Грязевик
Грязевик предназначен для устранения из транспортируемой по трубопроводу вводно-дисперсионной среды механических загрязнений в виде взвешенных частиц, в частности, может быть использован в теплотехническом оборудовании котельных, тепловых сетей, центральных тепловых пунктов и тепловых центров зданий. При его использовании достигается равномерность очистки среды в течение всего времени его работы. Очистка самого грязевика не требует его разборки - грязь вытекает из него через специальный патрубок. В состав грязевика входят корпус 1, на одной оси которого установлены входной 2 и выходной 3 патрубки. На этой же оси в корпусе установлена труба 4, жестко соединенная с выходным патрубком 3. Со стороны входного патрубка 2 труба 4 закрыта отбойным конусом 5. Вокруг трубы 4, вдоль нее, установлены конусообразные поверхности 6. На частях трубы, перекрытых конусообразными поверхностями, выполнены продольные прорези 7. Днище 8 корпуса может быть выполнено наклонным, а может быть и плоским. В этом случае, можно установить два патрубка 9 для лучшего вытекания грязи. Между днищем и конусообразной поверхностью 10, установленной на корпусе, выполнен хотя бы один патрубок 11 для прочистки. Каждая конусообразная поверхность 6, установленная вокруг трубы 4 меньше предыдущей, начиная от входного патрубка 2. Длина продольных разрезов 7 также меньше, так как поток по мере протекания по грязевику теряет напор и для попадания в трубу требуются уже меньшие отверстия по сравнению с расположенными выше.
Полезная модель предназначена для удаления из транспортируемой по трубопроводу водно-дисперсионной среды механических загрязнений в виде взвешенных частиц, в частности, может быть использована в теплотехническом оборудовании котельных, тепловых сетей, центральных тепловых пунктов и тепловых центров зданий.
Известно использование для очистки воды, протекающей по трубопроводу, магнитно-сеточного грязевика (RU Патент №2193539). Устройство состоит из корпуса очистки, в котором установлены в горизонтальном направлении трубы, выполненные из немагнитного материала. В трубах расположены магниты, которые притягивают шлам. Недостатком магнитно-сеточного грязевика является узкий диапазон видов загрязнений, на которые воздействует силы притяжения магнита. Другим недостатком является использование сеточного фильтра, который при загрязнении меняет гидродинамические свойства устройства и, следовательно, гидродинамические свойства всей системы, в которую включен грязевик. Для удаления осевшего шлама, необходимо разбирать грязевик.
Известен грязевик (RU Патент №2008604), в котором диапазон видов загрязнений, от которых очищается вода, более широкий. Известный грязевик наиболее близок к предлагаемому по совокупности существенных признаков. Он содержит корпус с днищем, с расположенными на одной оси патрубками ввода и вывода жидкости, патрубок вывода грязи и фильтр, расположенный на пути прохождения потока жидкости. Недостатком известного устройства является необходимость периодической очистки фильтра, поскольку при загрязнении он, во-первых, постепенно теряет свои фильтрующие свойства, а, следовательно, и уровень очистки, а во-вторых, изменяет гидродинамические свойства устройства и, следовательно, гидродинамические свойства всей системы, в которую включен грязевик.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является разработка конструкции грязевика, которая не требует периодической разборки устройства для восстановления фильтрующих свойств, а постоянно обеспечивает высокий уровень очистки.
Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик грязевика: не требуется его разборка для удаления грязи, увеличивается временя
безостановочной работы устройства, в течение которого обеспечивается высокий уровень очистки.
Технический результат достигается тем, что предлагаемый грязевик, также, как и известный, содержит корпус с днищем, с входным и выходным патрубками, расположенными на одной оси и с патрубком для вывода грязи. В отличие от известного, предлагаемый грязевик снабжен трубой, установленной в корпусе на одной оси с входным и выходным патрубками и жестко соединенной с выходным патрубком, установленным в днище корпуса, а противоположный конец трубы закрыт отбойным конусом, вдоль трубы дополнительно установлены, конусообразные поверхности, образующие острый угол с трубой со стороны днища, на частях трубы, перекрытых конусообразными поверхностями, выполнены продольные прорези, а ниже последней конусообразной поверхности, расположена конусообразная поверхность, жестко соединенная со стенкой корпуса, образующая с ней острый угол со стороны днища, а ее размер больше зазора между стенкой корпуса и последней конической поверхностью, установленной на трубе.
При таком выполнении грязевика очищаемый поток жидкости поступает через входной патрубок в корпус и течет вдоль стенок корпуса. Разность давлений, которая создается по разные стороны каждой конусообразной поверхности направляет воду через прорези в трубу и далее к выходному патрубку. При этом взвешенные частицы грязи продолжают движение вдоль стенок корпуса и оседают на дне. Для удаления грязи не требуется разборка грязевика. Она может быть удалена через патрубок удаления грязи.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 2 формулы полезной модели, характеризует грязевик, в котором длины участков трубы, перекрытых конусообразными поверхностями и длины прорезей, расположенных на этих участках, уменьшается последовательно в направлении от входного патрубка ко входному.
Уменьшающиеся длины прорезей, перекрытых конусообразными поверхностями, в направлении от входного патрубка к выходному обеспечивают выравнивание гидравлического давления между трубой и конусообразными поверхностями, что повышает эффективность очистки грязевиком.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 3 формулы полезной модели, характеризует грязевик, в котором днище выполнено плоским.
Такой вариант выполнения днища упрощает монтаж устройства.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 4 формулы полезной модели, характеризует грязевик, в котором в плоском днище установлен дополнительный патрубок для вывода грязи.
Дополнительный патрубок позволяет более быстро и более надежно проводить удаление грязи.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 5 формулы полезной модели, характеризует грязевик, в котором между днищем и конусообразной поверхностью, соединенной с корпусом, установлен хотя бы один патрубок для прочистки.
Патрубок для прочистки используется во время профилактической остановки устройства.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 6 формулы полезной модели, характеризует грязевик, в котором в стенке корпуса выполнен лаз.
Лаз используется в нерабочем состоянии устройства и позволяет доставать из грязевика крупные элементы загрязнений, например, камни.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показано сечение предлагаемого устройства.
Грязевик содержит корпус 1, на одной оси которого установлены входной 2 и выходной 3 патрубки. На этой же оси в корпусе установлена труба 4, жестко соединенная с выходным патрубком 3. Со стороны входного патрубка 2 труба 4 закрыта отбойным конусом 5. Вокруг трубы 4, вдоль нее, установлены конусообразные поверхности 6. На частях трубы, перекрытых конусообразными поверхностями, выполнены продольные прорези 7. Днище 8 корпуса может быть выполнено наклонным, а может быть и плоским. В последнем случае, можно установить два патрубка 9 для более быстрого удаления грязи. В корпусе между днищем и конусообразной поверхностью 10, установленной на корпусе, выполнен хотя бы один патрубок 11 для прочистки. Каждая конусообразная поверхность 6, установленная вокруг трубы 4 меньше предыдущей, начиная от входного патрубка 2. Длина продольных разрезов 7 также меньше, так как поток по мере протекания по грязевику теряет напор и для попадания в трубу требуются уже меньшие отверстия по сравнению с расположенными выше. В корпусе может быть выполнен лаз 12, который используют для устранения больших инородных включений, например, камней.
Очистка с помощью грязевика осуществляется следующим образом. Через патрубок 2 в корпус 1 поступает поток жидкости, подлежащий очистке. Он опускается на отбойный конус 5 трубы 4 и плавно растекается по всему поперечному сечению корпуса
1. Поток обтекает первую конусообразную поверхность и из-за разницы действия сил по разные стороны от нее совершает поворот на 180°, в результате чего частицы загрязнений отделяются и оседают на дно грязевика, а поток проходит в пространстве между внутренней частью конусообразной поверхности 6 и трубой 4, попадает через прорези 7 в трубу, а затем в выходной патрубок 3. Частицы загрязнений выпадают в процессе поворота потока на 180° вокруг конусообразной поверхности под действием гравитационной и выталкивающей сил. Этой разности сил противодействует сила сопротивления среды, которая значительно уменьшается под конусообразными поверхностями 6 вследствие создания ламинарного режима течения прорезями 7 в трубе. Пространство между внутренней частью конусообразной поверхности 6 и трубой 4 обеспечивает ламинарный режим течения среды со скоростью 0,05 м/сек и менее. Такая скорость обеспечивает высокую степень очистки от загрязнения. Расход среды для второй и последующих конусообразных поверхностей существенно уменьшается и степень очистки среды от загрязнений повышается.
Частицы загрязнений попадают на дно, огибая конусообразную поверхность 10, сопряженную со стенками корпуса 1. Благодаря ей на днище корпуса образуется отстойник, из которого частицы грязи не могут уноситься потоком среды из корпуса при резких изменениях расхода среды.
1. Грязевик, содержащий корпус с днищем, с входным и выходным патрубками, расположенными на одной оси, и с патрубком для вывода грязи, отличающийся тем, что грязевик снабжен трубой, установленной в корпусе на одной оси с входным и выходным патрубками и жестко соединенной с выходным патрубком, установленным в днище корпуса, а противоположный конец трубы закрыт отбойным конусом, вдоль трубы, вокруг нее установлены конусообразные поверхности, образующие острый угол с трубой со стороны днища, на частях трубы, перекрытых конусообразными поверхностями, выполнены продольные прорези, а ниже последней конусообразной поверхности расположена конусообразная поверхность, жестко соединенная со стенкой корпуса, образующая с ней острый угол со стороны днища, а ее размер больше зазора между стенкой корпуса и последней конусообразной поверхностью, установленной на трубе.
2. Грязевик по п.1, отличающийся тем, что длины участков трубы, перекрытых конусообразными поверхностями, и длины прорезей, расположенных на этих участках, уменьшаются последовательно в направлении от входного патрубка к выходному.
3. Грязевик по п.2, отличающийся тем, что днище выполнено плоским.
4. Грязевик по п.3, отличающийся тем, что в днище установлен дополнительный патрубок для вывода грязи.
5. Грязевик по п.1, отличающийся тем, что между днищем и конусообразной поверхностью, соединенной с корпусом, установлен хотя бы один патрубок для прочистки.
6. Грязевик по п.1, отличающийся тем, что в стенке корпуса выполнен хотя бы один лаз.
