СЕПАРАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2018 года по МПК B01D21/26 B01D35/22 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к сепараторному устройству, которое подходит для отделения частиц от потока текучей среды, в том числе к сепараторному устройству для использования в системе жидкостного отопления.

Уровень техники

В обычной отопительной системе вода циркулирует с помощью насоса через несколько радиаторов, возможно, через теплообменник в баке-аккумуляторе горячей воды и отопительный котел. Во время циркулирования твердые частицы (например, частицы оксида железа), отделяющиеся от внутренней части радиаторов и трубопровода, в воде могут переходить во взвешенное состояние. Твердые частицы могут также присутствовать в качестве загрязняющих примесей в воде, изначально подаваемой в систему, а также вода может загрязняться сорными примесями в том случае, когда в состав системы входят открытые расширительные емкости. Эти твердые частицы могут вызывать нарушения нормальной работы при накоплении их в отопительном котле или насосе и снижать эффективность отопительной системы вследствие ограничения потока воды и засорения радиаторов. Следовательно, вода в отопительной системе должна постоянно очищаться для удаления твердых частиц насколько это возможно.

Известны различные устройства для удаления частиц из взвеси в потоке воды. Как правило, эти устройства включают магнит для притягивания частиц железа, а также могут включать средства механического разделения для удаления немагнитных частиц. Немагнитные частицы могут быть удалены путем направления части потока воды через разделительную камеру, внутри которой расположены преграждающие приспособления для замедления потока. После чего частицы выпадают из взвеси и захватываются в полостях, которые могут быть легко очищены при проведении ежегодного обслуживания. Замедляется только часть потока, так что суммарная скорость потока в отопительном кольце снижается несущественным образом. Устройство данного типа раскрыто в одновременно рассматриваемых заявках Заявителя GB 2486173 и GB 2486172.

Эти предшествующие устройства, как правило, состоят из цилиндрического корпуса, магнита, расположенного внутри корпуса по его продольной оси, и камеры механического разделения, расположенной у нижнего конца корпуса. На боковой стенке корпуса предусмотрены впускной и выпускной патрубки, находящиеся обычно друг над другом. Впускной и выпускной патрубки сконфигурированы под создание вихревого движения воды внутри корпуса. Для достижения этой цели впускной и выпускной патрубки обычно направлены по касательной или направлены практически по касательной к цилиндрическому корпусу. Впускной и выпускной патрубки расположены под разным наклоном к цилиндрическому корпусу и таким образом смещены друг от друга как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях при установке корпуса в положении стоя, при котором продольная ось корпуса находится на вертикальной линии. При использовании входящий поток сразу же входит в соприкосновение с внутренней поверхностью изогнутой стенки корпуса и испытывает воздействие силы, перпендикулярной к поверхности в направлении центра цилиндра. Поэтому движение текучей среды внутри корпуса является по существу круговым.

Из-за очень малого пространства, в пределах которого возможно понадобиться установить устройство, в частности, при модернизации его под существующую установку, направленные по касательной впускное и выпускное отверстия могут накладывать нежелательные ограничения на установщика. Такие устройства, как правило, необходимо подгонять под прямую вертикальную трубу, поэтому установщику надо будет устанавливать уголковые соединители и горизонтальные трубные части для размещения тангенциальных отверстий, которые отклонены в вертикальном и горизонтальном направлениях. В некоторых случаях просто невозможно подогнать устройство подходящей емкости под тангенциальные или по существу тангенциальные впускные патрубки.

Целью данного изобретения является обеспечение сепараторного устройства, которое позволило бы уменьшить или по существу устранить вышеупомянутые проблемы.

Раскрытие изобретения

Согласно настоящему изобретению обеспечивается сепараторное устройство для удаления частиц из взвеси в текучей среде, включающее в себя:

корпус, у которого имеются центральная продольная ось, а также первое и второе отверстия для поступления текучей среды в корпус и выхода текучей среды из корпуса; и,

по меньшей мере, одну разделительную камеру для отделения твердых частиц от текучей среды,

при этом первый и второй патрубки расположены по центру вдоль оси и вытянуты перпендикулярно корпусу, ось проходит параллельно центральной продольной оси корпуса, и предусмотрен, по меньшей мере, один дефлектор в или рядом, по меньшей мере, с одним из патрубков (первым или вторым), для создания кругового движения потока текучей среды вокруг центральной продольной оси.

Разделительная камера может занимать практически всю внутреннюю часть корпуса и может содержать магнит для удаления магнитных частиц из текучей среды. Могут быть предусмотрены дополнительные разделительные камеры. Например, рядом с верхним и/или нижним краем корпуса может(гут) быть предусмотрена(ы) немагнитная(ые) разделительная(ые) камера(ы).

Патрубки, расположенные вертикально на одной линии, обеспечивают легкую подгонку под отопительное кольцо. От напорной или сливной трубы отопительного кольца может быть отделена секция через открытые концы напорной или сливной трубы, соединенные с первым и вторым патрубком устройства уголковыми соединителями. Поскольку первый и второй патрубки находятся на одной и той же вертикальной линии, нет необходимости в дополнительных трубопроводах, необходим лишь уголковый соединитель как на впускном, так и на выпускном патрубках.

Круговой поток текучей среды обеспечивает эффективное разделение магнитных и немагнитных частиц за счет увеличения времени, в течение которого отдельная часть текучей среды пребывает внутри корпуса, без существенного воздействия на гидродинамику в отопительном кольце, например, за счет снижения давления текучей среды между впускным и выпускным патрубками.

Рядом как с первым, так и со вторым патрубками могут быть предусмотрены первый и второй дефлекторы.

Нахождение дефлекторов на обоих патрубках позволяет использовать любой из патрубков в качестве впускного отверстия, что дает установщику дополнительную свободу действий при установке устройства.

Дефлектор или дефлекторы могут располагаться под углом к вертикальной линии. Каждый дефлектор может иметь наклон для направления потока через конец корпуса, который находится ближе всего к патрубку, рядом с которым расположен дефлектор. Наклоненные дефлекторы отклоняют текучую среду, не только создавая завихрения, но также направляя ее к разделительной(ым) камере(ам), расположенной(ых) на конце(ах) корпуса. Это повышает эффективность разделения.

Дефлектор или дефлекторы могут быть отлиты в форму корпуса.

Корпус может иметь изогнутую поверхность и может иметь практически цилиндрическую форму.

По меньшей мере, один патрубок может иметь круглую форму, а дефлектор, рядом с которым находится этот патрубок (при наличии такового), может иметь протяженность, которая по существу составляет одну четверть от диаметра патрубка.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания настоящего изобретения и более ясной демонстрации того, как оно может быть приведено в действие, далее, лишь в качестве примера, дается ссылка на прилагаемые чертежи, где:

на Фиг. 1 показан перспективный вид сепараторного устройства по настоящему изобретению;

на Фиг. 2 показан вид спереди для сепараторного устройства, представленного на Фиг. 1;

на Фиг. 3 показан перспективный вид в разрезе для сепараторного устройства, представленного на Фиг. 1.

Осуществление изобретения

Касательно Фиг. 1-3, сепараторное устройство для отделения частиц от взвеси в текучей среде обычно обозначается числом 10. Предусмотрен корпус 12, состоящий из основной части 14 и съемной закрывающей части 16. Основная часть представляет собой по существу цилиндрическую оболочку, открытую у верхнего края, т.е. основная часть 14 включает основание 15 и стенку 17. Верхний край стенки 17 основной части 14 состоит из наружной резьбы 18 и кольцевого ободка 20, расположенного непосредственно под наружной резьбой.

Закрывающая часть 16 имеют форму навинчивающейся крышки, состоящей из круглого плоского свода 26 и круговой стенки 28, которая простирается до точки ниже края свода. Резьба 22 образована на внутренней поверхности стенки 28 для взаимодействия с наружной резьбой 18 у верхнего конца стенки 17 основной части 14 корпуса. Вокруг наружной части стенки 28 закрывающей части 16 расположено множество выемок 24 через равные интервалы, что помогает пользователю при захвате закрывающей части 16 во время закрытия и снятии крышки.

Выемка 30 предусмотрена вокруг края обратной стороны свода 26 закрывающей части 16. Резиновое уплотнительное кольцо 32 садится вовнутрь выемки 30, при этом примерно половина высоты уплотнительного кольца 32 расположена ниже обратной стороны свода 26. При навинчивании закрывающей части 16 на основную часть 14 корпуса 12 уплотнительное кольцо 32 сжимается между сводом 26 закрывающей части 16 и верхним краем стенки 17 основной части 14 корпуса, образуя водонепроницаемое уплотнение.

Входной и выпускной патрубки обеспечены в виде первой и второй полой цилиндрической муфт 96 в стенке 17 корпусной части 14, при этом каждая из муфт перпендикулярна той же самой касательной к цилиндрическому телу, т.е. муфты вытянуты наружу от стенки корпуса 14 и параллельны друг другу в направлении по диаметру корпуса 12. Внутри муфт 96 предусмотрены быстроразъемные соединители John Guest Speedfit (RTM) 98, обеспечивающие легкую подгонку под отопительное кольцо.

Параллельные входная и выходная муфты 96 одинакового диаметра обеспечивают легкую подгонку под отопительное кольцо, поскольку входной и выпускной патрубки находятся на одной и той же вертикальной линии при установке устройства.

Внутри каждой из муфт 96 в цилиндрическом корпусе 12 предусмотрены дефлекторы 100, лучше всего показанные на Фиг. 2. Дефлекторы 100 заграждают часть каждой муфты 96, направляя поток во впускном патрубке на одну сторону, что приводит к завихрению потока внутри корпуса 12. Края дефлекторов 100 находятся под углом около 10° к вертикальной линии для отклонения воды немного по вертикали, а также по горизонтали. Наличие дефлекторов 100 в обеих муфтах 96 позволяет использовать любую из муфт в качестве впускного отверстия. Дефлекторы 100 отлиты в виде неотъемлемой части корпуса 12.

На своде 26 закрывающей части 16 корпуса 12 предусмотрен спускной клапан 104. Спускной клапан может быть также использован для дозирования ингибитора, как описано в Европейском патенте №1626809, выданном Заявителю. Описание Европейского патента №1626809 включено в данный документ по ссылке.

Внутри корпуса обеспечена съемная вставка 102, содержащая кожух для магнита и разделительную камеру для отделения немагнитных частиц от потока. Съемная вставка 102 описана в совместно рассматриваемой заявке Заявителя GB 2486172, и описание, представленное в той заявке, включено в данный документ по ссылке.

Дефлекторы 100 создают закрученный поток воды, который необходим для эффективного отделения магнитных и немагнитных частиц. Это достигается за счет тангенциальных впускного и выпускного патрубков, расположенных на одной линии, а не смещенных в горизонтальном направлении, что обеспечивает установщика устройством, которое очень легко подгоняется.

Варианты осуществления, описанные выше, приведены лишь в качестве примера; специалистам в данной области техники будут очевидны различные изменения и модификации, которые можно провести без отклонения от объема настоящего изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.

Настоящее изобретение относится к сепараторному устройству, которое подходит для отделения частиц от потока текучей среды, в том числе к сепараторному устройству для использования в системе жидкостного отопления. Фильтр включает в себя цилиндрический корпус (10), у которого имеются центральная продольная ось, а также первый и второй патрубки (96) для поступления текучей среды в корпус и выхода текучей среды из корпуса, и, по меньшей мере, одну разделительную камеру для отделения твердых частиц от текучей среды. Первый и второй патрубки расположены параллельно и вытянуты в том же направлении, перпендикулярно цилиндрической стенке цилиндрического корпуса. Предусмотрен, по меньшей мере, один дефлектор в или рядом, по меньшей мере, с одним из патрубков (первым или вторым). Каждый дефлектор может иметь наклон для направления потока через конец корпуса, который находится ближе всего к соответствующему патрубку, для создания кругового движения потока текучей среды вокруг центральной продольной оси. Технический результат: простота монтажа устройства, эффективность очистки жидкости. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Фильтр для системы жидкостного отопления, включающий в себя:

цилиндрический корпус, у которого имеются центральная продольная ось, а также первый и второй патрубки для поступления текучей среды в корпус и выхода текучей среды из корпуса; и

по меньшей мере, одну разделительную камеру для отделения твердых частиц от текучей среды,

при этом первый и второй патрубки расположены параллельно и вытянуты в том же направлении, перпендикулярно цилиндрической стенке цилиндрического корпуса, и предусмотрен, по меньшей мере, один дефлектор в или рядом, по меньшей мере, с одним из патрубков - первым или вторым, при этом каждый дефлектор может иметь наклон для направления потока через конец корпуса, который находится ближе всего к соответствующему патрубку, для создания кругового движения потока текучей среды вокруг центральной продольной оси.

2. Фильтр по п. 1, в котором внутри соответствующих первого и второго патрубков предусмотрены первый и второй дефлекторы.

3. Фильтр по п. 1, в котором рядом как с первым, так и со вторым патрубком предусмотрены первый и второй дефлекторы.

4. Фильтр по любому из пп. 1-3, в котором, по меньшей мере, один дефлектор расположен под углом к вертикальной линии.

5. Фильтр по любому из пп. 1-3, в котором, по меньшей мере, один дефлектор отлит в форму корпуса.

6. Фильтр по любому из пп. 1-3, в котором, по меньшей мере, один патрубок имеет круглую форму.

7. Фильтр по п. 6, в котором протяженность, по меньшей мере, одного дефлектора составляет четверть от диаметра близлежащего патрубка.

8. Фильтр по любому из пп. 1-3, в котором корпус имеет изогнутую поверхность.