Пристрій для очищення рідких середовищ від чужорідних включень

Реферат: UA 69114 U UA 69114 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до пристроїв для очищення рідких середовищ від чужорідних (негабаритів) включень перед їх надходженням у вимірювальні прилади (щільноміри, віскозиметри, витратоміри), а також в малооб'ємні технологічні апарати із складною конфігурацією проточних трактів. Вказані чужорідні (негабарити) включення не впливають на фізичні властивості і технологічні параметри контрольованих рідких середовищ унаслідок їх незначної кількості, але вони можуть засмічувати проточні тракти вимірювальних приладів і технологічних апаратів, призводити до втрати їх працездатності. Пропонований пристрій може використовуватися в хімічній, харчовій, гірничо-збагачувальній і інших галузях промисловості. Відомий пристрій для очищення рідини, що складається з приводу, на валу якого укріплено конічне сито, встановлене так, що твірна конуса в зоні очищення розташовується горизонтально, а в зоні розвантаження - вертикально [1]. Даний пристрій в процесі функціонування вимагає додаткової енергії (електричної), його отвори, що калібруються, можуть засмічуватися клиновидними частинками, в разі використання пристрою на рідких середовищах, що містять крупні і міцні негабарити, перфорована поверхня може руйнуватися. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, до запропонованого пристрою є «Пристрій для очищення рідини від домішок», що містить вертикально встановлений подавальний (що направляє) патрубок, розташований під ним плівковий роздільник, центральна частина якого виконана у вигляді зворотного зрізаного конуса, до твірних якого примикає горизонтальна ділянка із скошеними кромками, збірник очищеної рідини і збірник чужорідних включень [2]. Недоліками даного пристрою, який приймається як прототип пропонованого очисного пристрою, є значні габаритні розміри в горизонтальній площині, необхідність розриву потоку середовища з метою виділення з нього чужорідних включень, складність очисного органу, необхідність його виконання з високоміцних матеріалів. Крім того, мають місце порушення режиму очищення у випадках присутності в рідкому середовищі чужорідних включень подовженої форми, які при неповному виході з подавального (що направляє) патрубка можуть тимчасово або постійно знаходитися в просторі між подавальним патрубком і поверхнею плівкового роздільника. Задачею корисної моделі є зменшення габаритів очисного пристрою, забезпечення можливості установки пристрою на трубопроводі, виключення засмічення очисного пристрою чужорідними включеннями подовженої форми. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомому пристрою, який містить подавальний (що направляє) патрубок, плівковий роздільник, збірник для очищеної рідини і збірник для чужорідних включень, роздільник, виконаний у вигляді зворотного зрізаного конуса, до твірних якого примикає горизонтальна ділянка із скошеними кромками, при цьому розміри зрізаного конуса визначаються співвідношеннями: D  12  15d;   5  7 ; h  0,33d , , , де 40 D - діаметр нижньої підстави зрізаного конуса; h - висота зрізаного конуса;  - кут нахилу твірної зрізаного конуса, при цьому скошена кромка має кут підйому   7 , довжину  d і горизонтальну ділянку  2  0,25d , де d - діаметр подавального (що направляє) патрубка, а згідно з корисною моделлю 45 50 роздільник виконаний у вигляді кільцеподібного трампліну, закріпленого у вертикально встановленій направляючій трубі, нижній кінець трампліну поєднаний з нижнім кінцем направляючої труби, форма поперечного перетину кільцевого трампліну вибрана відповідно до вимог до внутрішньої конфігурації витратомірної труби Хупера, при цьому конструктивні параметри направляючої труби, кільцевого трампліну, збірник для очищеного рідкого середовища, збірника для рідкого середовища з чужорідними включеннями і його розвантажувального патрубка, а також розміщення вказаних елементів очисного пристрою відносно один одного вибрані відповідно до вимог: dРП  3  5dЕ ; DHT  2,0  2,5dРП ; hКТ  0,12  0,15DНТ ; LКТ  10  12DНТ ; , , H  2,0  2,5DHT ; hЗН  0,4  0,5DHT ;   0,6  0,8DHT ; R  0,15  0,20DHT , де 55 dРП - діаметр розвантажувального патрубка; dЕ - максимальний розмір (еквівалентний діаметр) чужорідних включень; 1 UA 69114 U DНТ - діаметр направляючої труби; hКТ - висота кільцевого трампліну; LКТ - довжина кільцевого трампліну; H - відстань від направляючої труби до розвантажувального патрубка; 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 hЗН - глибина занурення направляючої труби в збірник для рідкого середовища з негабаритами;  - відстань між стінками направляючої труби і збірника для рідкого середовища з негабаритами (ширина кільцевого зазору між ними); R - радіус початкової зони поперечного перетину кільцевого трампліну, який відповідно до параметрів витратомірної труби Хупера рівний 0,3d , де d - мінімальний діаметр прохідного перетину витратомірної труби Хупера, або R  0,15  0,18DHT в прив'язці до діаметру направляючої труби пропонованого очисного пристрою. Схема очисного пристрою (у вигляді вертикального перетину по осі пристрою) приведена на фіг. 1, на фіг. 2 показані конструктивні параметри і конфігурація перетину роздільника кільцевого трампліну 2. Пропонований пристрій для очищення рідких середовищ від чужорідних включень містить направляючу трубу 1 з фланцем 7, за допомогою якого очисний пристрій під'єднується до технологічного трубопроводу, в якому рухається рідке середовище, що очищається, роздільник 2, виконаний у вигляді кільцевого трампліну, закріпленого усередині направляючої труби 1, збірника для очищеного рідкого середовища 3 з розвантажувальним патрубком 4, збірник для рідкого середовища з чужорідними включеннями 5 з розвантажувальним патрубком 6. Поперечний перетин роздільника - кільцевого трампліну - вибрано відповідно до вимог до профілізації витратомірної труби Хупера, коли на початковій ділянці тіло обтікання значно збільшується, створюючи при цьому звуження потоку, потім поступово зменшується, дозволяючи потоку розширитися і зайняти весь перетин трубопроводу. При цьому забезпечується безвідривність рідкого середовища від стінок кільцевого трампліну і повнота заповнення середовищем внутрішнього простору трамплінної зони [3]. Робота очисного пристрою здійснюється таким чином. Рідке середовище, в якому знаходяться чужорідні включення, надходить в очисний пристрій через направляючу трубу 1. У очисний пристрій безперервно подається об'єм середовища Q, яке рухається в направляючій трубі із швидкістю 0,5-1,0 м/с. Негабарити можуть мати щільність більше щільності рідини і менше її щільності на (5-10)%, тобто мати плавучість, що істотно утрудняє їх виділення з середовища без вживання перфорованих поверхонь - сит. Наявність в направляючій трубі 1 кільцевого трампліну 2 створює умови для цілеспрямованої орієнтації негабаритів відносно осі руху потоку рідкого середовища. При цьому чужорідні включення або вільно проходять усередині кільцевого трампліну, або стикаються з його поверхнею. У першому випадку негабарити в процесі вільного руху (під дією потоку рідкої фази) потрапляють в нижню зону збірника 5 для рідкого середовища з чужорідними включеннями і прямують далі до розвантажувального патрубка 6, через який вирушають із збірника 5. У другому випадку чужорідні включення стикаються з поверхнею кільцевого трампліну, рухаються по траєкторіях, показаних переривистими лініями на фіг. 1, і примусово прямують в нижню зону збірника 5 і далі до розвантажувального патрубка 6. Очищене від чужорідних включень рідке середовище надходить через кільцеву щілину, що утворюється стінками направляючої труби 1 і збірника 5, в збірник 3 для очищеної рідини, з якого через розвантажувальний патрубок 4 далі прямує, наприклад, у вимірювальні прилади для визначення її фізичних властивостей і технологічних параметрів. Таким чином, установка в направляючій трубі 1 кільцевого трампліну 2 і використання бункера 3 для відведення очищеної рідини і бункера 5 для відведення рідини, що містить негабарити, встановлених відносно направляючої труби 1 і один одного відповідно до наведених вище вимог, забезпечує розділення об'єму рідкого середовища Q на два об'єми Q1 і Q2, рухомих у різних напрямах. При цьому кільцевий трамплін 2 дозволяє направляти негабарити з щільністю, меншою щільності води (дрантя, обривки тканин, тріска, щільна паперова маса і ін.) до розвантажувального патрубка 6 бункерів 5, видаляючи їх із зони, розташованої між стінками направляючої труби 1 і вертикальними стінками бункера 5. Джерела інформації: 1. А. с. СРСР № 258270. МПК B01D. Кл. 12d, 16/02. 2 2. А. с. СРСР № 508257. М. Кл. В01D 43/00. Опубл. 30.03.76. Бюл. № 12. 2 UA 69114 U 3. Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества. Изд. 3-е. Л., «Машиностроение», 1975, С. 93-95. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для очищення рідких середовищ від чужорідних включень, що містить вертикально встановлену направляючу трубу, профільований роздільник, збірник для очищеного рідкого середовища і збірник для рідкого середовища з чужорідними включеннями, забезпечені розвантажувальними патрубками, який відрізняється тим, що роздільник виконаний у вигляді кільцевого трампліну, закріпленого в направляючій трубі, нижній кінець кільцевого трампліну поєднаний з нижнім краєм направляючої труби, профіль кільцевого трампліну вибраний відповідно до вимог до профільованої частини витратомірної труби Хупера, при цьому конструктивні параметри направляючої труби, кільцевого трампліну, збірника для очищеної рідини, збірника для рідкого середовища і чужорідних включень і його розвантажувального патрубка, а також розміщення вказаних елементів очисного пристрою відносно один одного вибрані відповідно до вимог: dРП  3  5dЕ ; DHT  2,0  2,5dРП ; hКТ  0,12  0,15DНТ ; L КТ  10  12DНТ ; , , H  2,0  2,5DHT ; h ЗН  0,4  0,5DHT ;   0,6  0,8DHT ; R  0,15  0,20DHT , 20 де dРП - діаметр розвантажувального патрубка; dЕ - максимальний розмір (еквівалентний діаметр) чужорідних включень; DНТ - діаметр направляючої труби; hКТ - висота кільцевого трампліну; LКТ - довжина кільцевого трампліну; 25 H - відстань від направляючої труби до розвантажувального патрубка; hЗН - глибина занурення направляючої труби в збірник для рідкого середовища з негабаритами;  - відстань між стінками направляючої труби і збірника для рідкого середовища з негабаритами (ширина кільцевого зазору між ними); R радіус початкової зони поперечного перетину кільцевого трампліну. 3 UA 69114 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 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 4