HU183275B - Device for deaerating and degassing circulating fluid particularly for cooling fluid system of internal combustion engines - Google Patents

Description

A találmány berendezés cirkuláló folyadék kilevegó'ztetésére és gáztalanitására, főleg belső égésű motorok hűtőfolyadék-rendszeréhez, amely legalább egy szivattyúval és kiegyenlítőtartállyal van ellátva.

Folyadék-körfolyamatoknál, különösen hűtőfolyadék-rendszereknél, nagy nehézséget okoz, hogy a teljes rendszert lég-, gáz, vagy gőzbuborékoktól mentesen tartsák, amely buborékok többnyire az örvényképzés, gőzképződés vagy a rendszerbe beszívással kerülő levegő révén képződnek. Az ilyen buborékképződések nem csupán magát a hűtést befolyásolják, hanem mindenekelőtt kavitációs és korróziós károkat is okoznak, amelyek viszont a teljes folyadék-körfolyamat idő előtti meghibásodásához vezethetnek. Ezeknek a hiányosságoknak a kiküszöbölésére sokféle javaslatot tettek. Ezek a kísérletek azonban csak részeredményt hoztak, mivel csak a durva gáztalanítást sikerült megoldaniuk.

Az 1 619 926 sz. NSZK-beli közrebocsátási iratból már ismert olyan gázkiválasztási eljárás és berendezés, amely főleg melegvizes fűtőrendszerekhez és belső égésű motorok hűtőberendezéséhez való. Ennél a folyadékkörből érkező folyadék sebességét átalakító, illetve nyomásmentesítő egységről gondoskodtak. A gáztalanító berendezés ennél a kiegyenlítőtartály folyadékoldali részében van elrendezve. A gázkiömlés csővezetéken át expanziótartállyal van kapcsolatban, amely nyomáshatároló-szeleppel és túlfolyóval van ellátva.

Hiányossága a fenti javaslatnak, hogy a gázokkal dúsított folyadék a külső ház palástján csavarvonalszerűen áramlik lefelé a belépőnyílás felé, miközben a gázbuborék-képződés és örvényképződés tetemes, amelyek a kavitációs és korróziós hatások miatt a berendezés élettartamát és hatékonyságát rontják.

A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok teljes kiküszöbölése.

A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően a bevezetőben leírt típusú berendezést úgy továbbfejleszteni, hogy ezzel a cirkuláló folyadékok biztonságos finom-gáztalanítása is lehetővé váljék.

A kitűzött feladatot a találmány szerint azzal oldottuk meg, hogy a folyadékot nyomásmentesítő egységek mindkét hosszoldalán tömören lezárt, vízszintes helyzetű nyomáscsökkentő csőből, továbbá ennél lényegesen kisebb átmérőjű, a nyomáscsökkentő cső egyik oldalán átvezetett, a folyadékot a körfolyamból a nyomáscsökkentő csőbe vezető, homlokfelületén lezárt visszatérő vezetékből állnak, ahol a visszatérő vezeték radiális terelőfuratokkal van ellátva, továbbá a nyomáscsökkentő csőnek széles kiömlőnyílása van, és a folyadékot szétterítve, összefüggően elvezető ráömlőfallal van ellátva.

A találmány tehát a folyadékoknak a sebességátalakítási elvén alapul, amelynél a folyadékban lévő lebegő levegőrészeket rendre elkülönítjük és az egyre tisztább folyadékot a berendezésből a folyadék-körfolyamatba vezetjük vissza. Amint a folyadék a berendezést elhagyja, az gyakorlatilag légmentes.

A kiegyenlítőtartály különösen alkalmas kilevegőztető egység elhelyezésére, mivel abban a folyadékon kívül légtér is van és a légtérben lévő levegő a rendszerelőnyomás alatt van.

A folyadék számára, amely például belső égésű motor hűtőfolyadék-rendszerénél nagy sebességgel és energiával érkezik, először is olyan egységről gondoskodtunk, amelyekkel sebességcsökkentést, illetve nyomásmentesítést végzünk. Ez a nyomáscsökkentés a viszonyoktól füg2 gően mintegy hétszeres lehet. Ez az egység széles kiömlőnyílással rendelkezik, amelyen át a részben nyomásmentesített folyadék a lehető legszélesebb áramban egy szélesebb térbe kerül. Itt válnak ki a kicsi lég- és gőzbuborékok, és felfelé emelkednek a kiegyenlító'tartály légterébe. A folyadék azonban habosodás nélkül jut a ráömlőfalra, amelynek segítségével a folyadékot a kiegyenlítőtartály folyadékterébe vezetjük. A visszatérő-vezetékből nagy sebességgel és energiával bejutó folyadék tehát először a terelőfuratokon át mintegy 90°-kai irányt változtat, mielőtt a nyomásmentesítő-tér hátsó vége felé továbbterjedne.

A találmány további jellemzője szerint a kiömlőnyílás a nyomáscsökkentő csövön oldalt, közel a teljes hosszban kialakított résként van kiképezve. Ennek szabad keresztmetszete, valamint a nyomáscsökkentő cső térfogata úgy van megválasztva, hogy a kiömlőnyílásnái a folyadéknyomás közelítőleg azonos legyen a kiegyenlítőtartályban, illetőleg a rendszerben uralkodó nyomással. Továbbá, a ráömlőfal a kiömlőnyílás előtt pontosan meghatározandó távközzel van elrendezve, és még alacsonyabb folyadékszint esetén is a folyadékszint alá merül.

A találmány továbbfejlesztéseként javasoljuk, hogy a nyomáscsökkentő cső alsó oldala a ráömlőfal felé lejtősen ferde terelőelemhez tömören legyen rögzítve, továbbá a terelőelem vége és a ráömlőfal között szabad hézag legyen hagyva, amely úgy legyen megválasztva, hogy a folyadék névleges áthaladási mennyiségnél levegővel való keveredés és duzzasztás nélkül folyhasson a terelőelemen át a kiegyenlítőtartály foly ad ék terébe.

A terelőlemez révén tehát a terelőelem fölötti tér egy részét folyadékkal töltjük meg, aminek következtében szétterített elfolyás válik lehetővé. A ráömlőfalon történő további egyenletes szétterített elfolyás habosodás nélkül történik, úgyhogy a kiegyenlítőtartály folyadékterébe ténylegesen kilevegőztetett és gáztalanított folyadék áll rendelkezésre a cirkuláltatáshoz. Megemlítjük, hogy ezzel a berendezéssel a hűtőközeg mintegy 7,2-szeres sebességcsökkentése (nyomásviszony közelítőleg 52) valósítható meg, ami lamináris áramlásban történő bevezetést és keveredést ad a hűtőfolyadék felső tükrén.

A berendezés kilevegőztetési foka a körülményektől függően 3 és 10% között van.

Végül megemlítjük, hogy a találmány szerint előnyös, ha a ráömlőfal a kiegyenlító'tartály oldalfalaként van kiképezve. Továbbá, a nyomáscsökkentő cső legmélyebben fekvő pontján célszerű legalább egy ürítőfuratot kiképezni. A kiegyenlítőtartály kiömlővezetékében, illetve az. előtt elrendezhető olyan közfal is, amely az örvényképződést megakadályozza.

A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti berendezés példakéntí kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon:

az 1. ábra a találmány szerinti berendezés kiegyenlítőtartályának vázlatos hosszmetszete; a 2. ábra az 1. ábrán H IT vonal mentén vett metszet.

Amint az 1. ábrán látható, 3 kiegyenlítőtartálynak töltő csőcsonkja és nyomásszabályozó 1 szelepe, és 2 kiómlővezetéke van. Ez a 3 kiegyenlítőtartály a jelen esetben külön nem ábrázolt hűtőfolyadék-rendszerbe van iktatva, amilyet például belső égésű motoroknál alkalmaznak. A 3 kiegyenlítőtartály belül felső 3a légtérre és alsó 3b folyadéktérre oszlik, ahol a folyadékszintet 4 hivatkozási számmal jelöltük. Ez a 4 folyadékszint üzem közben változik.

-2183 175

Az 1. és 2. ábrából kitűnik, hogy a 3a légtérben 5 nyomáscsökkentő cső vízszintesen van elrendezve. Ez 5a homlokoldalán tömítetten le van zárva és x-szel jelölt hossztengely magasságában az oldalán közel a teljes hossza mentén 6 kiömlőnyílásként szolgáló réssel van el- 5 látva. Az 5 nyomáscsökkentő cső 5a homlokoldalán lényegesen kisebb átmérőjű 7 visszatérő-vezeték van átvezetve, amelynek 7 a homlok oldala az 5 nyomáscsökkentő csövön belül le van zárva, végén pedig radiális 8 terelőfuratokkal van ellátva. A hűtőrendszerből nagy sebesség- -jq gél és energiával beáramló folyadék tehát radiális irányban jut be az 5 nyomáscsökkentő csőbe.

A résként kialakított 6 kiömlőnyílástól előre pontosan meghatározandó 9 távközzel 10 ráömlőfal van elrendezve, amely a legalsó 4 folyadékszint alá nyúlik és a 15 jelen esetben a 3 kiegyenlítőtartály falaként van kialakítva. A 10 ráömlőfal és a 6 kiömlőnyílás közötti 9 távköz úgy van meghatározva, hogy a 6 kiömlőnyílás teljes hossza mentén közel egyenletes kiáramlást érjünk el. 20

Az 5 nyomáscsökkentő alsó oldalán 11 terelőelem tömören van rögzítve, amely a 10 ráömlőfal irányában ferdén lefelé helyezkedik el. All terelőelem vége és a 10 ráömlőfal között 12 hézagot hagytunk, amely úgy van megválasztva, hogy a 11 terelőelem gátat képezzen, 25 amelyen át a folyadék szétterítve, lényeges mértékben csökkentett sebességgel és energiával jusson a 10 ráömlőfalra és azon habosodás nélkül folyjon le. Bizonyos mértékben kiválnak lég-, gáz-, vagy gőzbuborékok a folyadékból a 6 kiömlőnyíláson való kilépéskor, ezek azután 30 fölfelé szállnak a 3 kiegyenlítőtartály 3a légterében.

Az 5 nyomáscsökkentő cső legalsó pontján kis méretű 13 ürítőfuratról gondoskodtunk, hogy az ezen át kilépő folyadékot ugyancsak a 11 terelőelemmel vezessük, illetve tereljük. All terelőelem révén az 5 nyomáscsökken- 35 tő csövön nem képződhetnek cseppek, amelyek habosodást idéznének elő, ezeket ugyancsak a 10 ráömlőfalon át vezetjük.

A 3 kiegyenlítőtartályban a 2 kiömlővezeték előtt 14 közfalat rendeztünk el, amelynek az a rendeltetése, hogy 40 az örvényképződést megakadályozza.

Claims (8)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Berendezés cirkuláló folyadék kilevegőztetésére és gáztalanitására, főleg belső égésű motorok hűtőfolyadék-rendszeréhez, amely legalább egy szivattyúval és kíegyenlítőtartállyal van ellátva, a kiegyenlítőtartály légterében a folyadékkörfolyamból érkező folyadékot nyo- 50 másmentesítő egységei vannak, ezek a lég- és/vagy gázbuborékoknak a felfelé történő kiválását és a folyadék lefelé történő elvezetését elősegítően vannak kialakítva és elrendezve, azzal jellemezve, hogy a folyadékot nyomásmentesítő egységek mindkét hosszoldalán (5 a) tömören lezárt, vízszintes helyzetű nyomáscsökkentő csőből (5), továbbá ennél lényegesen kisebb átmérőjű, a nyomáscsökkentő cső egyik oldalán (5a) átvezetett, a folyadékot a körfolyamból a nyomáscsökkentő csőbe (5) vezető, homlokfelületén (7a) lezárt visszatérő vezetékből (7) állnak, ahol a visszatérő vezeték (7) radiális terelőfuratokkal (8) van ellátva, továbbá a nyomáscsökkentő csőnek (5) széles kiömlőnyílása (6) van, és a folyadékot szétterítve, összefüggően elvezető ráömlőfallal (10) van ellátva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kiömlőnyílás (6) a nyomáscsökkentő csövön (5) oldalt, közel a teljes hosszon át kialakított résként van kiképezve.
3. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kiömlőnyílás (6) szabad keresztmetszete, valamint a nyomáscsökkentő cső (5) térfogata úgy van megválasztva, hogy a kiömlőnyílásnál (6) a fo lyadéknyomás közelítőleg azonos a kiegyenlítőtartályban (3), illetve a folyadékrendszerben uralkodó nyomással.
4. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a ráömlőfal (10) a kiömlőnyílás (6) előtt távközzel van elrendezve és a kiegyenlítőtartályban (3) a folyadékszint (4) alá merül.
5. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a nyomáscsökkentő cső (5) alsó oldalához a ráömlőfal (10) felé lejtősen ferde terelőelem (11) tömören van rögzítve, továbbá a terelőelem (11) vége és a ráömlőfal (10) között szabad hézag (12) van, amely névleges áthaladási mennyiségnél a folyadéknak a kiegyenlító'tartály (3) folyadéktejbe (3b) levegővel való keveredés és duzzasztás nélküli lefolyását biztositóan van megválasztva.
6. 6. Az 1. vagy 4. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a ráömlőfal (10) a kíegyenlí tó tartály (3) oldalfalaként van kiképezve.
7. 7. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a nyomáscsökkentő cső (5) a legmélyebben fekvő pontján legalább egy ürítőfurattal (13) van ellátva.
8. 8. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kiömlőtartály (3) kiömlővezetékében (2), illetve az előtt örvényképződést gátló közfal (14) van elrendezve.