АВТОМАТ ДЛЯ ФИЛЬТРОВАНИЯ, ПЕРЕЛИВАНИЯ И РАЗЛИВА РАЗЛИЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ РАТНИКОВА В.И. Российский патент 1999 года по МПК B01D29/60 

Предлагаемое изобретение относится к области фильтрования, переливания и разлива различных жидкостей, в том числе агрессивных, легковоспламеняющихся и взрывоопасных, и может использоваться в различных отраслях промышленности и в городских и поселковых хозяйствах, имеющих дело с водой.

Известно "Устройство для непрерывного автоматического фильтрования жидкостей", патент РФ N 2106178, класс B 01 D 29/60, 37/04, приоритет от 31.03.97 г. Оно содержит фильтр с заборным шлангом, закрепленным на патрубке вертикального дополнительного трубопровода, который установлен выше уровня жидкости, которую может поднять в нем всасывающее усилие эжектора, связанного через свое пассивное сопло трубопроводом с верхней частью этого дополнительного трубопровода, а его нижняя часть с емкостью с отфильтрованной жидкостью. К эжектору подводится сжатый воздух, а во всех трубопроводах имеются регулировочные краны. А заборный шланг установлен в емкости с жидкостью, которую надо отфильтровывать, установленную выше емкости с отфильтрованной жидкостью.

Устройство работает следующим образом: перед началом работы закрывают кран в дополнительном трубопроводе и открывают в магистрали сжатого воздуха. Сжатый воздух, пройдя через эжектор, создает разрежение, вакуум, в дополнительном трубопроводе, с помощью которого жидкость под действием атмосферного давления, пройдя через фильтр, будет сливаться в этот трубопровод. После заполнения его отфильтрованной жидкостью открывают кран, сливают ее в емкость и переходят на автоматический режим работы. Под действием атмосферного давления жидкость заполняет трубопровод до определенной высоты. Эта высота зависит от всасывающего усилия эжектора и плотности жидкости. А жидкость из емкости, установленной выше емкости, в которую она, отфильтрованная, сливается, пройдя через фильтр, будет сливаться в дополнительный трубопровод, а из него в емкость для отфильтрованной жидкости, а из нее ее можно отвести по трубопроводу, в котором вручную надо открыть кран.

К недостаткам этого устройства следует отнести, что с его помощью нельзя переливать отфильтрованные жидкости в емкости, установленные много выше емкости с жидкостями, которые надо отфильтровывать. А отвод отфильтрованной жидкости из емкости, в которую она сливается, производится вручную, при визуальном контроле.

Наиболее близким по технической сущности, к предлагаемому изобретению, является "Устройство для фильтрования и залива в герметичные емкости различных жидкостей", патент РФ N 2091127, класс B 01 D 29/00, приоритет от 24.05.96 г. Оно содержит герметичную емкость, например железнодорожную цистерну, заливное отверстие которой заглушено прокладкой с фланцем, на котором установлены и закреплены воздухораспределитель, эжектор, заборный шланг с краном, фильтр и вакуумметр.

Корпус воздухораспределителя выполнен из двух втулок: верхней и нижней. Его нижняя внутренняя полость связана с магистралью сжатого воздуха через трубопровод. Нижнее конусное отверстие нижней втулки перекрыто конусом штока, который установлен в воздухораспределителе с уплотнительными кольцами, у него имеется еще и верхний конус. На штоке во внутренней полости цистерны установлены между регулировочными упорами поплавковый клапан с регулировочным грузом. Между верхним конусным отверстием в верхней втулке и цилиндрическим отверстием и штоком имеется зазор, а внутренняя полость верхней втулки соединена трубопроводом с активным соплом эжектором, а его пассивное сопло связано через переходник и отверстия в нем с внутренней полостью цистерны. В нем с помощью крышки установлен предохранительный клапан, поплавок которого помещен во внутренней полости цистерны, а на его фланце закреплен заборный шланг с краном и фильтром. В условной емкости имеется жидкость, которую надо отфильтровать и слить в цистерну. При технической необходимости, когда торец заливного отверстия цистерны не позволяет заглушить его с помощью прокладки и фланца, воздухораспределитель, эжектор, заборный шланг с краном и фильтром и вакуумметр можно установить и закрепить и на крышке, которая имеется у цистерны, и поджать с помощью крепежного устройства, которое у нее имеется.

Работа устройства. Перед началом работы открыть крышку цистерны и запрокинуть ее так, чтобы она не упала в свое прежнее положение. Перекрыть заливное отверстие ее с помощью прокладки и фланца, на котором закреплены воздухораспределитель, эжектор, заборный шланг с краном, фильтром и вакуумметром. Чтобы увеличить вес, которым фланец поджат к цистерне, надо заборный шланг обмотать вокруг воздухораспределителя, открыть кран в магистрали сжатого воздуха. После этого сжатый воздух через трубопровод и воздухораспределитель будет подводиться к активному соплу эжектора, который будет производить откачку воздуха из цистерны.

После достижения в ней определенного вакуума, фланец будет поджат к цистерне за счет перепада давлений: вакуума в ней и атмосферного снаружи ее. Заборный шланг с фильтром поместить в жидкость, которую надо отфильтровать и слить в цистерну, и открыть в нем кран.

Тогда эта жидкость, за счет перепада давлений, пройдя через фильтр, будет сливаться в цистерну.

После заполнения цистерны поплавковый клапан воздухораспределителя всплывет вверх, поднимет шток, который перекроет подачу сжатого воздуха к эжектору, и будет удерживаться в этом положении сжатым воздухом. А эжектор свяжет верхнюю часть цистерны с атмосферой, и она больше не будет заполняться жидкостью.

После окончания работы, закрыть кран в магистрали сжатого воздуха и снять фланец с цистерны.

К недостаткам этого устройства следует отнести, что с его помощью можно заливать в цистерну отфильтрованные жидкости с глубин не более 10 метров. Эта высота ограничена вакуумом в цистерне и атмосферном давлении. В этом устройстве не решен вопрос слива отфильтрованной жидкости из цистерны в другие емкости во время его работы и автоматического заполнения цистерны после слива из нее отфильтрованной жидкости.

Целью предлагаемого изобретения является фильтрование и переливание жидкостей, которые находятся ниже 10 метров по отношению к емкости, в которую они сливаются. И полная автоматизиция технологического процесса фильтрования, переливания и разлива отфильтрованных жидкостей во время работы автомата.

Поставленная цель достигается тем, что автомат содержит три дополнительные емкости, на крышках которых установлены воздухораспределители с штоками и поплавковыми клапанами, размещенными в этих емкостях, заборный шланг первой дополнительной емкости с обратным клапаном и фильтром помещен в жидкость, которую надо отфильтровать и перелить, заборный шланг с обратным клапаном второй дополнительной емкости, установленной выше первой, связан с первой дополнительной емкостью, заборный шланг с обратным клапаном третьей дополнительной емкости, установленной выше второй, связан со второй дополнительной емкостью, а ее сливной шланг с обратным клапаном связан с емкостью с установленным на ее крышке воздухораспределителем, в которую сливаются отфильтрованные и переливаемые жидкости, причем активное сопло эжектора первой дополнительной емкости связано трубопроводами через свой воздухораспределитель и воздухораспределитель емкости, в которую переливаются отфильтрованные жидкости, с магистралью сжатого воздуха, связь активных сопел эжекторов второй дополнительной емкости и третьей дополнительной емкости с магистралью сжатого воздуха заглушена воздухораспределителями, а все пассивные сопла эжекторов связаны со своими дополнительными емкостями.

А это позволяет фильтровать и переливать жидкости, которые находятся ниже 10 метров по отношению к емкости, в которую они сливаются, за счет трех дополнительных емкостей с установленными на них воздухораспределителями и эжекторами. И полностью автоматизировать технологический процесс фильтрования, переливания и разлива отфильтрованных жидкостей во время работы автомата, за счет емкости, в которую они сливаются, с установленным на ее крышке воздухораспределителем, а он предотвращает перелив в нее жидкости и автоматизирует технологический процесс ее заполнения во время работы автомата.

В этом автор видит новизну и существенные отличия предложенного им автомата.

На чертеже показан общий вид автомата. Он содержит три дополнительные емкости 1, 2 и 3, на их крышках 4 установлены воздухораспределители 5 с постоянными магнитами 6, штоками 7, с кольцевыми проточками 8, с упорами 9, поплавковыми клапанами 10, установленными в этих емкостях, регулировочными грузами 11 и с эжекторами 12, которые связаны через трубопроводы 13, 14, 15, 16, 17, 18 и 19, через воздухораспределители с магистралью сжатого воздуха 20.

Заборный шланг 21 с обратным клапаном 22 и фильтром 23 дополнительной емкости 1 помещен в условную емкость 24 с жидкостью 25, которую надо отфильтровать и перелить в емкость 26, установленную выше 10 метров по отношению условной емкости 24. Заборный шланг 21 с обратным клапаном 22 дополнительной емкости 1 помещен внутри этой емкости. Заборный шланг 21 с обратным клапаном 22 дополнительной емкости 3, установленной выше второй дополнительной емкости, помещен внутри этой емкости. А ее сливной шланг 27 с обратным клапаном 28 помещен в емкость 26. На этой емкости установлен и закреплен воздухораспределитель 5, а его поплавковый клапан 10 помещен внутри этой емкости, на крышке 29 которой имеется отверстие 30. Сливной трубопровод 31 емкости 26 связан с трубопроводами 32, по которым происходит разлив отфильтрованной жидкости по ее назначению, он идет равномерно за счет отверстия 30. В трубопроводах имеются регулировочные краны 33. Пассивные сопла 34 эжекторов 12 связаны трубопроводами 35 со своими дополнительными емкостями, а их активные сопла 36 трубопроводами 13, 19 и 37 со своими воздухораспределителями 5, в которых имеются отверстия 38 и 39.

Работа автомата. Перед началом работы закрыть кран 33 в сливной трубе 31 и открыть кран 33 в магистрали сжатого воздуха 20, который, пройдя через трубопровод 16, воздухораспределитель 5 емкости 26, трубопровод 15, отверстие 38, кольцевую проточку 8 и трубопровод 13 будет подводиться к активному соплу 36 эжектора 12, а он будет производить откачку воздуха из дополнительной емкости 1. По достижении в ней определенного вакуума, жидкость 25 под воздействием на нее атмосферного давления, пройдя через фильтр 23, по заборному шлангу 21 и через обратный клапан 22 будет поступать в дополнительную емкость 1, а обратный клапан 22 в дополнительной емкости 2 в это время закроется. После заполнения дополнительной емкости 1 ее поплавковый клапан 10 всплывет вверх и, воздействуя на упор 9, поднимет шток 7 в верхнее положение, который перекроет отверстие 38, откроет верхнее отверстие 39 и будет удерживаться в этом положении постоянным магнитом 6 за счет упора 9, эжектор 12 свяжет ее верхнюю полость с атмосферой, а обратный клапан 22 закроется. Тогда сжатый воздух через трубопровод 14, отверстие 39, кольцевую проточку 8, трубопровод 17, воздухораспределитель 5 дополнительной емкости 2 и трубопровод 37 будет подводиться к активному соплу 36 эжектора 12, а он будет производить откачку воздуха из дополнительной емкости 2. По достижении в ней определенного вакуума, жидкость 25 под воздействием на нее атмосферного давления по заборному шлангу 21 через обратный клапан 22 будет поступать в дополнительную емкость 2, а обратный клапан 22 в дополнительной емкости 3 в это время закроется.

После заполнения дополнительной емкости 2, ее поплавковый клапан 10, который на чертеже условно не показан, всплывет вверх и, воздействуя на упор 9, поднимет шток 7 в верхнее поколение, который перекроет отверстие 38, откроет верхнее отверстие 39 и будет удерживаться в этом положении постоянным магнитом 6 за счет упора 9, эжектор 12 свяжет ее верхнюю полость с атмосферой, а ее обратный клапан 22 закроется. Тогда сжатый воздух через трубопровод 18, воздухораспределитель 5 третьей дополнительной емкости и трубопровод 19 будет подводиться к активному соплу 36 эжектора 12, а он будет производить откачку воздуха из дополнительной емкости 3. По достижении в ней определенного вакуума жидкость 25 под воздействием на нее атмосферного давления по заборному штангу 21 через обратный клапан 22 будет поступать в дополнительную емкость 3, а ее обратный клапан 28 закроется.

После заполнения дополнительной емкости 3, ее поплавковый клапан 10 всплывет вверх и, воздействуя на упор 9, поднимет шток 7 в верхнее положение, который перекроет подачу сжатого воздуха к эжекторам 12 дополнительных емкостей 1, 2 и 3.

Затем надо открыть кран 33 в сливном трубопроводе 31, и жидкость 25 будет поступать по трубопроводу 32 по своему назначению.

После неполного ее слива из емкости 26, поплавковый клапан 10 опустится вниз, воздействуя на упор 9, опустит шток 7 в нижнее положение, который откроет подачу сжатого воздуха к эжектору 12 дополнительной емкости 1, и цикл работы автомата повторится.

По окончании работы автомата закрыть краны 33 в магистрали сжатого воздуха 20 и сливной трубе 31.

Регулировку работы автомата производят регулировочными грузами 11 и кранами 33.

Выбор материалов, из которого изготавливается автомат, определяется свойствами жидкостей, которые надо отфильтровать и перелить.

На чертеже показаны три дополнительные емкости, которые используются в этом автомате. Но в зависимости от высоты подъема отфильтрованных жидкостей их можно устанавливать в автомате и больше трех.

Автомат предназначен для фильтрования, переливания и разлива различных жидкостей, в том числе агрессивных, легковоспламеняющихся и взрывоопасных. Автомат содержит три дополнительные емкости, на крышках которых установлены воздухораспределители с штоками и поплавковыми клапанами, размещенными в этих емкостях, заборный шланг первой дополнительной емкости с обратным клапаном и фильтром помещен в жидкость, которую надо отфильтровать и перелить, заборный шланг с обратным клапаном второй дополнительной емкости, установленной выше первой, связан с первой дополнительной емкостью, заборный шланг с обратным клапаном третьей дополнительной емкости, установленной выше второй, связан со второй дополнительной емкостью, а ее сливной шланг с обратным клапаном связан с емкостью с установленным на ее крышке воздухораспределителем, в которую вливаются отфильтрованные и переливаемые жидкости, причем активное сопло эжектора первой дополнительной емкости связано трубопроводами через свой воздухораспределитель и воздухораспределитель емкости, в которую переливаются отфильтрованные жидкости, с магистралью сжатого воздуха, связь активных сопел эжекторов второй дополнительной емкости и третьей дополнительной емкости с магистралью сжатого воздуха заглушена воздухораспределителями, а все пассивные сопла эжекторов связаны трубопроводами со своими дополнительными емкостями. В устройстве обеспечивается полная автоматизация технологического процесса фильтрования. 1 ил.

Автомат для фильтрования, переливания и разлива различных жидкостей, содержащий емкость, на крышке которой установлен и закреплен воздухораспределитель с штоком и поплавковым клапаном, размещенном в емкости, фильтр, магистраль сжатого воздуха, эжектор, трубопроводы и регулировочные краны, отличающийся тем, что он содержит три дополнительные емкости, на крышках которых установлены воздухораспределители с штоками и поплавковыми клапанами, размещенными в этих емкостях, заборный шланг первой дополнительной емкости с обратным клапаном и фильтром помещен в жидкость, которую надо отфильтровать и перелить, заборный шланг с обратным клапаном второй дополнительной емкости, установленной выше первой, связан с первой дополнительной емкостью, заборный шланг с обратным клапаном третьей дополнительной емкости, установленной выше второй, связан со второй дополнительной емкостью, а ее сливной шланг с обратным клапаном связан с емкостью с установленным на ее крышке воздухораспределителем, в которую сливаются отфильтрованные и переливаемые жидкости, причем активное сопло эжектора первой дополнительной емкости связано трубопроводами через свой воздухораспределитель и воздухораспределитель емкости, в которую переливаются отфильтрованные жидкости, с магистралью сжатого воздуха, связь активных сопел эжекторов второй дополнительной емкости и третьей дополнительной емкости с магистралью сжатого воздуха заглушена воздухораспределителями, а все пассивные сопла эжекторов связаны трубопроводами со своими дополнительными емкостями.