Сифон (варіанти)

Винахід відноситься до галузі насособудування, а саме до конструкцій пристроїв переважно для переливання рідини значних потоків при великих перепадах рівней і може бути використаний при проектуванні промислових сифонів загального призначення. Відомий сифон, що містить продуктопровід, всмоктувальне і розвантажувальне коліна якого розміщені на різних рівнях по висоті, засіб для створення розрідження, зв'язаний трубкою з верхньою точкою сифона, а також запорний пристрій закріплений на розвантажувальному коліні [Патент Франції № 2242000, кл. F Q4 F 10/00, опубл. 1975]. Цей сифон недостатньо надійний, він має деякі ускладнення при запуску: нестійкий запуск і важко регулювати злив. Найбільш близьким за технічною суттю і результатами, що досягаються при його реалізації, до винаходу є сифон, що містить продуктопровід, всмоктувальне І розвантажувальне коліна якого розміщені на різних рівнях по висоті, засіб для створення розрідження, зв'язаний трубкою з верхньою точкою сифона, а також запорний пристрій закріплений на розвантажувальному коліні і виконаний у вигляді стакана з прокладкою у донній частині, встановленого з можливістю переміщення за допомогою сильфонного приводу, зв'язаного зі стаканом за допомогою шарнірного підвісу і підключеного через дроселі до вакуумної системи і атмосфери [Авт. св. СРСР № 694671, кл. F 04 F 10/00, опублік. 30.10.79, Бюл. № 40]. Основним недоліком цього пристрою є неможливість його використання для переливання значних потоків рідини, що потребує для ефективної роботи збільшення діаметру продуктопроводу, а також для здійснення цього процесу при значних перепадах по висоті, наприклад, для перекачування нафти, води і т. ін. через гори та пагорби. При цьому в місцях всмоктування робочого середовища виникають повітряні вирви (воронки), що ще більше ускладнюється у зв'язку з незначними глибинами -резервуарів, з яких забирається рідина. Вирва створюється через те, що за законом Бернулі в рухомій рідині на відміну від нерухомої зменшується тиск, що призводить до засмоктування повітря у всмоктувальне коліно, при цьому лінії току рідини, що рухається, паралельні твірній циліндра, у вигляді якого виконаний трубопровід цього коліна. В основу винаходу поставлено задачу такого вдосконалення сифону, при якому за рахунок введення в його конструкцію пристрою, що зумовлює неможливість утворення вирв і, як наслідок, підвищує надійність роботи сифону, а також можливість використання продуктопроводів будь-якого діаметру при великих перепадах по висоті. Для вирішення цієї задачі у сифоні, що містить продуктопровід, всмоктуюче і розвантажувальне коліна якого розташовані на різних рівнях по висоті, а в найвищій його точці є засіб для створення розрідження, зв'язаний трубкою з продуктопроводом, при цьому на розвантажувальному коліні закріплено запорний пристрій, згідно першому варіанту сифона він оснащений плоским елементом, призначеним для перекриття повітряних вирв, який закріплено в нижній частині всмоктуючого коліна продуктопровода при вертикальному його розташуванні; згідно другому варіанту сифона, який слід використовувати при нахиленому всмоктувальному коліні, сифон оснащено плоским елементом, призначеним для перекриття повітряних вирв, який виконано у вигляді автономного елемента з закріпленим на ньому пристроєм для забезпечення його нерухомості. Можливість досягнення нових технічних результатів, наведених вище за рахунок реалізації обох сукупностей ознак, що заявляються полягає у наступному. Наявність плоского елементу повністю змінює розподіл ліній току рідини, що рухається, роблячи їх перпендикулярними до твірної всмоктувального циліндричного коліна та локалізованими біля його отвору, що виключає можливість утворення вирви. На фіг. 1 схематично зображений сифон, при вертикальному розташуванні всмоктувального коліна; на фіг. 2 - те ж, при похилому розташуванні останнього. Сифон (фіг. 1 і 2) містить продуктопровід, який складається із всмоктувального коліна 1 і розвантажувального коліна 2, що розміщені на різних рівнях по висоті, засіб для створення розрідження 3, в даному випадку це вакуум або рідинний насос, зв'язаний трубкою 4 з верхньою точкою сифона. На розвантажувальному коліні 2 закріплено запорний пристрій 5 у вигляді задвижки, а на всмоктувальному коліні 1 - плоский елемент 6, який може бути виконаний з дерева, пластмаси, металу і т. Ін. і мати будь-яку форму, але його площина повинна перевищувати площину повітряної вирви, яка може бути утворена у даному випадку. Розміри вирви для кожної конкретної ситуації можна підрахувати за відомими в цій галузі техніки формулами. Якщо плоский елемент 6 використовується у першому варіанті при вертикально опущеному в резервуар 7 з робочою рідиною всмоктувальному коліні 1, то він виконується у вигляді, наприклад, кола або чотирикутника і закріплений на кінці всмоктувального коліна 1 продуктопровода 1-2. При нахиленому під кутом всмоктувальному коліні 1 плоский елемент 6 виконується у вигляді автономного плаваючого елемента (плота), який має пристрій для забезпечення його нерухомості 8 відносно кінця всмоктувального коліна 1 і осі можливої вирви. Пристрій для забезпечення нерухомості плоского елемента 6 може бути виконано у вигляді вантажу або закріплено тросами до нерухомої частини пристрою. Вільний кінець розвантажувального коліна 2 опущено у зливний засіб 9, наприклад у танкер чи будь-який інший резервуар. Сифон працює таким чином. Залежно від розташування всмоктувального коліна 1 (вертикально (фіг. 1), перший варіант, чи під нахилом (фіг. 2), другий варіант відповідно), на кінці цього коліна 1 чи за місцем можливого розташування вирви розміщують плоский елемент 6 з врахуванням попередньо зроблених математичних розрахунків. Всмоктувальне коліно 1 з закріпленим на його кінці плоским елементом 6 в першому варіанті опускають в резервуар 7 з робочою рідиною, в другому варіанті плоский елемент 6 розміщують окремо від всмоктувального коліна 1 близь його кінця, де можливе за розрахунками з'явлення вирви, встановлюють його нерухомо. Розвантажувальне коліно 2 опускають у зливний пристрій 9, танкер чи ін. після вмикання засобу для створення розрідження 3, який через трубку 4 відсмоктує повітря з продуктопровода 1-2. Завдяки створеному таким чином розрідженню рідина піднімається по продуктопроводу 1-2 І заповнює як всмоктуюче коліно 1, так і розвантажувальне коліно 2, після чого вимикають засіб для створення розрідження 3, відкривають запорний пристрій 5. Сифон починає працювати. Ця конструкція реалізована при діаметрі продуктопровода, що дорівнює 1450 мм для перекачки води з об'ємом перекачки 40 тис. м3 за годину, що підтвердило можливість досягнення вищевказаних технічних результатів.