PL209817B1

PL209817B1 - Multi-flux liquid separator

Info

Publication number: PL209817B1
Application number: PL378511A
Authority: PL
Inventors: Józef Salwiński; Dariusz Lepiarczyk
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2011-10-31
Also published as: PL378511A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest wielostrumieniowy rozdzielacz cieczy stosowany w instalacjach hydraulicznych wymagających rozdziału cieczy na kilka strumieni, każdy o ustalonej wydajności i proporcji względem pozostałych, przykładowo w układach smarowania kilku węzłów tarcia.The subject of the invention is a multi-stream liquid distributor used in hydraulic systems requiring the separation of liquids into several streams, each with a predetermined capacity and proportion to the others, for example in lubricating systems of several friction nodes.

Znany rozdzielacz cieczy, przedstawiony w polskim opisie zgłoszenia wynalazku nr P-298 366, posiada komorę, w której u góry zainstalowana jest dysza rozpylająca skierowana pionowo w dół. Na dole komory wbudowana jest wkładka rozdzielająca, posiadająca kilka pionowych przegród, usytuowanych promieniowo oraz według różnych kątów środkowych względem osi dyszy. W dnie każdego sektora, wydzielonego między przegrodami, znajduje się otwór wypływowy strumienia o ustalonej kątem środkowym proporcji względem strumieni pozostałych.The known liquid distributor, presented in the Polish patent application no. P-298 366, has a chamber in which a spraying nozzle directed vertically downwards is installed at the top. At the bottom of the chamber is a separation insert having several vertical partitions arranged radially and at different center angles to the axis of the nozzle. At the bottom of each sector, separated between the partitions, there is a stream outflow opening with a predetermined central angle proportion to the other streams.

Znane są również rozwiązania urządzeń podnoszących ciecz z wykorzystaniem siły odśrodkowej, które posiadają komorę w kształcie jednoosiowej bryły obrotowej wprowadzanej w ruch wirowy wokół pionowej osi pokrywającej się z osią komory. Dolny koniec komory zakończony współosiowym otworem dolotowym zanurzony jest w cieczy dolnego zbiornika. W strefie górnej, o większej od otworu dolotowego średnicy, ścianka komory ma w płaszczyźnie wylotu, prostopadłej do osi obrotu co najmniej jeden otwór wylotowy. Rozwiązanie takie wykorzystane do smarowania górnego łożyska pionowego wału przedstawione jest w polskim opisie zgłoszenia wynalazku nr P-351 419.There are also known solutions of devices lifting the liquid with the use of centrifugal force, which have a chamber in the shape of a uniaxial rotational solid, which is rotated around a vertical axis coinciding with the chamber axis. The lower end of the chamber with a coaxial inlet hole is immersed in the liquid of the lower tank. In the upper zone, with a diameter greater than the inlet opening, the chamber wall has at least one outlet opening in the outlet plane perpendicular to the axis of rotation. Such a solution used to lubricate the upper vertical shaft bearing is presented in the Polish description of the application No. P-351 419.

Rozdzielacz według niniejszego wynalazku posiada podobnie jak w powyżej opisanym rozwiązaniu P-351 419 wirującą pionowo komorę, podnoszącą ciecz z dolnego zbiornika do górnego otworu wylotowego. Istota rozwiązania polega na tym, że na wysokości otworu wylotowego komora objęta jest nieruchomym zbiornikiem pierścieniowym, którego ścianka zewnętrzna usytuowana jest powyżej a ścianka wewnętrzna poniżej płaszczyzny wylotu. Przestrzeń zbiornika pierścieniowego podzielona jest co najmniej dwoma pionowymi i ukierunkowanymi promieniowo przegrodami. W dnie każdego, tak wydzielonego przegrodami sektora znajduje się otwór wypływowy strumienia.The distributor according to the present invention has, like in the above-described solution P-351 419, a vertically rotating chamber, lifting liquid from the lower container to the upper outlet. The essence of the solution lies in the fact that at the height of the outlet opening the chamber is enclosed by a stationary annular tank, the outer wall of which is located above and the inner wall below the outlet plane. The space of the annular tank is divided by at least two vertical and radially oriented partitions. At the bottom of each sector separated by partitions, there is an outflow opening for the stream.

Ciecz rozrzucana w płaszczyźnie wylotowej płaskim, obwodowo równomiernym strumieniem osiada i ścieka po zewnętrznej ściance zbiornika pierścieniowego na dna sektorów wydzielonych przegrodami. Ilość cieczy wypływającej przez otwór wypływowy z danego sektora zależy od prędkości i geometrii wirującej komory, lepkości cieczy oraz od kata środkowego danego sektora, który wyznacza długość obwodowego odcinka odbioru cieczy.The liquid scattered in the outlet plane with a flat, circumferentially even stream settles and flows down the outer wall of the annular tank to the bottoms of the sectors separated by partitions. The amount of liquid flowing out of the outlet port from a given sector depends on the speed and geometry of the swirling chamber, the viscosity of the liquid, and on the central angle of the sector in question which defines the length of the peripheral liquid receiving section.

Korzystnym jest, gdy przegrody zamocowane są na ściankach pierścieniowego zbiornika w sposób przesuwny, tak że kąt środkowy sektora moż e być regulowany.It is advantageous for the partitions to be slidably mounted on the walls of the annular reservoir so that the center angle of the sector can be adjusted.

Rozwiązanie rozdzielacza, o bardzo prostej konstrukcji, umożliwia technicznie łatwą regulację zarówno w zakresie wydajności jak i proporcji między wydzielonymi strumieniami.The manifold solution, with a very simple structure, allows technically easy adjustment both in terms of efficiency and the proportion between the separated streams.

Rozdzielacz według wynalazku przedstawiony jest opisem przykładowego wykonania pokazanego w ujęciu schematycznym na rysunku. Figura 1 rysunku pokazuje rozdzielacz w przekroju pionowym, a fig. 2 - w widoku z góry.The distributor according to the invention is presented with a description of an exemplary embodiment shown in a schematic view in the drawing. Figure 1 of the drawings shows the distributor in a vertical section, and figure 2 in top view.

Cylindryczna komora 1 - o średnicy wewnętrznej D - wprowadzana jest w ruch wirowy przez zespół napędowy o regulowanej prędkości kątowej ω, nie uwidoczniony na rysunku. W dnie komory 1 znajduje się współosiowy otwór dolotowy 2, natomiast powyżej ścianka komory 1 przewiercona jest dwoma przeciwległymi otworami wylotowymi 3. Komora 1 dolnym końcem zanurzona jest w cieczy wypełniającej zbiornik 9. Na wysokości otworu wylotowego 4 komora 1 objęta jest nieruchomym zbiornikiem pierścieniowym 6. Ścianka zewnętrzna 5 zbiornika pierścieniowego 6 usytuowana jest powyżej, a ścianka wewnętrzna 4 poniżej płaszczyzny wylotu P-P, wyznaczonej osiami otworów wylotowych 3. Przestrzeń zbiornika pierścieniowego 6 podzielona jest dwoma, pionowymi i promieniowo ukierunkowanymi przegrodami 7, zamocowanymi przesuwnie na ściankach zbiornika pierścieniowego 6 w położeniach dzielących kąt pełny na kąty środkowe α1 i α₂. W dnach obu wydzielonych przegrodami 7 sektorów α1 i α₂ znajdują się otwory wypływowe 8 strumieni.The cylindrical chamber 1 - internal diameter D - is rotated by a drive unit with adjustable angular velocity ω, not shown in the drawing. In the bottom of the chamber 1 there is a coaxial inlet 2, while above the wall of the chamber 1 is drilled with two opposite outlets 3. The lower end of the chamber 1 is immersed in the liquid filling the tank 9. At the level of the outlet 4, the chamber 1 is enclosed by a fixed annular tank 6. The outer wall 5 of the annular reservoir 6 is situated above, and the inner wall 4 below the plane of the outlet PP, defined by the axes of the outlet openings 3. The space of the annular reservoir 6 is divided by two vertical and radially oriented partitions 7, slidably mounted on the walls of the annular reservoir 6 in dividing positions. full angle to the center angles α1 and α ₂ . In the bottoms of both the 7 sectors α1 and α ₂ separated by partitions, there are outflow openings of 8 streams.

W wyniku ruchu obrotowego ciecz unosi się w komorze 1 do góry i wypływa przez otwory wylotowe 3 dwoma wirującymi, płasko-odśrodkowymi strumieniami, które po spotkaniu ze ścianką zewnętrzną 5 spływają obwodowe równomierną warstwą na dno zbiornika pierścieniowego 6. Proporcje miedzy ustalonymi wstępnie wartościami katów α1 i 02 wyznaczają proporcje między ilościami cieczy gromadzonej w sektorach i odpowiednio natężeniami Q1 i Q₂ strumieni wypływających otworami wypływowymi 8 z obu sektorów. Utrzymanie stałej wydajności strumieni wymaga zachowania stałego poziomu cieczy w zbiorniku 9, co zapewnia odpowiednio dobrane zasilanie przewodem 10.As a result of the rotating movement, the liquid rises up in the chamber 1 and flows out through the outlet openings 3 in two rotating, flat-centrifugal jets, which, after meeting the outer wall 5, flow in a circumferential uniform layer to the bottom of the annular tank 6. Proportions between the predetermined angle values α1 and 02 define the ratio between the quantities of liquid accumulated in the sectors, respectively, and the intensities Q1 and _Q2 streams flowing the outflow openings 8 of both sectors. Maintaining a constant stream efficiency requires the maintenance of a constant liquid level in the tank 9, which is ensured by a properly selected supply through the conduit 10.

PL 209 817 B1PL 209 817 B1

Claims

1.Multi-stream liquid distributor, containing a chamber in the shape of a uniaxial rotary lump set into a swirl around a vertical axis coinciding with the axis of the chamber, which at the bottom ends with a coaxial inlet hole is immersed in the liquid supplied to the lower tank, and the wall of which in the upper zone is larger from the inlet diameter, has at least one outlet in the outlet plane perpendicular to the axis of rotation, characterized in that at the height of the outlet opening (3) the chamber (1) is enclosed by a stationary annular reservoir (6), the outer wall (5) of which is located is above and the inner wall (4) below the outlet plane (PP), the space of the annular tank (6) is divided by at least two vertical, radially oriented partitions (7), and at the bottom of each sector (α _{2) separated by partitions (7)} , 02) there is an outflow opening (8) of a given stream.

2. Distributor according to claim A method as claimed in claim 1, characterized in that the baffles (7) are peripherally slidable such that the center angle of the sectors (01, 02) is adjustable.