Вихровий гідравлічний діод

Реферат: Вихровий гідравлічний діод містить корпус, жорстко з'єднаний з обертачем, виконаним у вигляді пружини із змінним кроком. Додатково обладнаний металевим обтічником, з'єднаним з корпусом за допомогою штифтів зі зворотними пружинами, причому обтічник має додаткову камеру опору з проточними каналами, розміщену зі зворотної сторони обтічника. UA 89287 U (54) ВИХРОВИЙ ГІДРАВЛІЧНИЙ ДІОД UA 89287 U UA 89287 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування і може бути використана для захисту від гідравлічних ударів у водовідливних установках вугільної промисловості при різкій зупинці насосного агрегату. Відомий вихровий гідравлічний діод [див. US Patent 7.160.024, кл. B01F 5/06, опубл. 09.01.2007], який складається з жорстко закріпленого пристрою, який має різний опір протікання рідини в залежності від напрямку потоку. Пристрій складається з корпусу у вигляді труби, циліндричного обтічника, один кінець якого має вигляд конуса, гвинтоподібного обертача, жорстко з'єднаного з обтічником по спіральній лінії, а також пластинки з вхідними отворами. Пластинка з вхідними отворами жорстко з'єднується з внутрішньою поверхнею корпуса, а також з циліндричним обтічником. При прямому русі потоку, рідина проходить через отвори у пластинці, потрапляє у простір проміж внутрішньою поверхнею корпуса та зовнішньою поверхнею обтічника з гвинтоподібним обертачем, від якого вона отримує обертовий рух. У цьому випадку гідравлічний опір є незначним. При зворотному русі потік рідини потрапляє у простір проміж внутрішньою поверхнею корпуса та зовнішньою поверхнею обтічника з гвинтоподібним обертачем, який надає їй обертовий рух. Після цього створений вихор рідини зіштовхується з пластинкою з вхідними отворами, наслідком взаємодії котрих є значний гідравлічний опір. Аналог не дає можливості утримання величини діодності на необхідному рівні при засміченні пластинки з вхідними отворами, а також закріпити елементи діода на вже діючому трубопроводі без застосування спеціальних засобів для кріплення. Найбільш близьким аналогом за технічною суттю є струменевий діод для теплових насосів [див. 75676, патент України, кл. F25B 41/00, опубл. 10.12.2012], який складається з решітки, обертача та корпусу. При прямому русі течії, потік рідини практично без втрат проходить через решітку, входить до обертача, де йому надається обертовий рух завдяки спіральній формі останнього. Після виходу з обертача потік рідини поступово повертається до свого початкового стану. Гідравлічний опір потоку рідини при цьому мінімальний. Коли потік рідини рухається у зворотному напрямку, то він спочатку приймає обертальний рух у обертачі, а потім швидко гальмується на решітці, що викликає значний гідравлічний опір. Найбільш близький аналог не дає можливості утримання величини діодності на необхідному рівні при засміченні решітки, а також закріпити елементи діода на вже діючому трубопроводі без застосування болтових та фланцевих з'єднань. Ознаки найбільш близького аналога, які збігаються з ознаками заявлюваної моделі, є: - корпус, виконаний у вигляді трубопроводу; - обертач; В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення вихрового гідравлічного діода, в якому за рахунок додаткових конструктивних елементів та їх зв'язків, забезпечується утримання величини діодності на необхідному рівні, навіть при засміченні проточних каналів додаткової камери опору. Поставлена задача вирішується тим, що вихровий гідравлічний діод, який містить корпус, жорстко з'єднаний з обертачем, виконаним у вигляді пружини із змінним кроком, згідно з корисною моделлю, додатково обладнаний металевим обтічником, з'єднаним з корпусом за допомогою штифтів зі зворотними пружинами, причому обтічник має додаткову камеру опору з проточними каналами, розміщену зі зворотної сторони обтічника. Вказані ознаки складають суть корисної моделі, тому що вони є необхідними та достатніми для досягнення технічного результату. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, які що заявляються, та технічним результатом полягає у наступному. Суть корисної моделі пояснює креслення. На фіг. 1 показаний загальний вид вихрового гідравлічного діода, при прямому русі потоку рідини. На фіг. 2 показаний загальний вид вихрового гідравлічного діода, при зворотному русі потоку рідини. Вихровий гідравлічний діод містить корпус 1, виконаний у вигляді діючого трубопроводу, обертач 2, виконаний у вигляді напруженої сталевої пружини зі змінним кроком, жорстко з'єднаною з корпусом 1 за рахунок її пружних сил, всередині корпуса 1 знаходиться сталевий обтічник 3, котрий зафіксовано за допомогою радіальних штифтів 4 із зворотними пружинами 5, також обтічник 3 має додаткову камеру опору 6 із проточними каналами 7. Працює вихровий струменевий діод наступним чином: при прямому русі потоку (фіг. 1) рідина, проходячи у простір між зовнішньою поверхнею сталевого обтічника 3 і внутрішньою поверхнею обертача 2, буде закручуватися, але через те що за напрямом руху крок пружини 1 UA 89287 U 5 10 15 20 25 збільшується все більше, то це закручення плавко зникає. При виході з обертача деяка частина потоку буде потрапляти до проточних каналів 7, виходячи через додаткову камеру опору 6. При прямому русі сумарний потік рідини, який складається з вихідного потоку обертача та вихідного потоку додаткової опірної камери, буде незначним, по відношенню до сумарного зворотного потоку рідини. При зворотному русі потоку (фіг. 2) рідина спочатку потрапляє до додаткової камери опору 6, форма якої виконана таким чином, щоб забезпечити додатковий гідравлічний опір рідини, і вийде через проточні канали 7 до простору між корпусом 1 і сталевим обтічником 3, де вона зустрінеться з основним зворотним потоком. Сумарний зворотний потік, який складається зі зворотного потоку рідини, яка вийшла з додаткової камери опору 6 через проточні канали 7, та основного зворотного потоку, потрапить у простір між зовнішньою поверхнею обтічника та внутрішньою поверхнею обертача, де їй буде надаватися обертовий рух. Через те, що крок обертача, виконаного у вигляді пружини, у зворотному напрямку зменшується все сильніше, то на виході з нього буде отримано сильно виражений вихровий ефект, котрий дає великий гідравлічний опір, який сприяє гашенню хвилі тиску при гідравлічному ударі. Діод, який заявляється, можна змонтувати на вже діючому трубопроводі вугільної шахти або у свердловинний трубопровід, без застосування болтових, фланцевих та зварних з'єднань, що розширює області його застосування практично без обмежень. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Вихровий гідравлічний діод, що містить корпус, жорстко з'єднаний з обертачем, виконаним у вигляді пружини із змінним кроком, який відрізняється тим, що додатково обладнаний металевим обтічником, з'єднаним з корпусом за допомогою штифтів зі зворотними пружинами, причому обтічник має додаткову камеру опору з проточними каналами, розміщену зі зворотної сторони обтічника. 2 UA 89287 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3