PL234454B1

PL234454B1 - Vortex liquid flow regulator

Info

Publication number: PL234454B1
Application number: PL424372A
Authority: PL
Inventors: Marek Ochowiak; Szymon Woziwodzki; Magdalena Matuszak; Sylwia Włodarczak
Original assignee: Politechnika Poznanska
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2020-02-28
Also published as: PL424372A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia, przedstawionym na rysunku, jest wirowy regulator przepływu cieczy zawierający komorę wirową, króćce: odpływowy i dopływowy charakteryzujący się tym, że ma otwór ślepy stabilizujący rdzeń gazowy o kształcie kołowym lub kołowo-stożkowym.The subject of the application, presented in the drawing, is a vortex liquid flow regulator containing a swirl chamber, connectors: outflow and inlet, characterized by the fact that it has a blind hole stabilizing a circular or circular-conical gas core.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest regulator przepływu cieczy, służący do ograniczenia natężenia przepływu cieczy, znajdujący zastosowanie w inżynierii i ochronie środowiska, zwłaszcza w systemach wodociągowych i kanalizacyjnych. Regulator charakteryzuje dodatkowy otwór, którego zadaniem jest stabilizacja rdzenia gazowego. Umożliwia to uzyskanie stałej wartości współczynnika wypływu cieczy w danych warunkach przepływu bez pulsacji. Regulator może służyć do ograniczenia przepływu cieczy czystych i zanieczyszczonych.The subject of the invention is a liquid flow regulator for limiting the flow rate of a liquid, used in engineering and environmental protection, especially in water and sewage systems. The regulator has an additional opening to stabilize the gas core. This makes it possible to obtain a constant value of the liquid outflow coefficient under given flow conditions without pulsation. The regulator can be used to limit the flow of clean and polluted liquids.

Standardowe urządzenia redukujące natężenie przepływu cieczy, takie jak rury o małych średnicach, kryzy i zwężki, umożliwiają stosunkowo łatwą i tanią regulację przepływu w inżynierii i ochronie środowiska, szczególnie w systemach wodociągowych i kanalizacyjnych. Powszechnie stosowane rozwiązania konstrukcyjne regulatorów cechują pulsacje przepływu. Aby regulator pracował ze stałym współczynnikiem wypływu cieczy należy zastosować otwór tzw. ślepy, który będzie stabilizował tworzący się rdzeń gazowy, przez co natężenie wypływu cieczy będzie w danych warunkach stałe.Standard fluid flow reducing devices such as small diameter pipes, orifices and reducers allow for relatively easy and cheap flow control in engineering and environmental protection, especially in water and sewage systems. The commonly used design solutions of the regulators are characterized by flow pulsations. In order for the regulator to work with a constant flow rate of liquid, the so-called a blank, which will stabilize the forming gas core, so that the intensity of the liquid outflow will be constant under given conditions.

Literatura dotycząca zagadnienia redukcji natężenia przepływu przedstawia cylindryczne i stożkowe regulatory wirowe, o zasadzie działania opartej na dławieniu miejscowym. Regulator stożkowy ma pojedynczą komorę wirową i wyposażony jest w jeden lub dwa styczne do tworzącej stożka króćce dopływowe i otwór odpływowy w dnie stożka, które mają różne średnice opisano w amerykańskim patencie nr US 4206783. W patencie nr US 4889166 opisano stożkowy regulator wirowy wyposażony również w pojedynczą komorę lecz zasilaną poprzez pojedynczy otwór trapezowy wycięty w płaszczu stożka z kierownicą na dopływie oraz z odpływem bezpośrednio do rurociągu. W regulatorze opisanym w patencie nr US 5052442 pojedyncza stożkowa komora wirowa zasilana jest poprzez pojedynczy króciec o przekroju kołowym umieszczony w dnie stożka oraz ma pojedynczy otwór odpływowy. Opisany w patencie PL 216052 stożkowy regulator przepływu cieczy zawierający króciec dopływowy i otwór odpływowy oraz stożkową komorę wirową, wyposażony jest w stożkową pokrywę. W zgłoszeniu patentowym P.421806 pt. Wirowy regulator przepływu cieczy, opisano regulator, który charakteryzuje średnica taka sama jak wymagana średnica rurociągu, przez co nie ma potrzeby stosowania elementów zmieniających przekrój poprzeczny przepływu tj. redukcji. W wariancie rozwiązania regulator ma dodatkowy cylinder wewnętrzny przytwierdzony centralnie do pokrywy króćca wylotowego. W regulatorze przepływu cieczy według wynalazku, można wyróżnić strefę komory wirowej zakończoną przegrodą w postaci kryzy, oraz króćce dopływowy i odpływowy. W wariancie rozwiązania regulator ma dodatkowy wewnętrzny otwór ślepy wykonany w osi regulatora. Umożliwia to stabilizację przepływu i wyeliminowanie wszelkich pulsacji przepływu.The literature on flow rate reduction presents cylindrical and conical vortex regulators with the principle of operation based on local throttling. The cone regulator has a single swirl chamber and has one or two tangential inlet ports and a drain hole in the bottom of the cone, which have different diameters as described in U.S. Patent No. 4,206,783. U.S. Patent No. 4,889,166 describes a conical swirl regulator also provided with a single chamber but fed through a single trapezoidal opening cut in the cone's shell with a guide on the inflow and outflow directly to the pipeline. In the regulator described in US Patent No. 5,052,442, a single conical swirl chamber is fed through a single circular section at the bottom of the cone and has a single discharge opening. The conical fluid flow regulator described in the patent PL 216052, including the inlet connector and the outlet opening, and the conical swirl chamber, is equipped with a conical cover. In patent application P.421806, entitled Vortex fluid flow regulator, a regulator is described which has the same diameter as the required diameter of the pipeline, so there is no need to use elements changing the flow cross-section, i.e. reduction. In a variant of the solution, the regulator has an additional internal cylinder attached centrally to the cover of the outlet connector. In the liquid flow regulator according to the invention, one can distinguish a zone of the swirl chamber ending with a partition in the form of an orifice, and inlet and outlet connections. In the variant of the solution, the controller has an additional internal blind hole in the axis of the controller. This makes it possible to stabilize the flow and eliminate any flow pulsation.

Istotą wynalazku jest wirowy regulator przepływu cieczy zawierający komorę wirową, króćce odpływowy i dopływowy charakteryzujący się tym, że ma otwór ślepy stabilizujący rdzeń gazowy o kształcie kołowym, prostokątnym, półkulistym lub kołowo-stożkowym.The essence of the invention is a vortex liquid flow regulator comprising a swirl chamber, outflow and inlet ports, characterized in that it has a blind hole stabilizing a gas core of circular, rectangular, hemispherical or circular-conical shape.

Korzystnym jest gdy wyposażony jest w centralnie umieszczony otwór ślepy w pokrywie komory wirowej regulatora.It is advantageous when it is equipped with a centrally located blind hole in the cover of the swirl chamber of the regulator.

Korzystnym jest również kiedy króciec dopływowy lub odpływowy mają kształt kołowy.It is also advantageous if the inflow or outflow connector has a circular shape.

Wirowy regulator przepływu z otworem stabilizującym rdzeń gazowy według wynalazku cechuje stosunkowo prosta konstrukcja, brak ruchomych części, elastyczność wymiarów konstrukcyjnych, bezobsługowość, brak zewnętrznego zasilania, przy zachowaniu dużej dokładności regulacji żądanej wartości natężenia przepływu płynu. Urządzenie przeznaczone jest do redukcji przepływu cieczy w szczególności ścieków w obiektach kanalizacyjnych, a także do regulowania przepływu wody w obiektach wodociągowych oraz hydrotechnicznych.The swirl flow regulator with an opening stabilizing the gas core according to the invention is characterized by a relatively simple structure, no moving parts, flexibility of design dimensions, maintenance-free, no external power supply, while maintaining high accuracy of regulation of the required value of the fluid flow rate. The device is designed to reduce the flow of liquids, in particular sewage in sewage facilities, as well as to regulate the flow of water in water supply and hydrotechnical facilities.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładach realizacji na rysunku, na którym fig. 1a - przedstawia cylindryczny regulator przepływu z otworem stabilizującym rdzeń gazowy w widoku z boku, fig. 1b - przedstawia cylindryczny regulator w widoku z góry, fig. 1c - przedstawia regulator stożkowy z otworem stabilizującym rdzeń gazowy oraz fig. 1d - przedstawia regulator cylindryczno-stożkowy z otworem stabilizującym rdzeń gazowy. Wirowy regulator przepływu zawierający komorę wirową 1 (cylindryczną, stożkową lub cylindryczno-stożkową), króciec odpływowy 2 i króciec dopływowy 3. Regulator wyposażony jest w centralnie (w osi regulatora) umieszczony otwór ślepy w pokrywie komory wirowej regulatora 4. Kształt otworu jest kołowy lub kołowo-stożkowy, jak przykładowo pokazano na fig. 1e. Kolejną opcją jest, że króciec dopływowy lub odpływowy mają kształt kołowy.The subject of the invention has been shown in the drawing examples, in which fig. 1a - shows a cylindrical flow regulator with an opening stabilizing the gas core in a side view, fig. 1b - shows a cylindrical regulator in a top view, fig. 1c - shows a conical regulator with 1d - shows a cylindrical-conical regulator with a gas core stabilizing hole. A vortex flow regulator containing a swirl chamber 1 (cylindrical, conical or cylindrical-conical), an outflow connector 2 and an inlet connector 3. The regulator is equipped with a centrally (in the regulator axis) placed blind hole in the cover of the regulator's swirl chamber 4. The shape of the opening is circular or circular-conical, as exemplified in Fig. 1e. Another option is that the inflow or outflow port is circular.

PL 234 454 B1PL 234 454 B1

Badania laboratoryjne wykazały, że korzystnym jest gdy króćce lub komora wirowa mają kształt kołowy - cylindryczny, stożkowy lub cylindryczno-stożkowy. Regulator nadaje się do cieczy czystych i zanieczyszczonych.Laboratory tests have shown that it is advantageous if the stub pipes or the swirl chamber have a circular shape - cylindrical, conical or cylindrical-conical. The regulator is suitable for clean and polluted liquids.

Regulator przepływu znajduje zastosowanie w inżynierii i ochronie środowiska. Regulator taki może cieszyć się zainteresowaniem firm z branży wodno-ściekowej mających w swojej ofercie aparaty regulujące przepływ w systemach wodociągowych i kanalizacyjnych. Dzięki zastosowaniu regulatora z otworem stabilizującym rdzeń gazowy przepływ cieczy nie charakteryzuje się pulsacjami. Jego instalacja w systemie jest bardzo prosta, a aparat jest praktycznie bezobsługowy.The flow regulator is used in engineering and environmental protection. Such a regulator may be popular among companies from the water and sewage industry which offer devices regulating the flow in water supply and sewage systems. Due to the use of a regulator with a hole stabilizing the gas core, the liquid flow is not characterized by pulsations. Its installation in the system is very simple and the camera is virtually maintenance-free.

Regulator może znaleźć zastosowanie do sterowania strumieniem wód opadowych, gdzie wymagane są ochrona i zabezpieczenie przed przeciążeniem hydraulicznym. Urządzenie może zapewnić bezpieczeństwo warunków działania sieci i oczyszczalni ścieków, które nie mogą być przeciążane. Otwór stabilizujący rdzeń gazowy sprawia, że natężenie przepływu cieczy nie charakteryzuje się pulsacjami.The controller can be used to control a stream of rainwater, where protection and protection against hydraulic overload are required. The device can ensure the safety of the operating conditions of the network and sewage treatment plants that cannot be overloaded. The gas core stabilizing hole prevents the liquid flow rate from pulsating.

Claims

Patent claims

1. A liquid vortex flow regulator comprising a swirl chamber, outflow and inlet connections, characterized in that it has a blind hole stabilizing a gas core of circular or circular-conical shape.

2. The controller according to claim A device as claimed in claim 1, characterized in that it is provided with a centrally located blind hole in the cover of the regulator swirl chamber.

3. The controller according to claim A method as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the inflow or outflow connector has a circular shape.

PL 234 454 Β1

Drawings

Fig. Le