Устройство для предотвращения засорения трубопровода в промышленных или гражданских зданиях или сооружениях Российский патент 2004 года по МПК E03C1/10 E03B7/07 

Изобретение относится к области водо-теплоснабжения промышленных и гражданских объектов и предназначено для предотвращения загрязнения или засорения воды, поступающей по трубопроводам или теплосетям к потребителю.

Из известных наиболее близким является устройство для предотвращения засорения трубопровода, выполненное в виде корпуса, к цилиндрической поверхности которого с противоположных сторон соосно присоединены патрубок ввода жидкости (рабочего агента) и патрубок отведения очищенной жидкости (рабочего агента), имеющий заглушку с размещенного в полости корпуса торца, продольные прорези на его боковой поверхности и размещенный в полости данного патрубка фильтр в виде латунной сетки, перекрывающей прорези, при этом верхний торец цилиндрического корпуса закрыт крышкой со штуцером, а к нижнему торцу цилиндрического корпуса примыкает коническая воронка с винтовой пробкой в нижней ее части (Типовые конструкции и детали зданий и сооружений, серия 4.903-10, Изделия и детали трубопроводов, выпуск 8, грязевики, Госстрой СССР, М., 1972 г., Т34.00.00.000 СБ).

Известное техническое решение, как показала практика его эксплуатации, обладая значительной материалоемкостью, не обеспечивает в должной степени надежной его работы из-за возможности налипания имеющихся в трубопроводе крупных частиц, мусора, оставшегося в трубе после монтажа, окалины после выполнения сварочных работ и др. Кроме того, такая конструкция имеет невысокую технологичность из-за использования указанного фильтрующего элемента, замена которого требует полного демонтажа всего устройства. Кроме того, такая конструкция устройства не позволяет расширить область ее функционального использования.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение надежности работы и удобства эксплуатации устройства для предотвращения засорения трубопровода, повышение технологичности изготовления и обеспечение возможности расширения области его функционального использования, например, для удаления конденсата из трубопровода.

Достигается это тем, что в устройстве для предотвращения засорения трубопровода в промышленных или гражданских зданиях или сооружениях, содержащем корпус с боковой поверхностью, по крайней мере, на части его периметра, цилиндрической формы, верхний торец корпуса закрыт крышкой, а к нижнему торцу корпуса примыкает днище, сужающееся в направлении к установленной в его нижней части пробке, к корпусу присоединены с противоположных сторон соединяемые с подводящим и отводящим трубопроводами, сообщенные с полостью корпуса, соответственно, патрубок ввода рабочего агента и патрубок отведения очищенного рабочего агента, имеющий заглушку с размещенного в полости корпуса торца в виде отбойной перегородки и прорези в боковой его поверхности, перекрытые по наружному периметру съемным при открывании крышки или днища фильтрующим элементом, внутренние диаметры указанных патрубка ввода и патрубка отведения в зоне присоединения к корпусу устройства превышают соответствующие внутренние диаметры подводящего и отводящего трубопроводов в 1,2-2,2 раза, а отбойная перегородка расположена на расстоянии от образующей боковой поверхности корпуса, пересекающей продольную ось патрубка ввода, равном 0,25-0,5 внутреннего диаметра корпуса.

Верхний торец корпуса закрыт крышкой в виде фланца со штуцером, патрубок ввода рабочего агента и патрубок отведения очищенного рабочего агента присоединены к корпусу соосно, а рабочим агентом является содержащая механические включения водопроводная вода.

Поверх фильтрующего элемента установлен дополнительный съемный фильтрующий элемент с зазором между ними, длина периметра указанного дополнительного фильтрующего элемента превышает длину периметра съемного фильтрующего элемента.

Дополнительный съемный фильтрующий элемент имеет в поперечном сечении эллиптическую форму с расположением большей оси по высоте корпуса устройства, в поперечном сечении имеет звездообразную или замкнутую волнообразную форму, преимущественно, периодического профиля.

Патрубок ввода рабочего агента имеет участок сопряжения до величины диаметра подводящего трубопровода, выполненный по внешней части тороидальной поверхности или по части сферической поверхности.

Продольная ось, по крайней мере, одного из патрубков смещена относительно продольной оси соответствующего трубопровода, предпочтительно, параллельно.

На обращенной к патрубку ввода поверхности отбойной перегородки расположены дугообразные или шевронной формы выступы.

На внутренней поверхности днища наклонно к вертикальной оси корпуса предпочтительно взаимно параллельно расположены перегородки в виде удерживающих механические включения пластин, имеющих со стороны, обращенной к днищу, вырезы, образующие промывочный канал для удаления механических включений при открытой пробке.

Угол наклона перегородок составляет 0°≤Е≤45°.

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 представлен общий вид устройства для предотвращения засорения трубопровода в промышленных или гражданских зданиях или сооружениях;

на фиг.2 - то же, с увеличенной глубиной днища для загрязненного рабочего агента;

на фиг.3 - то же, со съемным днищем;

на фиг.4 - вид на перегородки днища;

на фиг.5 - вид по А-А на фиг.4;

на фиг.6 - вид на отбойную перегородку с шевронными выступами - делителями потока;

на фиг.7 - то же, с дугообразными выступами;

на фиг.8 - вид на отбойную перегородку с шевронными выступами - делителями потока, имеющими при вершине округление.

Устройство для предотвращения засорения трубопровода в промышленных или гражданских зданиях или сооружениях содержит корпус 1 с боковой поверхностью цилиндрической, по крайней мере на части его периметра, формы. Верхний торец 2 корпуса 1 закрыт крышкой 3, например в виде фланца со штуцером 4, а к нижнему торцу корпуса примыкает днище 5, сужающееся в направлении к установленной в его нижней части пробке 6. К корпусу 1 присоединены с противоположных сторон, предпочтительно соосно, соединяемые с подводящим и отводящим трубопроводами, сообщенные с полостью корпуса 1, соответственно, патрубок 7 ввода рабочего агента, например содержащий механические включения водопроводной воды, и патрубок 8 отведения очищенного рабочего агента, имеющий заглушку с размещенного в полости корпуса торца в виде отбойной перегородки 9 и прорези в боковой его поверхности, перекрытые по наружному периметру съемным при открывании крышки 3 или днища 5 фильтрующим элементом 10. Внутренние диаметры патрубка 7 ввода и патрубка 8 отведения в зоне присоединения к корпусу 1 устройства превышают соответствующие внутренние диаметры подводящего и отводящего трубопроводов в 1,2-2,2 раза, а отбойная перегородка 9 расположена на расстоянии от образующей боковой поверхности корпуса 1, пересекающей продольную ось патрубка 7 ввода, равном 0,25-0,5 внутреннего диаметра корпуса 1. Такие параметры устройства обеспечивают расширение его функциональных возможностей при работе с различными по загрязненности и физическому составу рабочими агентами при достижении приемлемого качества отводимого рабочего агента. Поверх основного с зазором между ними может быть установлен дополнительный 11 съемный фильтрующий элемент, длина периметра которого превышает длину периметра основного съемного фильтрующего элемента 10. Дополнительный 11 съемный фильтрующий элемент может иметь в поперечном сечении эллиптическую форму с расположением большей оси по высоте корпуса устройства, или звездообразную, или замкнутую волнообразную, предпочтительно периодического профиля, форму, что обеспечивает оптимизацию качества отводимого агента за счет увеличения эффективности очистки. Патрубок 7 ввода рабочего агента может иметь участок сопряжения до величины диаметра подводящего трубопровода, выполненный по внешней части тороидальной поверхности или по части сферической поверхности (т.е. участок сопряжения выполнен как внешняя часть тороидальной поверхности или как часть сферической поверхности), что обеспечивает требуемый характер движения рабочего агента. Продольная ось по крайней мере одного из патрубков 7 или 8 может быть смещена, предпочтительно параллельно, относительно продольной оси соответствующего трубопровода. На обращенной к патрубку 7 ввода поверхности отбойной перегородки 9 расположены дугообразные 12 или шевронной 13 формы выступы. На внутренней поверхности днища наклонно к вертикальной оси корпуса 1 предпочтительно взаимно параллельно расположены перегородки 14 в виде удерживающих механические включения пластин, имеющих со стороны, обращенной к днищу, вырезы 15, образующие промывочный канал для удаления механических включений при открытой пробке 6.

При работе устройства рабочий агент с загрязнениями в виде механических включений поступает в патрубок 7, расширенная в 1,2-2,2 раза часть которого фактически представляет собой диффузор, в котором поток частично затормаживается в периферийной зоне за счет расширения сечения. За счет этого уже в патрубке 7 из потока удаляются самые крупные и массивные частицы, которые при входе в корпус 1 выпадают по его стенке в днище 5, являющееся отстойником, а не увлекаются далее вместе с потоком. Далее поток испытывает динамическое торможение и ударяется в отбойную перегородку 9. Более эффективное торможение потока позволило приблизить перегородку к патрубку 7, что свело к минимуму динамические потери давления в системе (т.н. “сопротивление Борда”). Отбитый перегородкой 9 поток направляется вниз к днищу, имея значительно сниженную скорость. Далее в зависимости от величины днища, являющегося отстойной камерой: при большой - поток динамически затормаживается (с выпадением крупной и средней фракций частиц) и заворачивается, при малой - поток затормаживается на дне (с выпадением крупной и части средней фракции) и заворачивается, выпавшая фракция относится по днищу потоком. Благодаря вынесенной вперед отбойной перегородке 9 сечение для восходящего потока максимально расширено, и, следовательно, скорость потока максимально снижена. При этом поток имеет определенный вектор, направленность которого минимизирует вымывание частиц из камеры днища. С установленным на патрубке 8 съемным фильтрующим элементом 10 в него пропускаются только те частицы, скорость витания которых меньше скорости потока, а размеры менее ячейки фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент имеет максимально развитую площадь из-за расширения патрубка 8, продолжением которого он является, следовательно уменьшено гидравлическое сопротивление потоку и увеличен межпрочистной интервал. При использовании в фильтрующем элементе ферромагнетиков могут эффективно выполняться функции магнитно-механического фильтра. Конфузор в указанном соотношении диаметров на патрубке 8 служит также и для плавного возврата (с минимальными гидравлическими потерями) рабочего агента в сечение трубопровода. Такая схема устройства может быть использована и для отделения конденсата в потоке пара. Что касается дополнительного 11 фильтрующего элемента и его формы, то так же, как и выступы 12 и 13 на пластине 9, обеспечивающие отвод частиц в периферийную зону, они способствуют эффективности процесса очистки, а перегородки 14 с вырезами 15 обеспечивают надежное удержание выпавших частиц и полное их удаление при промывке днища или замене фильтрующих элементов.

Изобретение относится к области водо-теплоснабжения. Устройство для предотвращения засорения трубопровода в промышленных или гражданских зданиях или сооружениях содержит корпус с боковой поверхностью, по крайней мере, на части его периметра, цилиндрической формы, верхний торец корпуса закрыт крышкой, а к нижнему торцу корпуса примыкает днище, сужающееся в направлении к установленной в его нижней части пробке. К корпусу присоединены с противоположных сторон соединяемые с подводящим и отводящим трубопроводами, сообщенные с полостью корпуса, соответственно, патрубок ввода рабочего агента и патрубок отведения очищенного рабочего агента, имеющий заглушку с размещенного в полости корпуса торца в виде отбойной перегородки и прорези в боковой его поверхности, перекрытые по наружному периметру съемным при открывании крышки или днища фильтрующим элементом. Внутренние диаметры указанных патрубка ввода и патрубка отведения в зоне присоединения к корпусу устройства превышают соответствующие внутренние диаметры подводящего и отводящего трубопроводов в 1,2 -2,2 раза, а отбойная перегородка расположена на расстоянии от образующей боковой поверхности корпуса, пересекающей продольную ось патрубка ввода, равном 0,25-0,5 внутреннего диаметра корпуса. Техническим результатом является обеспечение надежности работы и удобства эксплуатации устройства, повышение технологичности изготовления и обеспечение возможности расширения области его функционального использования, например, для удаления конденсата из трубопровода. Изобретение развито в зависимых пунктах. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для предотвращения засорения трубопровода в промышленных или гражданских зданиях или сооружениях, содержащее корпус с боковой поверхностью по крайней мере на части его периметра цилиндрической формы, верхний торец корпуса закрыт крышкой, а к нижнему торцу корпуса примыкает днище, сужающееся в направлении установленной в его нижней части пробки, к корпусу присоединены с противоположных сторон соединяемые с подводящим и отводящим трубопроводами и сообщенные с полостью корпуса соответственно патрубок ввода рабочего агента и патрубок отведения очищенного рабочего агента, имеющий заглушку с размещенного в полости корпуса торца в виде отбойной перегородки и прорези в боковой его поверхности, перекрытые по наружному периметру съемным при открывании крышки или днища фильтрующим элементом, внутренние диаметры указанных патрубка ввода и патрубка отведения в зоне присоединения к корпусу устройства превышают соответствующие внутренние диаметры подводящего и отводящего трубопроводов в 1,2 -2,2 раза, а отбойная перегородка расположена на расстоянии от образующей боковой поверхности корпуса, пересекающей продольную ось патрубка ввода, равном 0,25-0,5 внутреннего диаметра корпуса.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхний торец корпуса закрыт крышкой в виде фланца со штуцером, патрубок ввода рабочего агента и патрубок отведения очищенного рабочего агента присоединены к корпусу соосно, а рабочим агентом является содержащая механические включения водопроводная вода.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверх фильтрующего элемента установлен дополнительный съемный фильтрующий элемент с зазором между ними, длина периметра указанного дополнительного фильтрующего элемента превышает длину периметра съемного фильтрующего элемента.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дополнительный съемный фильтрующий элемент имеет в поперечном сечении эллиптическую форму с расположением большей оси по высоте корпуса устройства.5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дополнительный съемный фильтрующий элемент имеет в поперечном сечении звездообразную или замкнутую волнообразную форму.6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дополнительный съемный фильтрующий элемент имеет в поперечном сечении звездообразную или замкнутую волнообразную форму периодического профиля.7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что патрубок ввода рабочего агента имеет участок сопряжения до величины диаметра подводящего трубопровода, выполненный по внешней части тороидальной поверхности или по части сферической поверхности.8. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что продольная ось по крайней мере одного из патрубков смещена относительно продольной оси соответствующего трубопровода.9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что продольная ось по крайней мере одного из патрубков смещена относительно продольной оси соответствующего трубопровода параллельно.10. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что на обращенной к патрубку ввода поверхности отбойной перегородки расположены дугообразные или шевронной формы выступы.11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что на внутренней поверхности днища наклонно к вертикальной оси корпуса расположены перегородки в виде удерживающих механические включения пластин, имеющих со стороны, обращенной к днищу, вырезы, образующие промывочный канал для удаления механических включений при открытой пробке.12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что указанные перегородки расположены взаимно параллельно.