СПОСОБ СЛИВА ЖИДКОСТИ Российский патент 2011 года по МПК A47K1/00 E03C1/00 

Предложенное техническое решение относится к области сантехнического оборудования и может быть использовано при организации слива воды, например из раковин и емкостей сантехнических устройств, установленных в производственных и бытовых помещениях.

Известен способ слива жидкости путем истечения жидкости в раковину и слива жидкости по трубопроводу, закрепленному в стенке раковины, вертикальным сливом (Патент России на изобретение №2344092, опубл. 20.01.2009, БИ №2).

Недостатком данного способа слива жидкости является низкая производительность слива и попадание в окружающую среду газовых сред трубопровода.

Известен способ слива жидкости путем истечения жидкости в раковину и слива жидкости через трубопровод под внешним давлением (Патент России на изобретение №2295595, опубл. 20.03.2007, БИ №8).

Недостатком данного способа слива жидкости является возможность свободного выхода, при наличии слива, вредных газовых сред из полости трубопровода в окружающую среду через систему трубопровода для слива.

Известен способ слива жидкости путем истечения жидкости на поверхность, слива жидкости через отверстие трубопровода и создание движения жидкости по касательной к поверхности трубопровода (Патент России на изобретение №2204662, опубл. 20.05.2003, БИ №19).

Недостатком данного способа слива жидкости является низкая производительность слива жидкости за счет увеличения скорости истечения жидкости при росте значения ее трения о поверхность трубопровода.

В качестве прототипа принят способ слива жидкости путем создания движения жидкости с инородными включениями с переменной скоростью по сечению трубопровода и выдавливании при сливе жидкости из полости изгиба (сифона) трубопровода (Патент России на полезную модель №57303, опубл. 10.10.2006, БИ №28).

Недостатком данного способа слива жидкости является возможность снижение производительности слива жидкости при загрязнении полости изгиба (сифона) трубопровода отложениями, что требует периодической профилактической ее чистки. С увеличением степени загрязнения полости изгиба (сифона) трубопровода снижается производительность слива жидкости.

Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности слива жидкости при наличии в трубопроводе инородных включений за счет создания условий их удаления из зон отложений.

Данная цель достигается за счет того, что в способе слива жидкости путем истечения жидкости в раковину, создания движения жидкости с инородными включениями с переменной скоростью по сечению в трубопроводе и выдавливания жидкости из полости изгиба трубопровода слива, при движении жидкости вдоль оси симметрии трубопровода, при закручивании ее относительно оси симметрии, создают центробежную силу прижатия инородных включений, движущихся вместе с жидкостью, к образующей трубопровода меньше их силы тяжести, перемещают при закручивании вместе с жидкостью инородные включения вдоль образующей трубопровода и под действием силы тяжести инородные включения перемещают в зону сечения трубопровода, с большей скоростью течения жидкости, ось симметрии которого составляет угол, не равный 90° с горизонтальной плоскостью.

На фиг.1 представлена принципиальная схема технического решения, реализующего предложенный способ слива жидкости, на фиг.2 - схема расположения трубопровода слива относительно плоскости горизонта.

Жидкость со скоростью V₁ вытекает в раковину 1 с трубопроводом слива 2, в котором, в полости изгиба трубопровода, присутствуют загрязнения 3.

Работа технического устройства, реализующего предложенный способ, осуществляется следующим образом.

Поток жидкости, стекающий в раковину 1 со скоростью V₁, вектор силового воздействия которого имеет составляющую, касательную к образующей радиального сечения трубопровода слива, закручивает жидкость на входе трубопровода слива 2 с угловой скоростью ω. В связи с наличием сил трения сливаемой жидкости о внутреннюю поверхность трубопровода слива скорость V течения жидкости по сечению трубопровода слива будет разная. Распределение скорости течения жидкости V по сечению трубопровода слива будет, как показано на фиг.1 и 2. У стенок трубопровода слива скорость течения жидкости слива будет минимальна, вследствие трения жидкости о стенки трубопровода слива, что создает малую силу динамического давления жидкости на загрязнения 3 (см. фиг.1), оседающих под действием силы собственной тяжести на нижнюю поверхность полости изгиба трубопровода слива. Часто эта динамическая сила движущейся жидкости, определяемая скоростью V движения жидкости непосредственно вдоль стенок трубопровода слива, недостаточна для отделения загрязнения от стенок трубопровода, особенно в местах ее изгиба, и вымывания в систему слива.

При закручивании жидкости слива инородные включения 3, под воздействием перемещающейся жидкости вдоль образующей в плоскости сечения A-A трубопровода слива, закручиваются вместе с жидкостью слива. При центробежной силе F_ц прижатия инородных включений 3 к стенке трубопровода слива 2 меньше силы P их тяжести (P>F_ц) инородные включения перемещаются вдоль образующей трубопровода слива на угол более 90°в плоскости поперечного сечения трубопровода слива по направлению движения относительно нижней точки полости трубопровода слива, отрываются от поверхности трубопровода слива, перемещаясь по сечению трубопровода слива к нижней стенке полости трубопровода слива, попадают в слои жидкости слива с высокой скоростью V течения (высокое динамическое давление) и вымываются из области изгиба трубопровода слива в общую систему слива.

Такой процесс будет происходить при условии, если угол α наклона (см. фиг.2) продольной оси симметрии трубопровода слива к горизонтальной поверхности не будет равен 90°. В этом случае всегда будет присутствовать составляющая силы тяжести P инородных включений, направленная к продольной оси симметрии трубопровода слива, обеспечивающая перемещение инородных включений в область высоких скоростей движения жидкости.

Таким образом, за счет закручивания жидкости слива в полости трубопровода слива обеспечивается перемещение инородных включений из области низких скоростей течения жидкости слива в область сечения трубопровода слива с высокой скоростью течения жидкости, при которой величина динамического давления жидкости слива на инородные включения позволяет их вымывать в область общего слива жидкости. В местах изгиба трубопровода слива создаются условия для удаления отложений, что обеспечивает повышение производительности слива жидкости.

Техническая реализация способа требует применение известных технических средств и технологий реализации отдельных операций.

Ориентировочные сроки внедрения способа слива жидкости - один месяц.

Способ слива жидкости предназначен для высокопроизводительного слива жидкости при наличии в трубопроводах инородных включений и может быть использован в сантехнических устройствах. Цель изобретения - повышение производительности слива жидкости при наличии в трубопроводе инородных включений за счет создания условий их удаления из зон отложений. Истечение жидкости на поверхность раковины (1) осуществляют под углом к поверхности раковины, прикладывают к жидкости силу закручивания относительно оси симметрии отверстия трубопровода (2) слива, закручивают инородные включения (3) и создают центробежную силу прижатия инородных включений меньше силы их тяжести, за счет чего перемещают инородные включения в область сечения трубопровода слива с большей скоростью течения жидкости, а следовательно, и с большим динамическим давлением на инородные включения. Перемещение инородных включений в плоскости поперечного сечения в область больших динамических давлений на них создает условия для очистки полости трубопровода слива от отложений на их поверхности при течении в трубопроводе слива жидкости слива. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ слива жидкости путем истечения жидкости из раковины, создания движения жидкости с инородными включениями с переменной скоростью по сечению в трубопроводе слива и выдавливания жидкости при сливе из полости изгиба трубопровода слива, отличающийся тем, что при движении жидкости вдоль оси симметрии трубопровода слива ее закручивают относительно оси симметрии, создают центробежную силу прижатия инородных включений, движущихся вместе с жидкостью, к образующей трубопровода слива меньше их силы тяжести, перемещают вместе с жидкостью инородные включения вдоль образующей трубопровода слива в плоскости поперечного сечения трубопровода слива и под действием силы тяжести инородные включения перемещают в зону поперечного сечения трубопровода слива с большей скоростью течения жидкости слива вдоль оси продольной симметрии трубопровода слива, ось продольной симметрии которого составляет угол, не равный 90°, с горизонтальной плоскостью.

2. Способ слива жидкости по п.1, отличающийся тем, что жидкость закручивают путем истечения жидкости в раковину, вектор силового воздействия которого на жидкость имеет составляющую, касательную к образующей радиального сечения трубопровода слива.

3. Способ слива жидкости по п.1, отличающийся тем, что инородные включения перемещаются вдоль образующей трубопровода слива на угол более 90° в плоскости поперечного сечения трубопровода слива по направлению движения относительно нижней точки полости трубопровода слива.