Установка очистки жидкостей
Установка может быть использована для очистки топлив, масел, воды и других жидкостей от механических примесей в различных отраслях промышленности прямоточным или циркуляционным способом в емкостях, расположенных ниже уровня пола.
Технический результат полезной модели - автоматическое обеспечение на входе в центрифугу необходимого давления и расхода при заполнении ее всасывающего тракта и сборника осадка очищаемой жидкостью или в процессе очистки. В установке очистки жидкостей, включающей центробежный очиститель, установленный на сборнике осадка и сообщающийся с ним, его привод, емкость для очищаемой жидкости, в которую погружена одним концом всасывающая магистраль со встроенным в один из своих участков источником гидравлического давления, второй конец которой подсоединен к всасывающему патрубку очистителя, нагнетающую магистраль, снабженную средством регулирования расхода и датчиками давления и температуры и микроконтроллером, обеспечивающим визуальное отображение информации о величинах давления и температуры и отключение установки при отклонении рабочих параметров и температуры от заданных величин. Согласно предлагаемому решению всасывающая магистраль выполнена в виде трех последовательно соединенных между собой участков: первого вертикального, погруженного свободным концом с обратным клапаном в емкость для очищаемой жидкости, горизонтального участка, в который встроен центробежный насос с обратным клапаном, сообщающим выход и вход насоса, второго вертикального участка, сообщенного со всасывающим патрубком центрифуги, а также дополнительно снабжена расположенным над горизонтальным участком всасывающей магистрали со встроенным насосом, соединенным с этим участком дополнительным
контуром, состоящим из двух вертикальных трубопроводов, первый из которых сообщен со входом, а второй - с выходом насоса и одного горизонтального трубопровода, сообщающего между собой верхние концы обоих вертикальных трубопроводов, где первый вертикальный трубопровод снабжен прерывателем в виде крана и заливной горловиной с заглушкой в его верхнем конце, а к точке сообщения его нижнего конца с горизонтальным участком всасывающей магистрали подключен своим верхним концом первый вертикальный участок всасывающей магистрали, а второй вертикальный трубопровод дополнительного контура своим нижним концом сообщен с выходом насоса, а к точке сообщения горизонтального и второго вертикального трубопроводов подключен второй вертикальный участок всасывающей магистрали, подключенный своим втором концом ко всасывающему патрубку центрифуги.
Полезная модель относится к области разделения суспензий и эмульсий в поле действия центробежных сил и может быть использована для очистки минеральных масел и топлив, синтетических масел, воды и других жидкостей от механических загрязнений в различных отраслях промышленности при производстве и эксплуатации машин.
Известна установка очистки жидкостей, включающая центробежный очиститель, установленный на сборнике осадка и сообщающийся с ним, его привод, емкость для очищаемой жидкости, основную всасывающую магистраль со встроенным источником гидравлического давления в виде самовсасывающего электронасоса высокого давления и соединяющую емкость для очищаемой жидкости со всасывающим патрубком очистителя.
К участку основной всасывающей магистрали между источником гидравлического давления и всасывающим патрубком подключена дополнительная всасывающая магистраль, снабженная средством ручной регулировки расхода и визуального контроля давления. Установка содержит также нагнетающую магистраль, подключенную к нагнетающему патрубку очистителя, снабженную вентилем регулировки расхода и подключенную свободным концом к емкости для очищаемой жидкости или к любому другому приемнику очищенной жидкости. Установка снабжена датчиками температуры и давления, расположенными на нагнетающей магистрали, микроконтроллером для визуального отображения информации о величинах давления и температуры и отключения установки при отклонении этих параметров от заданных величин. (Патент на полезную модель №57149, бюл. №28 от 10.10.2006 г.).
Недостатком известной установки является выполнение всасывающего тракта из двух магистралей: основной, снабженной самовсасывающим насосом высокого давления, и дополнительной, снабженной средствами ручного регулирования расхода и визуального контроля давления, что предопределяет низкую надежность установки из-за отсутствия автоматического поддержания величин вышеуказанных параметров в необходимых пределах во всасывающем тракте центрифуги при ее заправке очищаемой жидкостью или в процессе очистки.
Техническим результатом полезной модели является автоматическое обеспечение на входе в центрифугу необходимого давления и расхода при заполнении ее всасывающего тракта и сборника осадка очищаемой жидкостью и в процессе работы установки.
Поставленная задача решается тем, что в установке очистки жидкостей, включающей центробежный очиститель жидкости, установленный на сборнике осадка и сообщающийся с ним, его привод, емкость для очищаемой жидкости, в которую погружена одним концом всасывающая магистраль со встроенным в один из своих участков источником гидравлического давления, второй конец которой подсоединен к всасывающему патрубку очистителя, нагнетающую магистраль, снабженную средством регулирования расхода и датчиками давления и температуры и микроконтроллером, обеспечивающим визуальное отображение информации о величинах давления и температуры и отключение установки при отклонении рабочих параметров давления и температуры от заданных величин. Согласно предлагаемому решению всасывающая магистраль выполнена в виде трех последовательно соединенных между собой участков: первого вертикального, погруженного свободным концом с обратным клапаном в емкость для очищаемой жидкости, горизонтального участка, в который встроен центробежный насос низкого давления с обратным клапаном, сообщающим выход и вход насоса, второго вертикального участка, сообщенного со всасывающим
патрубком центрифуги, а также дополнительно снабжена расположенным над горизонтальным участком всасывающей магистрали со встроенным насосом, сооединенным с этим участком дополнительным контуром, состоящим из двух вертикальных трубопроводов, первый из которых сообщен со входом, а второй - с выходом насоса и одного горизонтального трубопровода, сообщающего между собой верхние концы обоих вертикальных трубопроводов, где первый вертикальный трубопровод дополнительного контура, сообщенный со входом насоса, снабжен прерывателем в виде крана и заливной горловиной с заглушкой в его верхнем конце, а к точке сообщения его нижнего конца с горизонтальным участком всасывающей магистрали подключен своим верхним концом первый вертикальный участок всасывающей магистрали, нижний конец которого погружен в емкость для очищаемой жидкости, а второй вертикальный трубопровод дополнительного контура своим нижним концом сообщен с выходом насоса, а к точке сообщения горизонтального и второго вертикального трубопроводов дополнительного контура подключен второй вертикальный участок всасывающей магистрали, подключенный своим вторым концом ко всасывающему патрубку центрифуги.
Технический результат достигается за счет применения в установке комплекса технических средств: выполнение всасывающей магистрали из сообщающихся участков: первого вертикального участка, снабженного в зоне погружения его в емкость с очищаемой жидкостью, обратным клапаном, обеспечивающим после первичного заполнения удержание во всех участках всасывающего тракта очищаемой жидкости, горизонтального участка, в который встроен центробежный насос низкого давления с обратным клапаном, сообщающим выход и вход насоса, второго вертикального участка, подключенного ко всасывающему патрубку центрифуги.
Центробежный насос низкого давления при условии предварительного заполнения его и всасывающего тракта очищаемой жидкостью обеспечивает подъем очищаемой жидкости, находящейся ниже уровня пола, и исключает одновременно необходимость применения контрольно-регулирующих устройств для поддержания допустимого давления в его нагнетающей магистрали. Для обеспечения заполнения всасывающего тракта и встроенного в него центробежного насоса несливаемым объемом очищаемой жидкости над горизонтальным участком всасывающей магистрали со встроенным насосом выполнен дополнительный контур, состоящий из двух вертикальных трубопроводов, первый из которых сообщен со входом, а второй - с выходом насоса и горизонтального трубопровода, сообщающего между собой верхние концы обоих вертикальных трубопроводов. Первый вертикальный трубопровод снабжен в средней части прерывателем в виде крана и заливной горловиной с заглушкой в верхней части, а к стыку его нижнего конца с горизонтальным участком всасывающей магистрали подключен своим верхним концом первый вертикальный участок всасывающей магистрали. Второй вертикальный трубопровод своим нижним концом сообщен с выходом насоса, а к стыку его верхнего конца с горизонтальным трубопроводом подсоединен второй вертикальный участок всасывающей магистрали, сообщенный своим вторым концом со всасывающим патрубком центрифуги.
Через заливную горловину первого вертикального трубопровода при открытых заглушке и кране заливается очищаемая жидкость, которая заполняет при открытом кране весь дополнительный контур, насос, всю всасывающую магистраль до обратного клапана. Затем заглушка и кран-прерыватель закрываются. Установка готова к работе.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором схематично изображена заявляемая установка.
Позициями на фигуре обозначены: 1 - сборник осадка, 2 - кольцевая мембрана, 3 - центробежный очиститель жидкости (центрифуга), 4 - фланец центрифуги, 5 - колпак центрифуги, 6 - тонкослойная вставка, 7 - втулка, 8 - подшипники скольжения, 9 - полая ось, 10 - напорный диск, 11 - конусообразная обечайка, 12 - кнопка выпуска воздуха, 13 - всасывающая магистраль, 14 - центробежный насос, 15, 16 - обратные клапаны, 17 - первый вертикальный трубопровод дополнительного контура, 18 - кран-прерыватель, 19 - заливная горловина, 20 - заглушка, 21 - горизонтальный трубопровод дополнительного контура, 22 - второй вертикальный трубопровод дополнительного контура, 23 - нагнетающая магистраль, 24 - электродвигатель, 25 - вентиль, 26 - датчик давления, 27 - датчик температуры, 28 - микроконтроллер, 29 - емкость для очищаемой жидкости.
Установка содержит центробежный очиститель жидкости 3, установленный своим фланцем 4 через кольцевую мембрану 2 на сборнике осадка 1. Ротор центробежного очистителя содержит герметичный колпак 5 с конусообразной обечайкой 11 в нижней части, тонкослойную вставку 6 для очистки жидкостей, размещенную на втулке 7, которая через подшипники 8 установлена на полой оси 9. На оси 9 установлен напорный диск 10 для перекачивания очищенной жидкости через полую ось 9, нагнетающую магистраль 23 с наконечником на конце к потребителю. Колпак 5 в верхней части снабжен кнопкой 12 выпуска воздуха из внутренних полостей центрифуги 3, которая приводится во вращение электродвигателем 24. На напорной магистрали 23 установлены вентиль 25, датчики давления 26 и температуры 27. Установка снабжена микроконтроллером 28, который при отклонении рабочих параметров от заданных величин дает команду на отключение электродвигателя 24. Всасывающая магистраль 13 содержит три сообщающихся участка: первый вертикальный участок, снабженный на конце перед наконечником
обратным клапаном 15, горизонтальный участок со встроенным центробежным насосом 14 низкого давления с подключенным к выходу и входу насоса предохранительным обратным клапаном 16 и второй вертикальный участок, подключенный нижним концом к всасывающему патрубку центрифуги 3.
Над горизонтальным участком всасывающей магистрали 13 со встроенным насосом 14 выполнен сообщающийся с ним дополнительный контур трубопроводов, состоящий из первого вертикального участка 17, сообщенного нижним концом перед входом в насос 14 с горизонтальным участком всасывающей магистрали 13, из второго вертикального участка 22, сообщенного нижним концом с выходом насоса 14, а верхним концом - соответственно с верхним концом второго вертикального участка всасывающей магистрали 13, и горизонтального участка 21, сообщающего верхние части обоих вертикальных участков 17 и 22.
В средней части участка 17 встроен кран 18 для прерывания или сообщения его верхней и нижней частей. В верхнем конце участка 17 размещена заливная горловина 19, снабженная заглушкой 20.
Конструкция установки обеспечивает предварительное заполнение: через заливную горловину вертикальных и горизонтального участков всасывающей магистрали, вертикальных и горизонтального участков дополнительного контура трубопроводов, а также полости центробежного насоса с обратным клапаном, а затем с помощью центробежного насоса - заполнение полостей центрифуги с выпуском из нее воздуха через соответствующую кнопку вверху и нагнетающей магистрали.
Установка работает следующим образом.
Перед началом процесса очистки установку подготавливают к работе. Для этого наконечники всасывающей 13 и нагнетающей 23 магистралей погружают в емкость 29 с очищаемой жидкостью. Открывают кран 18 и заглушку 20 и через заливную горловину 19 заливают очищаемую жидкость, которая заполняет первый вертикальный участок
всасывающей магистрали 13 до обратного клапана 15, горизонтальный участок всасывающей магистрали 13, полости центробежного насоса 14 и обратного клапана 16, вертикальные 17 и 22 и горизонтальный 21 участки дополнительного контура трубопроводов. После заполнения вышеперечисленных участков очищаемой жидкостью кран 18 и заглушка 20 закрываются. Включается центробежный насос низкого давления 14, очищаемая жидкость из емкости 29 подается в центрифугу 3, сборник осадка 1 и нагнетающую магистраль 23. В процессе заполнения центрифуги необходимо нажатием кнопки 12 выпускать из нее воздух. Для полного исключения нагнетания во всасывающую магистраль центрифуги 3 и сборника осадка 1 недопустимого давления жидкости, горизонтальный участок всасывающей магистрали 13 снабжен обратным клапаном 16, сообщенным своим входом с выходом насоса 14, а своим выходом - со входом насоса 14. После заполнения всех магистралей и центрифуги очищаемой жидкостью установка готова к работе. В связи с тем, что центробежный насос 14 не развивает на выходе давления, способного разрушить или повлиять на нормальную работу элементов центрифуги, сборника осадка, нагнетающей магистрали, отсутствует необходимость применения соответствующих контрольно-регулирующих устройств, что повышает надежность работы установки. Одновременно, в связи с предварительным заполнением всасывающей магистрали очищаемой жидкостью, центробежный насос при работе установки обеспечивает подъем очищаемой жидкости, находящейся ниже уровня пола.
После завершения подготовки установки к работе для проведения очистки (при включенном насосе 14) включается электродвигатель 24 вращения центрифуги 3, в которой происходит очистка жидкости от загрязнений в тонкослойной вставке 6. Причем, при очистке жидкости в емкости на уровне пола, следует открыть кран 18 и выключить насос 14, так как в этом случае забор очищаемой жидкости осуществляется центрифугой 5.
Очищенная жидкость напорным диском 10 через полую ось 9 подается в нагнетающую магистраль 23 через вентиль 25 либо в емкость 29 при циркуляционной очистке, либо в любой приемник очищенной жидкости при прямоточной очистке. Расход жидкости регулируется вентилем 25. Давление и температура жидкости контролируется соответственно датчиком давления 26 и датчиком температуры 27, размещенными на нагнетающей магистрали 23. При отклонении давления или температуры жидкости в нагнетающей магистрали 23 от заданных величин микропроцессорный контроллер 28 по сигналу от соответствующего датчика дает команду на отключение электродвигателя 24 центрифуги 3.
1. Установка очистки жидкостей, включающая центробежный очиститель жидкости, установленный на сборнике осадка и сообщающийся с ним, всасывающую магистраль с источником гидравлического давления, сообщенную входом с емкостью для очищаемой жидкости, а выходом - со всасывающим патрубком центрифуги, нагнетающую магистраль, сообщенную своим входом с нагнетающим патрубком центрифуги, а выходом - с любым приемником очищенной жидкости, и снабженную средством регулирования расхода жидкости, датчиками рабочих параметров установки и микроконтроллером с визуальным отображением рабочих параметров установки и автоматическим отключением установки при отклонении этих параметров от заданных величин, отличающаяся тем, что всасывающая магистраль выполнена в виде трех последовательно соединенных участков: первого вертикального с обратным клапаном на конце, погружаемого в очищаемую жидкость, горизонтального со встроенным центробежным насосом низкого давления и обратным клапаном, сообщенного входом с выходом насоса, а выходом - со входом насоса, и второго вертикального, сообщенного выходом со всасывающим патрубком центрифуги, причем над горизонтальным участком всасывающей магистрали выполнен соединенный с ним дополнительный контур сообщающихся трубопроводов, содержащий первый вертикальный участок с краном-прерывателем и заливной горловиной, сообщенный нижним концом со входом насоса, второй вертикальный участок, сообщенный нижним концом с выходом насоса, и горизонтальный участок, соединяющий верхние концы вертикальных участков.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вход второго вертикального участка всасывающей магистрали сообщен с верхним концом второго вертикального участка дополнительного контура трубопроводов.
