RU43782U1 - Устройство для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, в частности к сепараторам для очистки дизельных топлив от водных и механических примесей. Техническим результатом полезной модели является создание нового устройства для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, обладающего высокими эффективностью и надежностью работы. Технический результат достигается в устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, содержащем корпус 1 с впускным каналом 2 и выпускным отверстием 3, верхнюю крышку 4, стаканообразную продольную рабочую камеру 5 с сепаратором для изменения направления потока и с выпускным устройством 6 в нижней ее части, фильтрующий элемент 7, установленный в центральной части корпуса 1 над впускным

каналом 2, при этом сепаратор, присоединенный к впускному каналу 2 корпуса 1, состоит из направляющей трубы 8, проходящей вдоль оси рабочей камеры 5 и находящейся на расстоянии от ее нижней части, и расположенной внутри направляющей трубы 8 винтовой насадки 9, служащей для образования вихревого потока текучей среды, причем в нижней части направляющей трубы 8 выполнены отверстия 10 для выхода вихревого потока текучей среды, при этом корпус 1 в нижней части имеет круглое отверстие 11 для подсоединения рабочей камеры 5, в котором, согласно полезной модели, на наружной поверхности направляющей трубы 8 выполнен ряд горизонтальных ребер 12 тарельчатой формы, имеющих диаметры увеличивающиеся в направлении поднимающегося вихревого потока текучей среды и образующих со стенками рабочей камеры 5 одинаковый зазор, находящийся в пределах 1-5 мм, при этом верхние поверхности 13 ребер имеют форму усеченных конусов. В таком устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности фильтрующий элемент 7 выполнен металлическим с латунной сеткой. В таком устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой

плотности выпускное устройство 6 рабочей камеры 5 выполнено в виде винта, закрывающего сливное отверстие в нижней части рабочей камеры. В таком устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности корпус 1 выполнен из полиамида. 4 п.ф., 1 илл.

Description

Полезная модель относится к устройствам для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, в частности к сепараторам для очистки дизельных топлив от водных и механических примесей.

Известны центробежные сепараторы, которые служат основным средством очистки топлива от механических примесей в виде частиц песка, глины, металлических частиц, окалины, ржавчины, попадающих в топливо при его транспортировке, сливе, хранении, и от примесей воды (А.П.Филиппов. «Обработка топлива и масла для судовых дизелей и котлов», Транспорт., М., 1966, с.48-175).

Центробежные сепараторы громоздки, дорогостоящи и сложны по конструкции, требуют больших затрат энергии, специального обслуживания и контроля, ненадежны в работе.

Известен также статический сепаратор для очистки топлива, который состоит из корпуса, отстойника с патрубком для удаления

примесей, патрубка подвода топлива, расширительной камеры с верхней конусной тарелкой, нижней конусной тарелкой с устройством для спрямления потока топлива, отражательной перегородкой, патрубка отвода топлива (патент РФ №2077916, кл. В 01 D 17/00, опубл. 1993 г.).

Известная конструкция сепаратора имеет недостаток, заключающийся в том, что топливо, прошедшее через сепаратор, содержит металлические соединения, неподдающиеся удалению, а также самые мелкие частицы нерастворимых взвешенных веществ, которые обладают загрязняющими свойствами, когда превращаются в золу во время сгорания, т.е. невозможно добиться желаемой очистки топлива.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, содержащее корпус с впускным каналом и выпускным отверстием, верхнюю крышку, стаканообразную продольную рабочую камеру с сепаратором для изменения направления потока и с выпускным устройством в виде сливного крана в нижней ее части, фильтрующий элемент, выполненный из бумаги и установленный в центральной части корпуса над впускным каналом, при этом сепаратор, присоединенный к впускному каналу корпуса, состоит из направляющей трубы, проходящей вдоль оси рабочей

камеры и находящейся на расстоянии от ее нижней части, и расположенной внутри направляющей трубы винтовой насадки, служащей для образования вихревого потока текучей среды, причем в нижней части направляющей трубы выполнены отверстия для выхода вихревого потока текучей среды, при этом корпус в нижней части имеет круглое отверстие для подсоединения рабочей камеры, при этом на наружной поверхности направляющей трубы сепаратора между соседними выходными отверстиями для текучей среды выполнены угловые перемычки, простирающиеся к стенке рабочей камеры и образующие V-образные расширяющиеся возвратные каналы осаждения (патент СССР №1805992, кл. В 01 D 17/038, 36/00, опубл. 30.03. 1993 г. - прототип).

Основным недостатком известного устройства для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности является недостаточно полное прохождение очищаемой текучей среды по каналам осаждения, так как часть очищаемой текучей среды проходит между каналами осаждения, что снижает эффективность ее очистки.

Кроме этого, выполнение фильтрующего элемента из бумаги приводит к частым его заменам и снижает надежность работы устройства в целом.

Кроме этого, выполнение выпускного устройства в виде сливного крана приводит к частым засорениям его проходного канала твердыми частицами, осажденными на дне рабочей камеры, что приводит к снижению эффективности и надежности работы прототипа.

Техническим результатом полезной модели является создание нового устройства для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, обладающего высокими эффективностью и надежностью работы.

Технический результат достигается в устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, содержащем корпус с впускным каналом и выпускным отверстием, верхнюю крышку, стаканообразную продольную рабочую камеру с сепаратором для изменения направления потока и с выпускным устройством в нижней ее части, фильтрующий элемент, установленный в центральной части корпуса над впускным каналом, при этом сепаратор, присоединенный к впускному каналу корпуса, состоит из направляющей трубы, проходящей вдоль оси рабочей камеры и находящейся на расстоянии от ее нижней части, и расположенной внутри направляющей трубы винтовой насадки, служащей для образования вихревого потока текучей среды, причем в нижней части направляющей трубы выполнены отверстия для выхода вихревого потока текучей среды, при этом корпус в нижней части

имеет круглое отверстие для подсоединения рабочей камеры, в котором, согласно полезной модели, на наружной поверхности направляющей трубы выполнен ряд горизонтальных ребер тарельчатой формы, имеющих диаметры увеличивающиеся в направлении поднимающегося вихревого потока текучей среды и образующих со стенками рабочей камеры одинаковый зазор, находящийся в пределах 1-5 мм, при этом верхние поверхности тарельчатых ребер выполнены в виде боковых поверхностей усеченных конусов.

В таком устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, согласно полезной модели, фильтрующий элемент может быть выполнен металлическим с латунной сеткой.

В таком устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, согласно полезной модели, выпускное устройство рабочей камеры может быть выполнено в виде винта, закрывающего сливное отверстие в нижней части рабочей камеры.

В таком устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, согласно полезной модели, корпус может быть выполнен из полиамида.

В заявляемом устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности очистка текучей среды происходит в три этапа.

На первом этапе очистки, благодаря винтовой насадке, расположенной в направляющей трубе, поток текучей среды приобретает завихрение и затем через выходные отверстия направляющей трубы выходит в рабочую камеру горизонтально ориентированным к ее стенке центробежной силой и нижним тарельчатым ребром направляющей трубы. При этом происходит отделение из потока текучей среды частицы твердых веществ величиной до 30 микрон, которые по поверхности рабочей камеры падают на ее дно.

На втором этапе очистки частицы твердых веществ до 15 микрон и частицы текучих сред более высокой плотности, находящиеся в вихревом потоке во взвешенном состоянии, проходя через зазор между ребрами направляющей трубы и стенкой рабочей камеры, осаждаются на верхних конусных поверхностях ребер направляющей трубы и в виде утяжеленных капель стекают вниз по поверхности рабочей камеры дополнительно к осадку, собравшемуся на первом этапе очистки.

На третьем этапе текучая среда проходит через сменный металлический сетчатый фильтр, расположенный в центральной части

корпуса, при этом фильтр отделяет от потока текучей среды частицы величиной до 2 микрон.

При такой конструкции заявляемого устройства очищаемый поток текучей среды на втором этапе очистки поднимается вверх, очищаясь от частиц твердых веществ и частиц текучей среды более высокой плотности, по зазору, охватывающему весь периметр внутренней поверхности рабочей камеры, что увеличивает эффективность очистки текучей среды.

Возможное выполнение фильтрующего элемента из металла обеспечивает многократность его использования и повышает надежность заявляемого устройства.

Возможное выполнение выпускного устройства в нижней части рабочей камеры в виде винта, перекрывающего сливное отверстие, повышает надежность и эффективность работы заявляемого устройства.

Возможное выполнение корпуса из полиамида увеличивает ударопрочность заявляемого устройства при низких температурах, что повышает надежность его работы.

Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в создании нового устройства для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, обладающего высокой эффективностью и надежностью работы.

Применение заявляемой полезной модели в качестве устройства для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности в производстве сепараторов для очистки дизельных топлив от водных и механических примесей обеспечивает ей соответствие критерию «промышленная применимость».

Полезная модель изображена на чертеже, на котором представлен общий вид заявляемого устройства в разрезе.

Устройство для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности содержит корпус 1 с впускным каналом 2 и выпускным отверстием 3, верхнюю крышку 4, стаканообразную продольную рабочую камеру 5 с сепаратором для изменения направления потока и с выпускным устройством 6 в нижней ее части, фильтрующий элемент 7, установленный в центральной части корпуса 1 над впускным каналом 2, при этом сепаратор, присоединенный к впускному каналу 2 корпуса 1, состоит из направляющей трубы 8, проходящей вдоль оси рабочей

камеры 5 и находящейся на расстоянии от ее нижней части, и расположенной внутри направляющей трубы 8 винтовой насадки 9, служащей для образования вихревого потока текучей среды, причем в нижней части направляющей трубы 8 выполнены отверстия 10 для выхода вихревого потока текучей среды, при этом корпус 1 в нижней части имеет круглое отверстие 11 для подсоединения рабочей камеры 5, а на наружной поверхности направляющей трубы 8 выполнен ряд горизонтальных ребер 12 тарельчатой формы, имеющих диаметры увеличивающиеся в направлении поднимающегося вихревого потока текучей среды и образующих со стенками рабочей камеры 5 одинаковый зазор, находящийся в пределах 1-5 мм, при этом верхние поверхности 13 ребер имеют форму усеченных конусов.

В таком устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности фильтрующий элемент 7 может быть выполнен металлическим с латунной сеткой.

В таком устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности выпускное устройство 6 рабочей камеры 5 может быть выполнено в виде винта, закрывающего сливное отверстие в нижней части рабочей камеры.

В таком устройстве для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности корпус 1 может быть выполнен из полиамида.

Устройство работает следующим образом.

Втекающая через впускной канал 2 жидкость течет между направляющей трубой 8 и винтовой насадкой 9 вниз, при этом ей сообщается винтообразное вихревое движение. После выхода из выходных отверстий 10 направляющей трубы 8 осуществляется поворот текучей среды на 180° вверх, причем частицы твердых веществ размером до 30 микрон, охваченные каплями текучей среды более высокой плотности опускаются по стенкам рабочей камеры 5 вниз на ее дно. Остальная часть текучей среды с более мелкими частицами твердых веществ поднимается вверх по наклонному зазору между внутренней поверхностью рабочей камеры 5 и концами тарельчатых ребер 12, выполненных на наружной поверхности направляющей трубы 8. При таком подъеме текучей среды во взвешенном состоянии происходит прилипание взвешенных капель высокой плотности с частицами твердых веществ размером до 15 микрон к нижним поверхностям тарельчатых ребер 12, их рост и в дальнейшем скатывание крупных капель по верхним конусным поверхностям 13 тарельчатых ребер 12 и стекание по стенкам рабочей камеры 5 на ее дно. Оставшаяся часть взвешенной текучей среды достигает

фильтрующего элемента 7, на латунной сетке которого задерживаются частицы твердого вещества размером до 2 микрон. Очищенная жидкость более низкой плотности выходит из устройства для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности через выпускное отверстие 3. По мере накопления частиц твердых веществ и жидкости более высокой плотности на дне рабочей камеры 5 производится останов подачи очищаемой жидкости в устройство и слив отстоя через выпускное устройство 6, выполненное в виде винта, перекрывающее выпускное отверстие в рабочей камере 5.

Конструкция заявляемого устройства позволяет:

- производить более эффективное выделение частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности за счет более полного прохождения очищаемой жидкости через очищающие элементы устройства;

- повысить надежность работы устройства за счет выполнения фильтрующего элемента металлическим с латунной сеткой, за счет выполнения выпускного устройства рабочей камеры в виде винта, перекрывающего сливное отверстие и за счет выполнения корпуса устройства из полиамида.

Указанные выше преимущества выгодно отличают заявляемую полезную модель от прототипа.

Claims (4)

1. Устройство для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности, содержащее корпус с впускным каналом и выпускным отверстием, верхнюю крышку, стаканообразную продольную рабочую камеру с сепаратором для изменения направления потока и с выпускным устройством в нижней ее части, фильтрующий элемент, установленный в центральной части корпуса над впускным каналом, при этом сепаратор, присоединенный к впускному каналу корпуса, состоит из направляющей трубы, проходящей вдоль оси рабочей камеры и находящейся на расстоянии от ее нижней части, и расположенной внутри направляющей трубы винтовой насадки, служащей для образования вихревого потока текучей среды, причем в нижней части направляющей трубы выполнены отверстия для выхода вихревого потока текучей среды, при этом корпус в нижней части имеет круглое отверстие для подсоединения рабочей камеры, отличающееся тем, что на наружной поверхности направляющей трубы выполнен ряд горизонтальных ребер тарельчатой формы, имеющих диаметры увеличивающиеся в направлении поднимающегося вихревого потока текучей среды и образующих со стенками рабочей камеры одинаковый зазор, находящийся в пределах 1-5 мм, при этом верхние поверхности тарельчатых ребер выполнены в виде боковых поверхностей усеченных конусов.

2. Устройство для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности по п.1, отличающееся тем, что фильтрующий элемент выполнен металлическим с латунной сеткой.

3. Устройство для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности по п.1, отличающееся тем, что выпускное устройство рабочей камеры выполнено в виде винта, закрывающего сливное отверстие в нижней части рабочей камеры.

4. Устройство для выделения частиц твердых веществ и текучих сред более высокой плотности из текучих сред более низкой плотности по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен из полиамида.