ДЕГИДРАТОР МАСЛА, СИСТЕМА ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ МАСЛА, СОДЕРЖАЩАЯ ДЕГИДРАТОР МАСЛА, И СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ МАСЛА С ПОМОЩЬЮ ДЕГИДРАТОРА МАСЛА Российский патент 2019 года по МПК B01D3/06 B01D3/10 B01D3/42 B01D19/00 C10G7/04 C10G7/06 C10G7/12 C10G33/06 C10G33/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к дегидратору масла, содержащему: вакуумную камеру, вакуумный насос для создания отрицательного давления в вакуумной камере и для транспортировки з воды и воздуха из вакуумной камеры через выпускное отверстие, и трубу для транспортировки масла в вакуумную камеру и из нее. Изобретение также относится к системе обезвоживания масла, содержащей дегидратор масла, и к способу обезвоживания масла с помощью дегидратора масла.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Дегидратор масла используется для обезвоживания масел, таких как трансмиссионные, смазочные, компрессорные или гидравлические масла, которые загрязнены водой. Загрязнение масла водой является общей проблемой во многих видах промышленного применения, и потребность в обезвоживании масел увеличивается с появлением новых и более экологичных качеств масел, которые часто являются более гигроскопичными и поглощают больше воды.

В типичной промышленной масляной системе масло может быть загрязнено водой разными путями, например, при утечке воды в масляную систему или в результате переноса водяного пара, содержащегося во влажном воздухе. Все формы воды в масле могут иметь прямые последствия для масляной системы, такие как, например, изменение TAN (общего кислотного числа), pH и вязкости.

Вода сосуществует с маслом либо в растворенном состоянии, либо в эмульгированном состоянии, либо в свободном состоянии, при этом растворенное состояние представляет собой самый низкий уровень загрязнения влагой многих типов масла. Вода в свободном состоянии отделяется от масла в системе и может многократно быть визуально идентифицирована. Удельная плотность большинства масел меньше удельной плотности воды, поэтому вода обычно собирается на дне, например, резервуаров в масляной системе, и по этой причине свободная вода может быть удалена путем слива через сливное отверстие резервуара. В эмульгированном состоянии вода смешана с маслом. Вода в эмульгированном состоянии будет в основном сохраняться в смешанном состоянии и не отделяется от масла, как свободная вода. В растворенном состоянии вода растворена в масле. Когда температура масла увеличивается, - способность поглощать воду увеличивается, и когда масло охлаждается с высоким содержанием растворенной воды, - свободная вода выходит из масла. Растворенная вода происходит из влаги окружающего воздуха, медленно взаимодействующей с маслом с течением времени. Обычно, чем старше становится масло, тем оно будет более гигроскопичным.

Точка водонасыщения масла - это точка, выше которой вода находится в свободной форме. Для многих масел точка водонасыщения составляет 200-600 ч/млн, и для экологически чистых масел 1000-5000 ч/млн в зависимости от возраста и состояния масла. Если, например, для масляной системы, требуется точка водонасыщения 100 ч/млн в качестве верхнего предела, свободная и эмульгированная вода, а также значительная часть растворенной воды должны быть удалены из масла, чтобы соответствовать требованиям к системе.

Для регулирования загрязненного водой масла может использоваться традиционный дегидратор масла вакуумного типа для обезвоживания масла, благодаря чему свободная вода, эмульгированная вода и большая часть растворенной воды удаляются из масла. Традиционный дегидратор масла вакуумного типа может использоваться для обезвоживания масел в масляных системах или масляных резервуарах. Как правило, этот тип традиционных дегидраторов масла сначала нагревает масло, если это необходимо, и затем подводит отрицательное давление к маслу, благодаря чему вода, загрязняющая масло, испаряется, и образованный водяной пар может быть удален из масляной системы.

Традиционные дегидраторы масла вакуумного типа описаны, например, в патентных документах US 4681660 А, US 5211856 А, WO 99/65588 A1 и CN 200948367 Y. Известны также и другие типы дегидраторов масла, такие как дегидраторы с избыточным давлением. Дегидратор данного типа описан в патентном документе WO 2010/042663 А2.

У этих традиционных типов дегидраторов масла имеется много недостатков. Например, они тяжелые и имеют сложную конструкцию, это означает, что они должны быть построены на колесной платформе или помещены на тележку, чтобы дегидратор масла можно было транспортировать между различными местами очистки масла. Кроме того, дегидраторы масла данного типа очень дороги в производстве и, следовательно, являются дорогостоящими для приобретения потребителем, особенно если они должны использоваться в опасных местах или во взрывоопасных зонах, для которых электрические компоненты должны быть специально разработаны и испытаны. Например, если много дегидраторов масла необходимо в промышленности или на судне, требуются большие инвестиции в эти системы. Другая проблема заключается в том, что, когда процесс обезвоживания масла завершен, большой объем остатков масла содержится в дегидраторе масла из-за конструкции дегидратора масла. Это означает, что существует риск того, что один тип масла может быть загрязнен остатками масла другого типа, если очищают масляные системы с различными типами масла.

Таким образом, существует потребность в усовершенствованном дегидраторе масла, который: является эффективным, легким и гибким для использования, также и во взрывоопасных зонах; имеет конструкцию с легким весом; прост в производстве при стоимости, которая намного ниже стоимости традиционных дегидраторов масла; и может использоваться в системах с различными маслами без загрязнения от масляных остатков, содержащихся в дегидраторе масла.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является предложить дегидратор масла, систему для обезвоживания масла, содержащую дегидратор масла, и способ обезвоживания масла с помощью дегидратора масла, в которых устранены указанные выше проблемы. Данная задача достигается, по меньшей мере частично, с помощью признаков, изложенных в независимых пунктах формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения содержат дополнительные усовершенствования дегидратора масла, системы для обезвоживания масла, содержащей дегидратор масла, и способа обезвоживания масла с помощью дегидратора масла.

Изобретение относится к дегидратору масла, содержащему: вакуумную камеру, вакуумный насос, расположенный в верхней концевой области вакуумной камеры, для создания отрицательного давления внутри вакуумной камеры и для транспортировки воды и воздуха из вакуумной камеры через выпускное отверстие, и трубу для транспортировки масла в вакуумную камеру и/или из нее. Труба соединена с нижней концевой областью вакуумной камеры, при этом вакуумная камера в нижней концевой области имеет, по меньшей мере, один проточный канал, соединяющий по текучей среде вакуумную камеру и трубу. Между вакуумной камерой и трубой расположен обратный клапан с отверстием для регулирования потока масла в вакуумную камеру и из нее через, по меньшей мере, один проточный канал. Преимущества этих особенностей заключаются в том, что дегидратор масла сконструирован таким образом, чтобы его можно было легко и гибко использовать также и во взрывоопасных зонах, поскольку в конструкции отсутствуют электрические компоненты. Кроме того, дегидратор масла имеет легковесную конструкцию с небольшим количеством компонентов, что делает его простым в производстве при стоимости, которая намного ниже стоимости традиционных дегидраторов масла. Дегидратор масла при данной конструкции может быть выполнен в виде портативного устройства, которое легко перемещать от одного масляного резервуара к другому, так что один человек может легко поднимать и переносить дегидратор масла. Данная конструкция также дает возможность выполнить дегидратор масла в виде стационарного устройства для определенного масляного резервуара, такого как масляный резервуар в насосной системе. Обратный клапан с отверстием эффективно регулирует поток масла в вакуумную камеру и из нее и имеет конструктивное исполнение, которое согласуется с компактной и легковесной конструкцией дегидратора масла. Обратный клапан с отверстием обеспечивает полное удаление масла из вакуумной камеры, благодаря чему дегидратор масла можно использовать в системах с различными маслами без загрязнения от остатков масел, содержащихся в дегидраторе масла.

В соответствии с одним аспектом изобретения обратный клапан с отверстием выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим маслу вытекать из вакуумной камеры, и закрытым режимом, в котором обратный клапан с отверстием регулирует поток масла через, по меньшей мере, один проточный канал в вакуумную камеру, при этом проходное сечение в закрытом режиме меньше, чем проходное сечение в открытом режиме. Таким образом, обратный клапан с отверстием регулирует поток масла через, по меньшей мере, один проточный канал, с большим проходным сечением при осуществлении опорожнения вакуумной камеры для эффективного потока масла из вакуумной камеры.

В соответствии с другим аспектом изобретения вакуумная камера имеет, по меньшей мере, один впускной проточный канал в нижней концевой области и по меньшей мере один выпускной проточный канал в нижней концевой области, при этом по меньшей мере один выпускной проточный канал расположен отдельно от по меньшей мере одного впускного проточного канала. Таким образом, поток масла в вакуумную камеру и из нее можно эффективно регулировать с помощью разных проточных каналов.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения вакуумный насос представляет собой вакуумный эжекторный насос. Преимущества этого типа насоса заключаются в том, что вакуумный эжекторный насос прост в конструкции, и что никакие электрические компоненты не включены в конструкцию, что позволяет использовать дегидратор масла также и во взрывоопасных зонах.

В соответствии с другим аспектом изобретения вакуумный насос соединен с таймерным клапаном, который регулирует поток сжатого воздуха через вакуумный эжекторный насос. Таймерный клапан выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим сжатому воздуху проходить через вакуумный эжекторный насос, и закрытым режимом, предотвращающим прохождение сжатого воздуха через вакуумный эжекторный насос. Таймерный клапан регулирует процесс обезвоживания масла посредством направления сжатого воздуха к вакуумному эжекторному насосу.

В соответствии с другим аспектом изобретения обратный клапан с отверстием содержит клапанную пластину с по меньшей мере одним отверстием, где клапанная пластина выполнена с возможностью регулирования потока масла из вакуумной камеры через по меньшей мере один проточный канал, позволяя маслу поступать по меньшей мере в один проточный канал через по меньшей мере одно отверстие, когда обратный клапан с отверстием находится в закрытом режиме. Таким образом, отрицательное давление может быть эффективно установлено в вакуумной камере при втягивании масла в камеру через по меньшей мере одно отверстие в клапанной пластине.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения внутри вакуумной камеры расположена внутренняя труба, при этом внутренняя труба имеет нижний конец трубы, который находится в сообщении по текучей среде с по меньшей мере одним проточным каналом, и верхний конец трубы, снабженный по меньшей мере одним распылительным соплом, при этом распылительное сопло предназначено для распыления масла в вакуумную камеру. Внутренняя труба и распылительное сопло обеспечивают эффективное распределение масла в вакуумной камере, позволяя маслу течь из верхней концевой области вакуумной камеры, что обеспечивает эффективное испарение воды.

В соответствии с другими аспектами изобретения вакуумная камера заполнена материалом наполнителя, который увеличивает площадь поверхности контакта между маслом и воздухом в вакуумной камере, при этом материал наполнителя может быть неупорядоченным насадочным материалом. Материал наполнителя увеличивает площадь поверхности контакта между маслом и воздухом для дополнительного повышения скорости испарения воды в масле. Неупорядоченный насадочный материал обеспечивает эффективную структуру поверхности внутри вакуумной камеры.

В соответствии с другим аспектом изобретения первое впускное отверстие для воздуха расположено в нижней концевой области вакуумной камеры, при этом первое впускное отверстие для воздуха позволяет воздуху поступать в вакуумную камеру. Благодаря потоку воздуха в камеру процесс испарения может быть более эффективным, поскольку масло смешивается с входящим воздухом.

В соответствии с другим аспектом изобретения поплавковый клапан расположен внутри вакуумной камеры в верхней концевой области для регулирования перемещения текучей среды из воды и воздуха из вакуумной камеры через выпускное отверстие. Поплавковый клапан выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим воде и воздуху вытекать из вакуумной камеры через выпускное отверстие, и закрытым режимом, предотвращающим выход воды и воздуха из вакуумной камеры через выпускное отверстие. Поплавковый клапан гарантирует, что масло не сможет просачиваться из верхней части вакуумной камеры, что важно для предотвращения загрязнения маслом окружающей среды. Поплавковый клапан прост в конструкции, что делает его простым в производстве при низкой стоимости.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения внутри вакуумной камеры расположен масляный фильтр после по меньшей мере одного впускного проточного канала. Масляный фильтр очищает масло, благодаря чему нежелательные частицы или другие загрязнители могут быть удалены из масла.

В соответствии с другим аспектом изобретения второе впускное отверстие для воздуха расположено в верхней концевой области вакуумной камеры, при этом второе впускное отверстие для воздуха позволяет сжатому воздуху проходить в вакуумную камеру через предварительно нагруженный обратный клапан, при этом предварительно нагруженный обратный клапан выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим сжатому воздуху поступать в вакуумную камеру через второе впускное отверстие для воздуха, и закрытым режимом, предотвращающим поступление сжатого воздуха в вакуумную камеру через второе впускное отверстие для воздуха. Таким образом, вакуумная камера может быть быстро опорожнена с помощью сжатого воздуха, который заставляет масло вытекать из вакуумной камеры.

Изобретение также относится к системе обезвоживания масла, содержащей дегидратор масла, при этом система содержит масляный резервуар и источник сжатого воздуха. Система может также содержать устройство для отделения масла.

Изобретение также относится к способу обезвоживания масла с помощью дегидратора масла. Отрицательное давление создают в вакуумной камере с помощью вакуумного насоса, и рабочее состояние обратного клапана с отверстием переключается в закрытый режим, в котором масло не может вытекать из вакуумной камеры. Масло втягивается в вакуумную камеру из масляного резервуара через трубу и по меньшей мере один проточный канал, и вода и воздух транспортируются из вакуумной камеры с помощью вакуумного насоса через выпускное отверстие. Создание отрицательного давления в вакуумной камере с помощью вакуумного насоса прекращают, и рабочее состояние обратного клапана с отверстием переключается в открытый режим, в котором масло вытекает из вакуумной камеры через по меньшей мере один проточный канал. Преимущества этих особенностей заключаются в том, что дегидратор масла работает в режиме эффективного обезвоживания масла. Дегидратор масла работает циклически, и несколько циклов могут осуществляться друг за другом, благодаря чему осуществляется непрерывный процесс и достигается эффективное обезвоживание масла.

В соответствии с другим аспектом изобретения обратный клапан с отверстием переключает рабочее состояние в закрытый режим с помощью потока масла, втягиваемого в вакуумную камеру, когда в вакуумной камере создается отрицательное давление; и при этом обратный клапан с отверстием переключает рабочее состояние в отрытый режим с помощью потока масла, выпускаемого из вакуумной камеры, когда отрицательное давление больше не создается в вакуумной камере. Таким образом, обратный клапан с отверстием работает самостоятельно без необходимости использования отдельных средств управления клапаном. Поток масла в вакуумную камеру и из нее регулируется клапаном.

В соответствии с другим аспектом изобретения внутри вакуумной камеры расположена внутренняя труба. Внутренняя труба имеет нижний конец трубы, который находится в сообщении по текучей среде с по меньшей мере одним проточным каналом, и верхний конец трубы, снабженный по меньшей мере одним распылительным соплом, при этом распылительное сопло распыляет масло в верхнюю концевую область вакуумной камеры, когда вакуумный насос создает отрицательное давление в вакуумной камере, и обратный клапан с отверстием находится в закрытом режиме. Внутренняя труба и распылительное сопло обеспечивают эффективное распределение масла в вакуумной камере, позволяя маслу течь из верхней концевой области вакуумной камеры, что обеспечивает эффективное испарение воды.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения воздух поступает в вакуумную камеру через первое впускное отверстие для воздуха, расположенное в нижней концевой области вакуумной камеры, когда вакуумный насос создает отрицательное давление в вакуумной камере, и обратный клапан с отверстием находится в закрытом режиме. Благодаря потоку воздуха в камеру процесс испарения может быть более эффективным, поскольку масло смешивается с входящим воздухом.

В соответствии с другим аспектом изобретения поток сжатого воздуха подается в вакуумную камеру через предварительно нагруженный обратный клапан и второе впускное отверстие для воздуха, расположенное в верхней концевой области вакуумной камеры, когда отрицательное давление больше не создается в вакуумной камере, благодаря чему масло вытекает из вакуумной камеры через по меньшей мере один проточный канал. Таким образом, вакуумная камера может быть быстро опорожнена с помощью сжатого воздуха, который заставляет масло вытекать из вакуумной камеры.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее следует более подробное описание изобретения со ссылками на приложенные чертежи, на которых:

на фиг. 1a - фиг. 1d схематически показаны поперечные сечения дегидратора масла и приводится схематическое изображение дегидратора масла в соответствии с изобретением,

на фиг. 2 схематически показано поперечное сечение дегидратора масла в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения,

на фиг. 3 схематически показано поперечное сечение дегидратора масла в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения,

на фиг. 4 схематически показано поперечное сечение дегидратора масла в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения,

на фиг. 5a - фиг. 5b схематически показано поперечное сечение дегидратора масла в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, и

на фиг. 6 схематически показана система обезвоживания масла в соответствии с изобретением.

ОПИСАНИЕ ПРИВЕДЕННЫХ В КАЧЕСТВЕ ПРИМЕРА ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Различные аспекты изобретения будут дальше описаны во взаимосвязи с прилагаемыми чертежами для иллюстрации, а не ограничения изобретения, при этом одинаковые обозначения обозначают одинаковые элементы, и видоизменения описанных аспектов не ограничиваются конкретно показанными вариантами осуществления, но применимы и к другим видоизменениям изобретения.

На фиг. 1a и фиг. 1b схематически показаны поперечные сечения дегидратор 1 масла по изобретению, содержащего вакуумную камеру 2. На фиг. 1d представлено схематическое изображение дегидратора масла на фиг. 1а и фиг. 1b. Вакуумная камера 2 может иметь по существу цилиндрическую форму с верхней концевой областью 8 и нижней концевой областью 9, при этом верхняя концевая область 8 расположена над нижней концевой областью 9 в процессе использования дегидратора 1 масла. Вакуумная камера 2 может иметь и другие подходящие формы, отличные от цилиндрической, в зависимости от конструкции дегидратора 1 масла. Вакуумная камера 2 может быть изготовлена из подходящего стального материала, такого как нержавеющая сталь, или из других подходящих материалов, например, алюминия, пластмасс или композитных материалов. Размер вакуумной камеры 2 может варьировать в зависимости от конструкции дегидратора 1 масла. Можно сконструировать дегидратор 1 масла с очень компактной конструкцией в виде портативного устройства, но возможны также и более крупные конструкции. В качестве неограничивающего примера, дегидратор 1 масла компактного переносного типа выполнен из цилиндра из нержавеющей стали с внутренним диаметром 100-150 мм с длиной цилиндра 300-400 мм, но могут использоваться и другие размеры в зависимости от конструкции дегидратора масла.

Вакуумная камера 2 выполнена в виде непроницаемого для жидкости и газа контейнера с по меньшей мере одним проточным каналом 5 и по меньшей мере одним выпускным отверстием 10. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1а и фиг. 1b, вакуумная камера имеет по меньшей мере один проточный канал 5 и одно выпускное отверстие 10.

Вакуумный насос 3 расположен в верхней концевой области 8 вакуумной камеры 2, для создания отрицательного давления внутри вакуумной камеры 2 и для транспортировки текучей среды из воды и воздуха из вакуумной камеры 2 через выпускное отверстие 10. Термин «отрицательное давление» относится к ситуации, когда замкнутый объем имеет более низкое давление, чем окружающее. Вакуумный насос 3 устанавливает давление внутри вакуумной камеры 2, которое ниже, чем давление окружающего воздуха.

Вакуумный насос, показанный на фиг. 1а, фиг. 1b и фиг. 1d, относится к типу вакуумного эжекторного насоса, использующего известный эффект Вентури сужающегося-расширяющегося сопла для преобразования энергии давления движущейся текучей среды в кинетическую энергию, что создает зону низкого давления, которая засасывает и увлекает всасываемую текучую среду.Вакуумный эжекторный насос 3 имеет впускное отверстие 26 насоса и выпускное отверстие 27 насоса для сжатого воздуха из источника 25 сжатого воздуха и всасывающее впускное отверстие 28 для удаления воды и воздуха из вакуумной камеры 2 через выпускное отверстие 10. Сжатый воздух может, например, иметь давление 4-6 бар, что соответствует 400-600 кПа и обычно используется в промышленности. Вместо вакуумного эжекторного насоса можно использовать альтернативный тип вакуумного насоса.

Дегидратор 1 масла также содержит трубу 4 для транспортировки текучей среды масла в вакуумную камеру 2 из масляного резервуара 24 и/или из вакуумной камеры 2. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1a и фиг. 1b, дегидратор масла имеет одну и ту же трубу 4 для транспортировки текучей среды масла в вакуумную камеру 2 и из нее, при этом труба 4 соединена с нижней концевой областью 9 вакуумной камеры 2 с помощью средства крепления трубы. В качестве альтернативы, две или более трубы могут использоваться для транспортировки масла в вакуумную камеру и из нее, при этом также возможно иметь по меньшей мере одну отдельную трубу для транспортировки масла в вакуумную камеру 2 и по меньшей мере одну отдельную трубу для транспортировки масла из вакуумной камеры 2. Труба 4 может быть изготовлена из любого подходящего материала, например, из нержавеющей стали, алюминия или других металлических материалов. В качестве альтернативы, труба 4 может быть изготовлена из подходящей пластмассы, композитного материала или из гибкого трубного материала, такого как гибкие пластиковые материалы или резина. Длина и внутренний диаметр трубы 4 могут быть выбраны таким образом, чтобы дегидратор масла работал эффективным образом, что, например, зависит от типа подлежащего обезвоживанию масла, размера вакуумной камеры 2 и типа используемого вакуумного насоса 3. В качестве неограничивающего примера, труба 4 может иметь внутренний диаметр 15-45 мм для портативного дегидратора 1 масла малого размера, но также могут использоваться и другие размеры в зависимости от конструкции дегидратора 1 масла. Как показано на фиг. 1а и фиг. 1b, проточный канал 5 расположен в нижней концевой области 9 вакуумной камеры 2 и соединяется по текучей среде с вакуумной камерой 2 и трубой 4, благодаря чему масло может быть втянуто в вакуумную камеру 2 по трубе 4 и выведено из вакуумной камеры 2 по трубе 4.

Между вакуумной камерой 2 и трубой 4 расположен клапан для регулирования потока масла в вакуумную камеру 2 и из нее через проточный канал 5. При такой конструкции один и тот же клапан может использоваться для регулирования потока масла как в вакуумную камеру 2, так и из нее. Специфическим типом клапана, используемым для регулирования потока масла, является обратный клапан 7 с отверстием, который обеспечивает полный поток текучей среды в одном направлении и ограничивает поток текучей среды в другом направлении. Обратный клапан 7 с отверстием может быть выполнен небольшим, благодаря чему дегидратор 1 масла может иметь легковесную и компактную конструкцию только с одним клапаном, регулирующим поток масла, поступающий в вакуумную камеру 2 и из нее, что обеспечивает дегидратору масла простую и эффективную конструкцию. Обратный клапан 7 с отверстием выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым и закрытым режимами. Обратный клапан 7 с отверстием содержит клапанную пластину 22, которая в закрытом режиме выполнена с возможностью предотвращения потока масла из вакуумной камеры 2 через проточный канал 5, и одновременно выполнена с возможностью регулирования потока масла в вакуумную камеру 2, как будет описано более подробно ниже. На фиг. 1a обратный клапан 7 с отверстием находится в своем закрытом режиме, когда верхняя поверхность 29 клапанной пластины 22 находится в контакте с нижней поверхностью 30 вакуумной камеры 2, находящейся в нижней концевой области 9. В закрытом режиме между верхней поверхностью 29 клапанной пластины 22 и нижней поверхностью 30 вакуумной камеры 2 устанавливается герметичное уплотнение.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1a, клапанная пластина 22 снабжена отверстием 23, через которое масло может втягиваться в вакуумную камеру 2 в закрытом режиме, когда насос 3 создает отрицательное давление в вакуумной камере. Отверстие 23 имеет фиксированное сечение, и отверстие 23 может быть получено из отверстия подходящего размера, которое просверлено в клапанной пластине. В качестве альтернативы, вместо одного отверстия 23, клапанная пластина 22 может быть снабжена двумя или более отверстиями, через которые масло может втягиваться вакуумную камеру 2 закрытом режиме. В открытом режиме, как можно видеть на фиг. 1b, верхняя поверхность 29 клапанной пластины 22 больше не находится в контакте с нижней поверхностью 30 вакуумной камеры 2, и масло, которое втягивалось в вакуумную камеру 2, может вытекать из вакуумной камеры 2, когда отрицательное давление больше не создается в вакуумной камере 2. С помощью открытия обратного клапана 7 с отверстием вакуумная камера 2 может быть опорожнена при интенсивном потоке масла через проточный канал 5. Обратный клапан 7 с отверстием таким образом регулирует поток масла через проточный канал 5, при этом проходное сечение в закрытом режиме меньше, чем проходное сечение в открытом режиме. В открытом режиме небольшое количество масла также может вытекать из вакуумной камеры 2 через отверстие 23 клапанной пластины 22.

Обратный клапан 7 с отверстием может быть выполнен таким образом, что он переключает рабочее состояние в закрытый режим с помощью потока масла, втягиваемого в вакуумную камеру 2, когда в вакуумной камере 2 создано отрицательное давление. Когда масло втягивается в трубу 4 и достигает клапанной пластины, которая в тот момент находится в открытом режиме, поток масла толкает верхнюю поверхность 29 клапанной пластины 22 в направлении вверх, к нижней поверхности 30 вакуумной камеры 2, в результате чего обратный клапан 7 с отверстием закрывается. Поскольку обратный клапан 7 с отверстием теперь находится в закрытом режиме, масло втягивается в вакуумную камеру 2 через отверстие 23. Когда отрицательное давление больше не создается в вакуумной камере 2, масло в вакуумной камере 2 будет оказывать давление в направлении вниз на клапанную пластину 22 за счет силы тяжести, которая будет толкать клапанную пластину 22 вниз, в открытый режим. Таким образом обратный клапан 7 с отверстием переключает рабочее состояние в отрытый режим с помощью потока масла, выходящего из вакуумной камеры 2.

Так, обратный клапан 7 с отверстием используется в жидкостной системе, обеспечивая полный поток масла из вакуумной камеры 2, когда обратный клапан 7 с отверстием находится в открытом режиме, и обеспечивая ограниченный поток масла в вакуумную камеру 2 через отверстие 23 в закрытом режиме. Обратный клапан 7 с отверстием в описанном варианте осуществления имеет фиксированное сечение отверстия, выбранное с учетом специфики конструкции дегидратора масла, но также может иметь и изменяющееся сечение отверстия, в результате чего поток масла в вакуумную камеру 2 может меняться в зависимости от конструкции дегидратора 1 масла и типа масла, которое обезвоживается.

Клапанная пластина 22 может быть соединена с нижней поверхностью 30 вакуумной камеры 2 с помощью клапанных болтов 31 или аналогичных приспособлений, при этом клапанная пластина 22 снабжена отверстиями для прикрепления с помощью клапанных болтов 31. Клапанная пластина может перемещаться вместе с клапанными болтами 31 между верхним положением в закрытом режиме и нижним положением в открытом режиме. Клапанная пластина может быть изготовлена из подходящего легкого пластика, такого как полиамид (PA), на который легко влияет поток масла, в результате чего клапанная пластина может перемещаться между верхним и нижним положениями в зависимости от направления потока масла. Другими подходящими пластмассами для клапанной пластины 22 являются, например, полиоксиметилен (POM) и полиэфирэфиркетон (PEEK). Также могут использоваться композитные материалы или металлы.

На фиг. 1a и фиг. 1b вакуумный насос 3 соединен с таймерным клапаном 6, который регулирует поток сжатого воздуха через вакуумный эжекторный насос. Таймерный клапан 6 выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим сжатому воздуху проходить через вакуумный эжекторный насос 3, и закрытым режимом, предотвращающим прохождение сжатого воздуха через вакуумный эжекторный насос 3. Когда сжатый воздух протекает через вакуумный эжекторный насос 3, в вакуумной камере 2 создается отрицательное давление, и когда поток сжатого воздуха через вакуумный эжекторный насос останавливается таймерным клапаном 6, отрицательное давление больше не создается в вакуумной камере 2.

В начале процесса обезвоживания масла дегидратор 1 масла пуст, поэтому внутри вакуумной камеры 2 содержится только воздух. Таймерный клапан 6 переключается в открытый режим, позволяющий сжатому воздуху протекать через вакуумный эжекторный насос 3. После этого отрицательное давление создается в вакуумной камере 2 с помощью вакуумного эжекторного насоса 3, в результате чего масло из масляного резервуара 24 поступает в трубу 4. Рабочее состояние обратного клапана 7 с отверстием переключается в закрытый режим, как показано на фиг. 1а, с помощью потока масла, действующего на клапанную пластину 22. Под действием отрицательного давления, созданного с помощью вакуумного эжекторного насоса 3, масло втягивается в вакуумную камеру 2 из масляного резервуара 24 через трубу 4, отверстие 23 в клапанной пластине 22 и проточный канал 5. Поскольку вакуумный эжекторный насос 3 создает отрицательное давление в вакуумной камере, и поскольку отверстие 23 в клапанной пластине 22 имеет небольшое проходное сечение, достигается отрицательное давление, достаточно низкое для того, чтобы вызвать испарение воды в масле за счет вакуумного испарения. Отверстие 23 в клапанной пластине 22 спроектировано с гораздо меньшим проходным сечением, чем отверстие 5 потока, и в закрытом режиме клапанная пластина 22 блокирует большее проходное сечение проточного канала 5.

Вакуумное испарение представляет собой процесс, вызывающий понижение давления в наполненном жидкостью контейнере до уровня ниже давления паров жидкости, что вызывает испарение жидкости при более низкой температуре, чем обычно. Дегидратор 1 масла использует данный процесс для испарения воды, содержащейся в масле, путем понижения давления в вакуумной камере 2 ниже нормального атмосферного давления.

При понижении давления в вакуумной камере 2 до уровня, при котором вода в масле начинает кипеть, существует опасность того, что кипящая вода вместе с маслом создаст масляную пену, которая заполнит вакуумную камеру 2, и что масляная пена может быть вакуумирована из вакуумной камеры 2 через выпускное отверстие 10 в вакуумный эжекторный насос 3, что не является самым оптимальным способом, поскольку масляная пена может загрязнять окружающую среду за пределами дегидратора 1 масла. При использовании уровня давления, при котором вода кипит, подходящий сепаратор для масла может использоваться после вакуумного эжекторного насоса 3, благодаря которому масло в масляной пене, которая может быть вытянута из вакуумной камеры, может быть отделено от воздуха и воды. Для получения более контролируемого испарения, вместо этого давление может быть понижено до точки немного выше точки, при которой вода начинает кипеть. Скорость испарения будет достаточно высокой для эффективного обезвоживания масла, и масляная пена не будет образовываться. В качестве неограничивающего примера, подходящий уровень отрицательного давления для синтетического сложноэфирного масла, такого как Castrol^® BioBar 46, может составлять, например, -0,9 бар или -90 кПа ниже атмосферного давления, когда масло имеет температуру 40 градусов.

Испарившаяся вода будет транспортироваться из вакуумной камеры 2 с помощью вакуумного эжекторного насоса 3 через выпускное отверстие 10 во всасывающее впускное отверстие 28 вакуумного эжекторного насоса 3, и из вакуумного эжекторного насоса 3 через выпускное отверстие 27 насоса, вместе с воздухом, содержащимся в вакуумной камере 2.

По истечении первого периода времени, когда вакуумная камера 2 была заполнена определенным объемом масла, в течение которого отрицательное давление было создано в вакуумной камере с помощью вакуумного эжекторного насоса 3, таймерный клапан 6 переключается в закрытый режим, предотвращающий прохождение сжатого воздуха через вакуумный эжекторный насос 3. Поскольку отрицательное давление больше не создается в вакуумной камере, рабочее состояние обратного клапана 7 с отверстием переключается из закрытого режима в открытый режим, как показано на фиг. 1b, под действием силы тяжести масла, содержащегося в вакуумной камере 2. После этого масло может вытекать из вакуумной камеры 2 через проточный канал 5 и трубу 4 обратно в масляный резервуар 24. Когда масло вытекает из вакуумной камеры 2, окружающий воздух может поступать обратно в вакуумную камеру 2 через выпускное отверстие 27 насоса и всасывающее впускное отверстие 28 вакуумного эжекторного насоса 3 и выпускное отверстие 10 вакуумной камеры 2. Когда вакуумная камера 2 опорожняется после второго периода времени, в течение которого отрицательное давление не создавалось в вакуумной камере 2 с помощью вакуумного эжекторного насоса 3, таймерный клапан 6 может быть снова переключен в открытый режим, позволяющий сжатому воздуху протекать через вакуумный эжекторный насос 3, благодаря чему рабочий процесс дегидратора 1 масла может возобновиться снова.

Дегидратор масла работает циклическим образом, с первым и вторым периодами времени, как описано выше, при этом вакуумная камера 2 заполняется маслом в течение первого периода времени и затем опорожняется в течение второго периода времени. Несколько циклов могут осуществляться друг за другом, благодаря чему осуществляется непрерывный процесс и достигается эффективное обезвоживание масла. Продолжительность периодов времени можно регулировать в зависимости, например, от типа обезвоживаемого масла и размера вакуумной камеры 2, благодаря чему достигается эффективное обезвоживание. В качестве неограничивающего примера, первый период времени может продолжаться 10-40 с, и второй период времени может продолжаться от 5-10 с. Также могут быть выбраны и другие периоды времени в зависимости от конструкции дегидратора 1 масла и типа масла. Первый период времени должен быть выбран таким образом, чтобы вакуумная камера не переполнялась маслом, что, например, может зависеть от отрицательного давления, созданного в вакуумной камере 2, размера отверстия 23 и вязкости масла. Второй период времени должен быть выбран таким образом, чтобы вакуумная камера 2 полностью опорожнялась. В качестве альтернативы, масло в масляном резервуаре 24 может быть нагрето с помощью средства нагревания масла, благодаря чему в вакуумной камере 2 достигается более эффективное испарение.

Дегидратор 1 масла может при этой конструкции с обратным клапаном 7 с отверстием быть выполнен в виде портативного устройства, которое можно перемещать от одного масляного резервуара 24 к другому. Дегидратор 1 масла может быть выполнен, например, в виде переносного блока, который оператор дегидратора 1 масла может легко поднимать и переносить. Дегидратор 1 масла так же может быть выполнен в виде стационарного устройства для определенного масляного резервуара 24, такого как, например, масляный резервуар в насосной системе. Обратный клапан 7 с отверстием эффективно регулирует поток масла в вакуумную камеру 2 и из нее и имеет конструктивное исполнение, которое согласуется с компактной и легковесной конструкцией дегидратора 1 масла.

На фиг. 1с показан дегидратор 1 масла с датчиком 34 влаги, прикрепленным к той части дегидратора 1 масла, где присоединена труба 4. Датчик 34 влаги может использоваться для измерения количества воды в масле, как в масле, которое втянуто в вакуумную камеру 2, так и в масле, вытекающем из вакуумной камеры 2. Датчик 34 влаги также может быть расположен и в других подходящих местах в дегидраторе масла, в зависимости от конструкции.

На фиг. 2 показан другой вариант осуществления дегидратора 1 масла, в котором внутренняя труба 11 расположена внутри вакуумной камеры 2. Внутренняя труба 11 имеет нижний конец 12 трубы, который находится в сообщении по текучей среде с по меньшей мере одним впускным проточным каналом 5а. Внутренняя труба 11 также имеет верхний конец 13 трубы, снабженный по меньшей мере одним распылительным соплом 14, при этом по меньшей мере одно распылительное сопло 14 предназначено для распыления масла в вакуумную камеру 2. По меньшей мере одно распылительное сопло 14 может быть выполнено в виде одного или более отверстий, пазов или фигурных отверстий, расположенных в боковой стенке внутренней трубы 11 на верхнем конце 13 трубы. Концевая крышка 32 предотвращает переток масла через край внутренней трубы 11 на верхнем конце 13 трубы. Возможны также и другие типы конфигураций распылительных сопел.

Дегидратор 1 масла в варианте осуществления, показанном на фиг. 2, работает аналогично тому, как описано в варианте осуществления, показанном на фиг. 1а и 1b. Отрицательное давление создается в вакуумной камере 2 с помощью вакуумного эжекторного насоса, который регулируется с помощью таймерного клапана таким же образом, как описано выше. Вакуумный эжекторный насос и таймерный клапан не показаны на фиг. 2.

Дегидратор масла на фиг. 2 показан с обратным клапаном 7 с отверстием в закрытом режиме. Обратный клапан 7 с отверстием имеет такую же конструкцию, как описано выше, в первом варианте осуществления дегидратора 1 масла, с отверстием 23, имеющим фиксированное сечение, расположенным в клапанной пластине 22. В закрытом режиме верхняя поверхность клапанной пластины 22 находится в контакте с нижней поверхностью вакуумной камеры 2. Масло может при закрытом режиме втягиваться в вакуумную камеру 2 через отверстие 23 и по меньшей мере один впускной проточный канал 5a, когда вакуумный насос 3 создает отрицательное давление в вакуумной камере 2. В открытом режиме, не показанном на фиг. 2, верхняя поверхность клапанной пластины 22 больше не находится в контакте с нижней поверхностью вакуумной камеры 2, и масло, которое втягивалось в вакуумную камеру 2, может вытекать из вакуумной камеры 2, через по меньшей мере один выпускной проточный канал 5b, когда отрицательное давление больше не создается в вакуумной камере 2.

По меньшей мере один впускной проточный канал 5a и по меньшей мере один выпускной проточный канал 5b расположены в нижней концевой области 9 вакуумной камеры 2. По меньшей мере один выпускной проточный канал 5b отделен от по меньшей мере одного впускного проточного канала 5а, благодаря чему основная часть потока масла, выходящего из вакуумной камеры 2, проходит через по меньшей мере один выпускной проточный канал 5b. В закрытом режиме обратный клапан 7 с отверстием блокирует поток масла через по меньшей мере один выпускной проточный канал 5b.

Вакуумная камера 2 может быть заполнена материалом 15 наполнителя, который увеличивает площадь поверхности контакта между маслом и воздухом в вакуумной камере 2. Использование материала 15 наполнителя будет увеличивать скорость испарения воды в масле. Материал 15 наполнителя может быть неупорядоченным насадочным материалом, таким как, например, кольца Рашига, которые обеспечивают большую площадь поверхности внутри вакуумной камеры 2 для взаимодействия между маслом и воздухом во время процесса обезвоживания. Также могут использоваться и другие подходящие насадочные материалы, которые увеличивают площадь поверхности контакта. Для дальнейшего увеличения взаимодействия между маслом и воздухом первое впускное отверстие 16 для воздуха располагается в нижней концевой области 9 вакуумной камеры 2. Первое впускное отверстие 16 для воздуха, как показано на фиг. 2, соединено со шлангом 37 или трубой, благодаря чему масло не может вытекать в окружающую среду. Окружающий воздух всасывается в вакуумную камеру 2 через шланг 37 и первое впускное отверстие 16 для воздуха, когда в вакуумной камере 2 создается отрицательное давление. Проходное сечение первого впускного отверстия 16 для воздуха мало, в результате чего можно достичь достаточного отрицательного давления в вакуумной камере для эффективного испарения и, соответственно, через проходное сечение первого впускного отверстия 16 для воздуха поступает ограниченный поток воздуха в вакуумную камеру. Первое впускное отверстие 16 для воздуха в показанном варианте осуществления имеет фиксированное сечение для входящего потока, которое выбрано с учетом специфики конструкции дегидратора 1 масла, однако, в качестве альтернативы, первое впускное отверстие 16 для воздуха может иметь проходное сечение, которое можно изменять с помощью клапана или аналогичного устройства, благодаря чему поток воздуха в вакуумную камеру можно регулировать. Первое впускное отверстие 16 для воздуха позволяет воздуху поступать в вакуумную камеру 2 из нижней концевой области 9, через материал 15 наполнителя, и выходить наружу через выпускное отверстие 10. Когда масло распыляется в вакуумную камеру 2 из распылительных сопел 14, масло стекает вниз через материал 15 наполнителя. Поток воздуха из первого впускного отверстия 16 для воздуха встречает поток масла в материале 15 наполнителя, и достигается эффективное испарение воды в масле.

Дегидратор масла содержит поплавковый клапан 17, который расположен внутри вакуумной камеры 2 в верхней концевой области 8 для регулирования перемещения текучей среды из воды и воздуха из вакуумной камеры 2 через выпускное отверстие 10. Поплавковый клапан 17 представляет собой предохранительный клапан, который предотвращает вытекание масла из вакуумной камеры 2 через выпускное отверстие 10 в случае, если масло в вакуумной камере 2 достигает слишком высокого уровня. Поплавковый клапан 17 выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим воде и воздуху вытекать из вакуумной камеры 2 через выпускное отверстие 10, и закрытым режимом, предотвращающим выход воды и воздуха из вакуумной камеры 2 через выпускное отверстие 10.

Поплавковый клапан 17 выполнен с плавающим клапанным элементом 33, который блокирует выпускное отверстие 10, когда масло в вакуумной камере достигает уровня, при котором масло в вакуумной камере воздействует на плавающий клапанный элемент 33. Поплавковый клапан 17 прост в конструкции, и когда уровень масла в вакуумной камере низкий, плавающий клапанный элемент 33 находится в нижнем положении, показанном на фиг. 2, в котором вода и воздух могут транспортироваться из вакуумной камеры 2 через выпускное отверстие 10. Когда масло достигает уровня, при котором плавающий элемент 33 начинает плавать в масле, плавающий клапанный элемент 33 перемещается вверх с увеличением уровня масла до тех пор, пока верхняя поверхность плавающего клапанного элемента 33 не заблокирует выпускное отверстие 10, благодаря чему масло не сможет вытекать через выпускное отверстие 10.

В начале процесса обезвоживания масла дегидратор 1 масла пуст, поэтому внутри вакуумной камеры 2 содержится только воздух. Таймерный клапан 6 переключается в открытый режим, позволяющий сжатому воздуху протекать через вакуумный эжекторный насос. После этого отрицательное давление создается в вакуумной камере 2 с помощью вакуумного эжекторного насоса, благодаря чему масло из масляного резервуара 24 поступает в трубу 4. Рабочее состояние обратного клапана 7 с отверстием переключается из открытого режима в закрытый режим с помощью потока масла, воздействующего на клапанную пластину 22. Под действием отрицательного давления, созданного с помощью вакуумного эжекторного насоса, масло распыляется в верхней концевой области 8 вакуумной камеры 2 из масляного резервуара 24 через трубу 4, отверстие 23 в клапанной пластине 22, впускной проточный канал 5а, внутреннюю трубу 11 и распылительные сопла 14. Воздух поступает в вакуумную камеру 2 через первое впускное отверстие 16 для воздуха, через материал 15 наполнителя, и выходит наружу через выпускное отверстие 10. Когда масло распыляется в вакуумную камеру 2 из распылительных сопел 14, масло стекает вниз через материал 15 наполнителя. Поток воздуха из первого впускного отверстия 16 для воздуха встречает поток масла в материале 15 наполнителя, и достигается эффективное испарение воды в масле.

Испарившаяся вода будет транспортироваться из вакуумной камеры 2 с помощью вакуумного эжекторного насоса через выпускное отверстие 10 во всасывающее впускное отверстие вакуумного эжекторного насоса, и из вакуумного эжекторного насоса через выпускное отверстие насоса, вместе с воздухом, содержащимся в вакуумной камере 2.

По истечении первого периода времени, когда вакуумная камера 2 была заполнена определенным объемом масла, в течение которого отрицательное давление было создано в вакуумной камере с помощью вакуумного эжекторного насоса, таймерный клапан 6 переключается в закрытый режим, предотвращающий прохождение сжатого воздуха через вакуумный эжекторный насос. Поскольку отрицательное давление больше не создается в вакуумной камере, рабочее состояние обратного клапана 7 с отверстием переключается в открытый режим, под действием силы тяжести масла, содержащегося в вакуумной камере 2. После этого масло может вытекать из вакуумной камеры 2 через выпускной проточный канал 5b и трубу 4 обратно в масляный резервуар 24. Когда вакуумная камера 2 опорожняется после второго периода времени, в течение которого отрицательное давление не создавалось в вакуумной камере 2 с помощью вакуумного эжекторного насоса, таймерный клапан 6 может быть снова переключен в открытый режим, позволяющий сжатому воздуху протекать через вакуумный эжекторный насос, благодаря чему рабочий процесс дегидратора 1 масла может возобновиться снова.

Дегидратор масла работает циклическим образом, с первым и вторым периодами времени, как описано выше, при этом вакуумная камера 2 заполняется маслом в течение первого периода времени и затем опорожняется в течение второго периода времени. Несколько циклов могут осуществляться друг за другом, благодаря чему осуществляется непрерывный процесс и достигается эффективное обезвоживание масла.

На фиг. 3 показан альтернативный вариант осуществления дегидратора 1 масла, в котором масляный фильтр 21 расположен внутри вакуумной камеры 2 после по меньшей мере одного впускного проточного канала 5а. Обратный клапан 7 с отверстием содержит клапанную пластину 22 и отверстие 23, и работает таким же образом, как описано в приведенных выше вариантах осуществления. Когда отрицательное давление создается в вакуумной камере 2 с помощью вакуумного эжекторного насоса, и обратный клапан 7 с отверстием находится в закрытом режиме, масло втягивается в вакуумную камеру 2 через трубу 4, отверстие 23 и по меньшей мере один впускной проточный канал 5а. Масло поступает в вакуумную камеру 2 через конструкцию масляного фильтра 21, благодаря чему масло, поступающее в вакуумную камеру 2, фильтруется. Для фильтрации масла можно использовать любой подходящий тип масляных фильтров. Отфильтрованное масло после обезвоживания может вытекать из вакуумной камеры 2 через по меньшей мере одно выпускное отверстие 5b для потока, когда отрицательное давление больше не создается, и обратный клапан 7 с отверстием находится в открытом режиме. В качестве альтернативы, масляный фильтр может вместо этого быть расположен у впускного отверстия трубы 4 в масляном резервуаре 24 или ниже обратного клапана 7 с отверстием над трубой 4. Возможны и другие расположения масляного фильтра в зависимости от конструкции дегидратора 1 масла.

На фиг. 4 показан еще один альтернативный вариант осуществления дегидратора 1 масла, в котором второе впускное отверстие 19 для воздуха расположено в верхней концевой области 8 вакуумной камеры 2. Второе впускное отверстие 19 для воздуха позволяет сжатому воздуху из источника сжатого воздуха проходить в вакуумную камеру 2 через предварительно нагруженный обратный клапан 18. Предварительно нагруженный обратный клапан 18 выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим сжатому воздуху поступать в вакуумную камеру 2 через второе впускное отверстие 19 для воздуха, и закрытым режимом, предотвращающим поступление сжатого воздуха в вакуумную камеру 2 через второе впускное отверстие 19 для воздуха. Обратный клапан 7 с отверстием, содержащий клапанную пластину и отверстие, регулирует поток масла в вакуумную камеру 2 и из нее, и работает таким же образом, как описано в приведенных выше вариантах осуществления. Когда отрицательное давление создается в вакуумной камере 2 с помощью вакуумного эжекторного насоса, и обратный клапан 7 с отверстием находится в закрытом режиме, масло втягивается из масляного резервуара 24 в вакуумную камеру 2 через трубу 4, отверстие в клапанной пластине и по меньшей мере один впускной проточный канал. Масло поступает в вакуумную камеру 2, например, через конструкцию масляного фильтра. Масло после обезвоживания, когда отрицательное давление больше не создается в вакуумной камере 2, вынуждено вытекать из вакуумной камеры 2 через по меньшей мере один выпускной проточный канал и трубу 4 обратно в масляный резервуар 24, с помощью потока сжатого воздуха, подаваемого в вакуумную камеру 2 через предварительно нагруженный обратный клапан 18 и второе впускное отверстие 19 для воздуха. При этом, вакуумная камера 2 может быть опорожнена гораздо быстрее с помощью подведенного сжатого воздуха. Таймерный клапан может использоваться для распределения потока сжатого воздуха или в вакуумный эжекторный насос для втягивания масла в вакуумную камеру или во впускное отверстие 19 для вытеснения масла из вакуумной камеры 2. Обратный клапан 18 предварительно нагружен до определенного уровня давления, например, с помощью пружинного устройства, для предотвращения попадания воздуха в вакуумную камеру 2, когда вакуумный эжекторный насос создает отрицательное давление в вакуумной камере 2.

В данном варианте осуществления пузырьки воздуха, которые вытекают из трубы 4 с помощью сжатого воздуха в масляный резервуар 24, могут использоваться для циркуляции масла в масляном резервуаре 24, как показано на фиг. 4. Эта циркуляция масла в масляном резервуаре 24 распределяет воду, содержащуюся в масле, благодаря чему достигается более эффективное обезвоживание масла.

В альтернативном варианте осуществления, показанном на фиг. 5a и фиг. 5b, вместо использования только одной трубы для подачи масла в дегидратор 1 масла и из него, первая труба 38 может использоваться для потока масла в вакуумную камеру 2 из масляного резервуара 24, и другая вторая труба 39 - для потока масла из вакуумной камеры 2 обратно в масляный резервуар 24. Первая труба 38 и вторая труба 39 также могут в качестве альтернативы быть размещены с различными проточными каналами в вакуумной камере 2. Именно в данной конфигурации при наличии двух отдельных труб также можно транспортировать обезвоженное масло из вакуумной камеры 2 через вторую трубу 39 в другой масляный резервуар, отличный от масляного резервуара 24, из которого масло втягивалось в вакуумную камеру 2. Если сжатый воздух подается в вакуумную камеру 2 при опорожнении вакуумной камеры, поток масла из вакуумной камеры может эффективно транспортироваться через вторую трубу 39. Поток масла в вакуумную камеру 2 и из нее регулируется обратным клапаном с отверстием, тип которого описан в предыдущих вариантах осуществления. При опорожнении вакуумной камеры 2, как показано на фиг. 5b, основной поток масла в первую трубу 38 закрывается клапанной пластиной 22, благодаря чему масло не вытекает из вакуумной камеры через первую трубу 38, но вместо этого вытекает через вторую трубу 39. Очень небольшое количество масла может вытекать из вакуумной камеры 2 через отверстие клапанной пластины 22 в первую трубу 38, но этот небольшой поток масла не повлияет на функциональность дегидратора 1 масла. Когда масло втягивается в вакуумную камеру 2, как показано на фиг. 5а, клапанная пластина 22 находится в верхнем положении, как описано в предыдущих вариантах осуществления. Обратный клапан 40 трубы блокирует поток масла во вторую трубу 39, когда масло втягивается в вакуумную камеру 2, но позволяет маслу вытекать из вакуумной камеры 2 через вторую трубу 39 при опорожнении вакуумной камеры.

Дегидратор масла может работать без каких-либо электрических компонентов, поскольку единственным используемым источником энергии является сжатый воздух. Это делает дегидратор масла подходящим для использования в опасных местах или во взрывоопасных зонах. Благодаря компактной конструкции дегидратора масла, он может быть выполнен в виде портативного устройства, которое легко перемещать от одного масляного резервуара к другому. В качестве альтернативы, дегидратор масла может быть выполнен в виде стационарного устройства, постоянно присоединенного к масляному резервуару. Кроме того, масло в дегидраторе масла полностью опорожняется, когда процесс обезвоживания завершен, благодаря чему в дегидраторе масла не содержится остатков масла. Это означает, что риск того, что масло одного типа может быть загрязнено остатками масла другого типа, если очищаются масляные системы с разными типами масла с помощью одного и того же дегидратора масла, является незначительным или полностью отсутствует.

Как показано на фиг. 6, подходящая система для обезвоживания масла содержит дегидратор 1 масла, масляный резервуар 24 и источник 25 сжатого воздуха. Кроме того, система может также содержать устройство 20 отделения масла, которое используется для отделения масла, которое может следовать за потоком воздуха и воды из вакуумного эжекторного насоса из вакуумной камеры. Устройство 20 отделения масла содержит выпускную трубу 35 и маслоотделительную трубу 36. Выпускная труба 35 на первом конце присоединена к выпускному отверстию вакуумного эжекторного насоса и на втором конце присоединена к маслоотделительной трубе 36, между нижним концом и верхним концом маслоотделительной трубы 36. Если смесь воздуха, воды и масла вытекает из вакуумного эжекторного насоса, смесь транспортируется по выпускной трубе 35 в маслоотделительную трубу 36, в которой воздух и испарившаяся вода перемещаются в направлении вверх по маслоотделительной трубе 36 в окружающий воздух, и масло стекает вниз по маслоотделительной трубе 36 обратно в масляный резервуар 24.

Следует иметь в виду, что приведенное выше описание носит чисто иллюстративный характер и не предполагает ограничения настоящего изобретения, его применения или использований. Хотя конкретные примеры были представлены в описании и проиллюстрированы на чертежах, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения могут быть сделаны, и эквиваленты могут замещать соответствующие элементы без отклонения от объема настоящего изобретения, как определено в формуле изобретения. В качестве примера, могут использоваться другие подходящие типы обратных клапанов с отверстиями и другие компоненты для обработки текучей среды. Кроме того, могут быть сделаны модификации, чтобы приспособить конкретную ситуацию или материал к описаниям настоящего изобретения, без отклонения от его существенного объема. Поэтому предполагается, что настоящее изобретение не ограничивается конкретными примерами, проиллюстрированными на чертежах и описанными в описании в качестве лучшего варианта, рассматриваемого в настоящий момент для осуществления данного изобретения, но что объем настоящего изобретения будет включать в себя все варианты осуществления, попадающие в приведенное выше описание и прилагаемую формулу изобретения. Указанные ссылочные позиции в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения, защищенный формулой, и их единственным назначением является облегчение понимания формулы изобретения.

ССЫЛОЧНЫЕ ПОЗИЦИИ

1: Дегидратор масла

2: Вакуумная камера

3: Вакуумный насос

4: Труба

5: Проточный канал

6: Таймерный клапан

7: Обратный клапан с отверстием

8: Верхняя концевая область

9: Нижняя концевая область

10: Выпускное отверстие

11: Внутренняя труба

12: Нижний конец трубы

13: Верхний конец трубы

14: Распылительное сопло

15: Материал наполнителя

16: Первое впускное отверстие для воздуха

17: Поплавковый клапан

18: Предварительно нагруженный обратный клапан

19: Второе впускное отверстие для воздуха

20: Устройство для отделения масла

21: Масляный фильтр

22: Клапанная пластина

23: Отверстие

24: Масляный резервуар

25: Источник сжатого воздуха

26: Впускное отверстие насоса

27: Выпускное отверстие насоса

28: Всасывающее впускное отверстие

29: Верхняя поверхность

30: Нижняя поверхность

31: Клапанный болт

32: Концевая крышка

33: Плавающий клапанный элемент

34: Датчик влаги

35: Выпускная труба

36: Маслоотделительная труба

37: Шланг

38: Первая труба

39: Вторая труба

40: Обратный клапан трубы

Изобретение относится к дегидратору масла, который используется для обезвоживания масел: трансмиссионных, смазочных, компрессорных или гидравлических, загрязненных водой. Дегидратор масла 1 содержит вакуумную камеру 2, вакуумный насос 3, расположенный в верхней концевой области 8 вакуумной камеры 2, для создания отрицательного давления внутри вакуумной камеры 2 и для транспортировки воды и воздуха из вакуумной камеры 2 через выпускное отверстие 10, и трубу 4 для транспортировки масла в вакуумную камеру 2 и/или из нее, причем труба 4 соединена с нижней концевой областью 9 вакуумной камеры 2, при этом вакуумная камера 2 в нижней концевой области 9 имеет по меньшей мере один проточный канал 5, соединенный по текучей среде с вакуумной камерой 2 и трубой 4, между вакуумной камерой 2 и трубой 4 расположен обратный клапан 7 с отверстием для регулирования потока масла в вакуумную камеру 2 и из нее через по меньшей мере один проточный канал 5, причем обратный клапан 7 с отверстием выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим маслу вытекать из вакуумной камеры 2, и закрытым режимом, причем обратный клапан 7 с отверстием регулирует поток масла через, по меньшей мере, один проточный канал 5 в вакуумную камеру 2, так что проходное сечение в закрытом режиме меньше, чем проходное сечение в открытом режиме. Данный дегидратор является эффективным, легким и гибким для использования, также и во взрывоопасных зонах, имеет конструкцию с легким весом, прост в производстве, и может использоваться в системах с различными маслами без загрязнения от масляных остатков, содержащихся в дегидраторе масла. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Дегидратор (1) масла, содержащий: вакуумную камеру (2), вакуумный насос (3), расположенный в верхней концевой области (8) вакуумной камеры (2), для создания отрицательного давления внутри вакуумной камеры (2) и для транспортировки воды и воздуха из вакуумной камеры (2) через выпускное отверстие (10), и трубу (4) для транспортировки масла в вакуумную камеру (2) и/или из нее, причем труба (4) соединена с нижней концевой областью (9) вакуумной камеры (2),

отличающийся тем, что вакуумная камера (2) в нижней концевой области (9) имеет по меньшей мере один проточный канал (5), соединенный по текучей среде с вакуумной камерой (2) и трубой (4), при этом между вакуумной камерой (2) и трубой (4) расположен обратный клапан (7) с отверстием для регулирования потока масла в вакуумную камеру (2) и из нее через по меньшей мере один проточный канал (5), причем

обратный клапан (7) с отверстием выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим маслу вытекать из вакуумной камеры (2), и закрытым режимом, причем обратный клапан (7) с отверстием регулирует поток масла через по меньшей мере один проточный канал (5) в вакуумную камеру (2), так что проходное сечение в закрытом режиме меньше, чем проходное сечение в открытом режиме.

2. Дегидратор (1) масла по п.1,

отличающийся тем, что вакуумная камера (2) имеет по меньшей мере один впускной проточный канал (5а) в нижней концевой области (9) и по меньшей мере один выпускной проточный канал (5b) в нижней концевой области (9), при этом по меньшей мере один выпускной проточный канал (5b) расположен отдельно от по меньшей мере одного впускного проточного канала (5a).

3. Дегидратор (1) масла по п.1,

отличающийся тем, что вакуумный насос (3) является вакуумным эжекторным насосом.

4. Дегидратор (1) масла по п.3,

отличающийся тем, что вакуумный насос (3) соединен с таймерным клапаном (6), который регулирует поток сжатого воздуха через вакуумный эжекторный насос, при этом таймерный клапан (6) выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим сжатому воздуху проходить через вакуумный эжекторный насос, и закрытым режимом, предотвращающим прохождение сжатого воздуха через вакуумный эжекторный насос.

5. Дегидратор (1) масла по п.1,

отличающийся тем, что обратный клапан (7) с отверстием содержит клапанную пластину (22) с по меньшей мере одним отверстием (23), при этом клапанная пластина (22) выполнена с возможностью регулирования потока масла из вакуумной камеры (2) через по меньшей мере один проточный канал (5), позволяя маслу поступать в по меньшей мере один проточный канал (5) через по меньшей мере одно отверстие (23), когда обратный клапан (7) с отверстием находится в закрытом режиме.

6. Дегидратор (1) масла по п.1,

отличающийся тем, что внутренняя труба (11) расположена внутри вакуумной камеры (2), при этом внутренняя труба (11) имеет нижний конец (12) трубы, который находится в сообщении по текучей среде с по меньшей мере одним проточным каналом (5), и верхний конец (13) трубы, снабженный, по меньшей мере одним распылительным соплом (14), при этом распылительное сопло (14) помещено для распыления масла в вакуумную камеру (2).

7. Дегидратор (1) масла по п.1,

отличающийся тем, что вакуумная камера (2) заполнена материалом (15) наполнителя, который увеличивает площадь поверхности контакта между маслом и воздухом в вакуумной камере (2).

8. Дегидратор (1) масла по п.7,

отличающийся тем, что материал (15) наполнителя представляет собой неупорядоченный насадочный материал.

9. Дегидратор (1) масла по п.1,

отличающийся тем, что первое впускное отверстие (16) для воздуха расположено в нижней концевой области (9) вакуумной камеры (2), при этом первое впускное отверстие (16) для воздуха позволяет воздуху поступать в вакуумную камеру (2).

10. Дегидратор (1) масла по п.1,

отличающийся тем, что поплавковый клапан (17) расположен внутри вакуумной камеры (2) в верхней концевой области (8) для регулирования перемещения текучей среды из воды и воздуха из вакуумной камеры (2) через выпускное отверстие (10), при этом поплавковый клапан (17) выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим воде и воздуху вытекать из вакуумной камеры (2) через выпускное отверстие (10), и закрытым режимом, предотвращающим выход воды и воздуха из вакуумной камеры (2) через выпускное отверстие (10).

11. Дегидратор (1) масла по п.1,

отличающийся тем, что масляный фильтр (21) расположен внутри вакуумной камеры (2) после по меньшей мере одного впускного проточного канала (5).

12. Дегидратор (1) масла по п.1,

отличающийся тем, что второе впускное отверстие (19) для воздуха расположено в верхней концевой области (8) вакуумной камеры (2), при этом второе впускное отверстие (19) для воздуха позволяет сжатому воздуху поступать в вакуумную камеру (2) через предварительно нагруженный обратный клапан (18), при этом предварительно нагруженный обратный клапан (18) выполнен с возможностью переключения рабочего состояния между открытым режимом, позволяющим сжатому воздуху поступать в вакуумную камеру (2) через второе впускное отверстие (19) для воздуха, и закрытым режимом, предотвращающим поступление сжатого воздуха в вакуумную камеру (2) через второе впускное отверстие (19) для воздуха.

13. Система для обезвоживания масла, содержащая дегидратор (1) масла по любому из пп.1-12,

отличающаяся тем, что система дополнительно содержит масляный резервуар (24) и источник (25) сжатого воздуха.

14. Система для обезвоживания масла по п.13,

отличающаяся тем, что система дополнительно содержит устройство (20) для отделения масла.

15. Способ обезвоживания масла с помощью дегидратора масла, в котором дегидратор масла содержит вакуумную камеру (2); вакуумный насос (3), расположенный в верхней концевой области (8) вакуумной камеры (2), для создания отрицательного давления внутри вакуумной камеры (2) и для транспортировки воды и воздуха из вакуумной камеры (2) через выпускное отверстие (10); трубу (4) для транспортировки масла в вакуумную камеру (2) и/или из нее, и причем труба (4) соединена с нижней концевой областью (9) вакуумной камеры (2); при этом вакуумная камера (2) в нижней концевой области (9) имеет по меньшей мере один проточный канал (5), соединенный по текучей среде с вакуумной камерой (2) и трубой (4); и при этом обратный клапан (7) с отверстием расположен между вакуумной камерой (2) и трубой (4) для регулирования потока масла в вакуумную камеру (2) и из нее через по меньшей мере один проточный канал (5), причем способ включает стадии:

создания отрицательного давления в вакуумной камере (2) с помощью вакуумного насоса (3) и переключения рабочего состояния обратного клапана (7) с отверстием в закрытый режим, в котором масло не вытекает из вакуумной камеры (2),

втягивания масла в вакуумную камеру (2) из масляного резервуара (24) через трубу (4) и по меньшей мере один проточный канал (5), и транспортировки воды и воздуха из вакуумной камеры (2) с помощью вакуумного насоса (3) через выпускное отверстие (10),

прекращения создания отрицательного давления в вакуумной камере (2) с помощью вакуумного насоса (3) и переключения рабочего состояния обратного клапана (7) с отверстием в открытый режим, причем масло вытекает из вакуумной камеры (2) через по меньшей мере один проточный канал (5).

16. Способ обезвоживания масла по п.15,

в котором обратный клапан (7) с отверстием переключает рабочее состояние в закрытый режим с помощью потока масла, втягиваемого в вакуумную камеру (2), когда в вакуумной камере (2) создается отрицательное давление; и в котором обратный клапан (7) с отверстием переключает рабочее состояние в отрытый режим с помощью потока масла, вытекающего из вакуумной камеры (2), когда отрицательное давление больше не создается в вакуумной камере (2).

17. Способ обезвоживания масла по п.15 или 16,

в котором внутренняя труба (11) расположена внутри вакуумной камеры (2), и при этом внутренняя труба (11) имеет нижний конец (12) трубы, который находится в сообщении по текучей среде с по меньшей мере одним проточным каналом (5), и верхний конец (13) трубы, снабженный по меньшей мере одним распылительным соплом (14),

в котором распылительное сопло (14) распыляет масло в верхнюю концевую область (8) вакуумной камеры (2), когда вакуумный насос (3) создает отрицательное давление в вакуумной камере (2), и обратный клапан (7) с отверстием находится в закрытом режиме.

18. Способ обезвоживания масла по п.15 или 16,

в котором воздух поступает в вакуумную камеру (2) через первое впускное отверстие (16) для воздуха, расположенное в нижней концевой области (9) вакуумной камеры (2), когда вакуумный насос (3) создает отрицательное давление в вакуумной камере (2), и обратный клапан (7) с отверстием находится в закрытом режиме.

19. Способ обезвоживания масла по п.15 или 16,

в котором поток сжатого воздуха подается в вакуумную камеру (2) через предварительно нагруженный обратный клапан (18) и второе впускное отверстие (19) для воздуха, расположенное в верхней концевой области (8) вакуумной камеры (2), когда отрицательное давление больше не создается в вакуумной камере (2), благодаря чему масло вытекает из вакуумной камеры (2) через по меньшей мере один проточный канал (5).