovnávací nádrže podle .vynálezu;

obr. 2 vyrovnávací nádrž podle vynálezu v řezu;

obr. 3 vyrovnávací nádrž v řezu s pokleslou hladinou přenosového média;

-oibr. 4 vyrovnávací nádrž s -odolejovacím zařízením napojeným na přívodní otvor;

obr. 5 vyrovnávací nádrž podle obr. 4 s pokleslou hladinou přenosového média;

obr. 6 otevřenou vyrovnávací nádrž s -odolejovacím zařízením umístěným ve vyrovnávací nádrži.

Ve vyrovnávací uzavřené nádrži 1, obsahující přenosové médium 3 s proměnlivým objemem a používané u topných, chladicích a jiných zařízení 2, je v dolní části uvedené nádrže 1 přenosové médium 3, v horní části nádrže 1 je vzduchový polštář 4, přičemž přenosové médium 3 v dolní části vyrovnávací nádrže 1 a vzduchový polštář 4 v horní části uvedené nádrže 1 jsou odděleny oddě6 lovacím prostředkem 5. Jako oddělovacího prostředku 5 je možno použít kteréhokoliv známého prostředku, který zabraňuje, aby přenosové médium 3 přijímalo 'kyslík ze vzduchového polštáře 4.

Víko vyrovnávací nádrže 1 je opatřeno hrdlem 9 pro přívod a odvádění vzduchu a dno vyrovnávací nádrže 1 je opatřeno hrdlem 10 pro odvádění přenosového média 3. Ve dnu vyrovnávací nádrže 1 je mimoto vytvořen otvor 7 spojený potrubím 15 s topným, chladicím nebo jiným zařízením 2.

Úniku oddělovacího prostředku 5 z vyrovnávací nádrže 1 zabraňuje odolejovací zařízení 11, sestávající ze snímače 6 výšky hladiny přenosového média 3 a z orgánu 8, jehož účelem je pouze přerušovat výtok přenosového média 3 proudícího mezi vyrovnávací nádrží 1 a topným, chladicím nebo jiným zařízením 2. Tento orgán 8 může být zapojen buď mezi vyrovnávací nádrž 1 a uvedené zařízení 2, nebo může být napojen na přívodní otvor 7, nebo- umístěn ve vyrovnávací nádrži 1.

U provedení znázorněného n-a obr. 1 je orgán 8 zapojen mezi vyrovnávací nádrží 1 a zařízením 2. Tento orgán 8 může být 'kombinací zpětného ventilu nelbo ventilu regulovaného snímačem 6, nebo jím může být jakýkoli známý prvek vhodný pro přerušování proudu pouze v jednom směru.

Na obr. 2, 3 je odolejovací zařízení 11 umístěno ve vyrovnávací nádrži 1. Na přívodní otvor 7 přenosového média 3 je napojeno těleso ve tvaru písmene T, v jehož kratším ramenu je proti vypouštěcímu otvoru 12 umístěn snímač 6. Druhé rameno tělesa ve tvaru písmene T tvoří trubka 13 končící pod hladinou přenosového média 3 a nad úrovní Lny přívodního otvoru snímače 6* Kratší rameno tělesa ve tvaru písmene T s vypouštěcím otvorem 12 a trubka 13 jsou spojeny vodorovnou částí 14 tělesa ve tvaru písmene T.

U provedení podle obr. 4, 5 je odolejovací zařízení 11 napojeno na přívodní otvor 7 přenosového média 3 tak, že snímač 6 je s přívodním otvorem 7 v přímém spojení.

'V otevřené vyrovnávací nádrži 6, znázorněné na obr. 6, je možno použít odolejoviacího zařízení 11 znázorněného buď na obrázku 2, 3, nebo n-a obr. 4, 5.

Vyrovnávací nádrž 1 podle vynálezu pracuje takto.

Vzduchový polštář 4 nad přenosovým médiem 3, popřípadě u otevřené vyrovnávací nádrže 1 -atmosféra, umožňují změnu objemu přenosového média 3 tak, že se mezi nimi tlak ve vyrovnávací nádrži 1 mění pouze nepatrně. Toho je možno dosáhnout rozmanitým známým způsobem, například kompresorem nebo plynovým polštářem 4. Vnikání kyslíku z plynového polštáře 4 do přenosového- média 3 zabraňuje oddělovací prostředek 5, jehož hustota je menší než hustota přenosového média 3.

V případě, že topné, chladicí nebo jiné zařízení 2 není těsné, zabraňuje vnikání oddělovacího prostředku 5 do uvedeného zařízení 2 odolejovací zařízení 11, sestávající ze snímače 6 a orgánu 8.

V případě, že oddělovací prostředek 5 dosáhne určité minimální hladiny, uzavře orgán β působením některého ze signálů vysílaného- ze snímače 6 proud přenosového média 3 ve směru к topnému, chladicímu nelbo jinému zařízení 2. Orgán 8 je vytvořen tak, že umožňuje vždy nezávisle na poloze snímače 6 proud přenosového média 3 ve směru vyrovnávací nádrže 1.

Na obr. 2, 3 je znázorněna činnost odolejovacího zařízení 11. V případě, že topné, chladicí nebo jiné zařízení 2 pracuje normálně, leží hraniční plochy oddělovacího prostředku 5 a přenosového média 3 výše než úroveň Lny vypouštěcího otvoru 12 snímače 6. V tomto· případě je snímač 6, jehož hustota je o mnoho menší, než 'hustota přenosového média 3 ve zvednuté poloze a uzavírá vypouštěcí otv-or 12, v důsledku čehož přenosové médium 3 proudí v množství odpovídajícím změně objemu v topném, chladicím nebo jiném zařízení 2 trubkou 13 buď do vyrovnávací nádrže 1, nebo z této nádrže 1.

Není-li topné, chladicí nebo jiné zařízení 2 utěsněno, klesá hraniční plocha oddělovacího prostředku 5 t přenosového média 3 pod úroveň Lny vypouštěcího otvoru 12 snímače 0, který klesá a uvolňuje vypouštěcí -otvor 12. Přitom se tlak ve vodorovné části 14 tělesa ve tvaru písmene T vyrovnává s tlakem vzduchového polštáře 4, takže výtok přenosového média 3 z vyrovnávací nádrže 1 trubkou 13 přestává. Tím může vzduchový polštář 4 opustit topné, chladicí nebo Jiné zařízení 2, aniž by oddělovací prostředek 5 unikal z vyrovnávací nádrže 1.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Uzavřená nebo otevřená vyrovnávací nádrž pro tekutá přenosová média s proměnlivým objemem, používaná u topných, chladicích a jiných zařízení a opatřená ve své spodní části otvorem pro přívod přenosového média, přičemž v uzavřené nádrži je nad přenosovým médiem vytvořen vzduchový polštář a otevřená nádrž je ve spojení s atmosférou a přenosové médium a vzduchový polštář jsou vzájemně odděleny oddělovacím prostředkem, vyznačující se tím, že součástí vyrovnávací nádrže (1) je odolejovací zařízení (11) sestávající ze snímače (6) hladiny přenosového média (3) a z orgánu (8) pro přerušování výtoku oddělovacího prostředku (5) a přenosového média (3), který je spojen se snímačem (6) a umístěn mezi vyrovnávací nádrží (1) s topným, chladicím nebo jiným zařízením (
2. 2)

   Z obr. 2 je zřejmé, že přenosové médium 3 může za všech okolností proudit volně z topného, chladicího nebo jiného zařízení 2 ve směru vyrovnávací nádrže 1, čímž jsou v- maximální míře splněny bezpečnostní technické podmínky.

   Na obr. 4, 5 je znázorněna činnost odolejovacího zařízení 11 v jiném provedení. Na obr. 5 je označena výška hladiny L_z hladiny přenosového média 3 a oddělovacího prostředku 5 v okamžiku, kdy se snímač 6 uzavírá, přičemž L_o značí tloušťku oddělovacího prostředku S. Když je topné, chladicí nebo jiné zařízení 2 v normální činnosti, je povrch oddělovacího prostředku 5 výše než hladina L_z, v důsledku čehož je snímač 6, jehož hustota je menší, než hustota přenosového· média 3 ve zvednuté poloze a uvolňuje přívodní otvor 7 přenosového média 3. Tímto otvorem 7 může nyní proudit přenosové médium 3 v- závislosti na změně objemu topného, chladicího a jiného zařízení 2 nerušeně do vyrovnávací nádrže 1 a z této nádrže 1.

   V případě, že v důsledku netěsnosti topného, chladicího nebo jiného zařízení 2 klesne hladina oddělovacího prostředku 5 pod hladinu L_z, klesne i snímač 6 a uzavře přívodní otvor 7. Uzavření napomáhá vzduchový polštář 4 ve vyrovnávací nádrži 1, jelikož přitlačuje snímač 8 na otvor 7. Rychlost uzavírání se zvyšuje i sacím· účinkem zrychleným tokem kapaliny protékající zúženým průřezem. Aby oddělovací prvek 5 neunikal z vyrovnávací nádrže 1, je nutné, aby hustota- snímače 6 byla volena tak, aby byl splněn předpoklad

   L_z > Lo· ynAlezu nebo je napojen na přívodní otvor (7) přenosového média (3) nebo umístěn ve vyrovnávací nádrži (1).

   i2. Uzavřená nebo otevřená vyrovnávací nádrž podle bodu 1, vyznačující se tím, že odolejovací zařízení (11) sestává ze snímače (6) hladiny přenosového média (3), s nímž je spojen vypouštěcí otvor (12) a z trubky (13) ústící do části tělesa ve tvaru písmena T společně s vypouštěcím otvorem (12) a končící pod úrovní (Lny) vypouštěcího otvoru (12) snímače (6) hladiny přenosového média (3).
3. 3. Uzavřená nebo otevřená vyrovnávací nádrž podle bodu 1, vyznačující se tím, že odolejovací zařízení (11) napojené na přívodní otvor (7) přenosového média (3) je v přímém spojení se snímačem (6) hladiny přenosového média (3).