РЕСИВЕР Российский патент 1995 года по МПК F04B41/02 

Изобретение относится к аппаратам вакуумной техники и может быть применено в любой отрасли народного хозяйства при отделении твердых частиц от жидкости, в частности, при обезвоживании концентрата металлургической промышленности, т. е. продукта обогащения руд цветных металлов, с помощью дискового фильтра вакуум-насосом.

Известен вакуум-насос [1] содержащий вертикальную трубу с расширенной верхней частью, над которой расположены всасывающий и выпускной клапаны, а в средней части трубы есть приемный патрубок, выполненный в виде тройника, в котором смонтирован цилиндрический золотник, связанный тягой с противовесом и клапаном, размещенным под сливным концом трубы, внутри которой находится поплавок, воздействующий в нижнем положении на подпружиненную защелку, удерживающую золотник в положении перекрытия патрубка, пространство над золотником соединено трубкой с выхлопной камерой клапанной коробки.

Недостатком этого устройства является то, что в полости трубы вакуум создается циклично, следовательно, фильтрующий аппарат работает так, что снижает КПД и вызывает дополнительный водозабор.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является ресивер [2] содержащий полый цилиндрический корпус с впускным, выпускным и сливным отверстиями, а также соответственно впускной, выпускной и сливной патрубки.

Недостатком является то, что существующий способ опорожнения ресивера с помощью насоса неотвратимо влечет непроизводительные затраты, связанные как с содержанием и эксплуатацией насоса, так и за счет простоя фильтрующей установки, когда производится слив жидкости. Одновременная же работа двух разных систем (вакуумной установки и гидронасоса) не согласуется из-за подсоса воздуха через гидронасос. Поэтому фильтр работает с паузами, т.е. циклично из-за опорожнения ресивера. Цикличная работа фильтра снижает качество его продукта и КПД каждой единицы оборудования фильтрующей системы.

Чтобы фильтрующий аппарат работал эффективно и непрерывно, с меньшими энергозатратами, обеспечивая при этом высокое качество продукции, ресивер, содержащий полый цилиндрический корпус с впускным, выпускным и сливным отверстиями и соответствующими им патрубками, согласно изобретению установлен вертикально, сливное отверстие расположено в нижней стенке корпуса, он снабжен установленным в полости корпуса клапаном сливного отверстия, включающим седло и запорный орган, и механизмом управления клапаном, содержащим стаканы, жестко установленные на нижней стенке корпуса, шпильки, ввинченные в стаканы, ограничительную пластину с втулкой в центре, закрепленную на свободных концах шпилек, шток, установленный вертикально во втулке, поплавок, закрепленный в верхней части штока, при этом нижний конец штока связан с запорным органом, а запорный орган поджат относительно втулки пружиной, кроме того, впускной и выпускной патрубки расположены диаметрально противоположно друг другу, а сливной патрубок снабжен фигурным коленом.

На фиг. 1 показано устройство ресивера в исходном положении; на фиг. 2 ресивер в работе.

Ресивер содержит полый цилиндрический корпус 1, жестко закрепленный между стойками 2 в подвешенном вертикально состоянии, в верхней части которого диаметрально противоположно друг другу жестко встроены впускной 3 и выпускной 4 патрубки соответственно для притока жидкости и отсоса воздуха. В нижней стенке корпуса 1 расположено сливное отверстие 5 с уплотнителем 6 по его периметру для обеспечения герметичности емкости, перекрывающееся клапаном 7, жестко прикрепленным к штоку 8, второй конец которого имеет резьбу для гайки 9, чтобы удерживать поплавок 10, когда последний выталкивается жидкостью корпуса 1.

На штоке 8 между клапаном 7 и втулкой 11 установлена пружина 12 для усиления герметичной плотности запирания отверстия 5, чтобы в полости корпуса 1 гарантировать вакуум в момент пуска в работу ресивера. Втулка 11 установлена жестко в центре пластины 13. Длина продольной оси и внутренний диаметр втулки 11 должны обеспечивать штоку 8 плавающее без перекоса движение при работе ресивера.

Пластина 13 соединена со шпильками 14 шарнирно, т.е. через круглые отверстия, чтобы соединение шпилек 14 со стаканами 15 посредством резьбы было возможным. Стаканы 15 крепятся жестко на нижней стенке корпуса 1 и расположены на периферии периметра отверстия 5.

Резьбовое соединение шпилек 14 со стаканами 15 предусматривает регулировку пружины 12 в процессе пусконаладочных работ ресивера.

Под корпусом 1 отверстие 5 обустроено гидрозатвором, состоящим из сливного патрубка 16 и фигурного колена 17, торец которого направлен в дренаж 18.

Патрубок 16 с отверстием 5 соединен герметично, чтобы воздух атмосферного давления воздействовал лишь с торца колена 17, когда ресивер в работе.

Длина патрубка 16 величина расчетная, чтобы его полость смогла вместить такой вес жидкости, который был бы достаточным, чтобы противодействовать силе воздуха атмосферного давления, востребованного со стороны торца колена 17, когда в полости корпуса 1 вакуум.

Чтобы повысить степень активности противодействия веса жидкости патрубка 16 силе атмосферного давления воздуха, его следует устанавливать под углом к площадке корпуса 1.

Диаметр патрубка 16 может быть и большим, чем торец колена 17, но диаметр последнего не должен быть меньше диаметра патрубка 3, чтобы полость сосуда 1 не переполнялась жидкостью, что может прекратить функцию ресивера.

За счет продольной оси стоек 2 габарит высоты подвеса корпуса 1 может меняться, но чтобы без ущерба наличию порога перепада жидкости из аппарата фильтра в ресивер, т.е. каскаду.

Размер продольной оси штока 8 рекомендуется выполнять максимальным как условие обеспечения предельной силы падения столба жидкости корпуса 1, когда открыто отверстие 5, чтобы "самообслуживание" жидкости было эффективным. Но критическая высота поднятого штоком 8 поплавка 10 не должна превышать высоты расположения патрубком 3 и 4, чтобы сохранить "камеру" вакуума, когда ресивер в работе.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Когда через патрубок 4 насос поглощает из полости корпуса 1 воздух, то там, как и во всей гидросхеме фильтрующей системы, образуется вакуум. Под действием атмосферного давления это пpостранство системы заполняется жидкостью, поступающей в ресивер через патрубок 3. Когда высота столба жидкости достигает поплавка 10, то он стремится вверх, передавая выталкивающую его силу штоку 8 за счет гайки 9. Пружина 12, воспринимая усилие штока 8, временно концентрирует его в себе за счет силы своей упругости и поплавок 10 временно остается неподвижным. Дальнейший же рост высоты столба жидкости в корпусе 1 вызывает подъем поплавка 10, в результате чего шток 8 сжимает пружину 12, смещая клапан 7 с отверстия 5. Клапан 7, зависая, прекращает удерживать жидкость в корпусе 1. Столб жидкости корпуса 1 стремится вниз и через отверстие 5 поступает в патрубок 16.

В момент внедрения жидкости в патрубок 16 проникновение воздуха в полость корпуса 1 и не исключается за счет фактора разности давлений двух сред воздуха и столба жидкости.

Разовый подсос воздуха преодолевается резервом мощности вакуум-насоса. Заполнение патрубка 16 жидкостью делает полость его гидрозатвором и проникновение воздуха в корпус 1 с торца колена 17 навсегда прекращается, даже в случае остановки вакуум-насоса и последующем запуске его в работу.

Постоянно действующая жидкость патрубка 16 выражает силу, противодействующую силе атмосферного давления воздуха, действующего со стороны торца колена 17, когда в корпусе 1 вакуум. Вот почему длина патрубка 16 является расчетной величиной, чтобы столб жидкости корпуса 1, падающей через отверстие 5, "обслуживал" лишь сам себя без каких-либо затрат силы своей на жидкость полости патрубка 16, т.е. достигал дренажа 18 "самообслуживанием".

В случае сокращения притока жидкости в полость корпуса 1 через патрубок 3 высота столба гидросреды уменьшается и поплавок 10 опускается своим весом и под действием силы пружины 12, что смещает клапан 7 в отверстие 5.

При закрытом же клапаном 7 отверстии 5 столб жидкости в корпусе 1 вновь стабилизируется и цикл опорожнения ресивера прежним способом дублируется, когда вакуум-насос в работе.

Использование: при обезвоживании концентрата металлургической промышленности. Сущность изобретения: цилиндрический корпус установлен вертикально, сливное отверстие расположено в нижней стенке корпуса. В полости корпуса установлен клапан уплотнения сливного отверстия, содержащий седло и запорный орган. Механизм управления клапаном содержит стаканы, жестко установленные на нижней стенке корпуса, шпильки, ввинченные в стаканы, ограничительную пластину с втулкой в центре, закрепленную на свободных концах шпилек, установленный вертикально во втулке, поплавок, закрепленный в верхней части штока. Нижний конец штока связан с запорным органом, который поджат относительно втулки пружиной. Впускной и выпускной патрубки расположены диаметрально противоположно друг другу. Сливной патрубок снабжен фигурным коленом. Запорный орган клапана выполнен шаровым. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. РЕСИВЕР, содержащий полый цилиндрический корпус с впускным, выпускным и сливным отверстиями, соответственно впускной, выпускной и сливной патрубки, отличающийся тем, что цилиндрический корпус установлен вертикально, сливное отверстие расположено в нижней стенке корпуса, он снабжен установленным в полости корпуса клапаном уплотнения сливного отверстия, включающим седло и запорный орган, и механизмом управления клапаном, включающим стаканы, жестко установленные на нижней стенке корпуса, шпильки, ввинченные в стаканы, ограничительную пластину с втулкой в центре, закрепленную на свободных концах шпилек, шток, установленный вертикально во втулке, поплавок, закрепленный в верхней части штока, при этом нижний конец штока связан с запорным органом, а запорный орган поджат относительно втулки пружиной, кроме того, впускной и выпускной патрубки расположены диаметрально противоположно друг другу, а сливной патрубок снабжен фигурным коленом. 2. Ресивер по п.1, отличающийся тем, что запорный орган клапана выполнен шаровым.