Устройство для дегазации жидкости Советский патент 1984 года по МПК B01D19/00 

2. Устройство по П.1, о т л и что на

чающееся тем,

торце конического клапана со стороны гильзы выполнено уг-. лубление.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено отстойником, расположенным концентрично вихревой камере, при этом гильза размещена в отстойнике.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ, содержащее корпус, в котором выполнена вихревая камера с вход .-.й ;1,л . -.::,;.«, и , ным отверстием, отверстием для отвода выделившегося газа и центргшьиым отверстием, установленный в вихревой камере направляющий кольцевой аппарат с каналами, выполненными под углом к, его радиусу, выходную камеру с дном и с отверстием для отвода дегазированной жидкости, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения степени дегазации жидкости, оно снабжено гильзой, закрепленной в центральном отверстии вихревой камеры и соединенной с выходной камерой, размешенным в гильзе патрубком,соединенным с отверстием для отвода газа, и установленным в выходной камере коническим клапаном, подпружиненн1Елм { со стороны дна выходной камеры, при (/ этом коническая часть клапана размещена в гильзе с образованием кольцевого канала переменного сечения.

Изобретение относится к устройствам для дегазации рабочих жидкостей, предназначенным для выделения и удаления газа из жидкости, и может быть использовано при эксплуатации приводов гидррфицированных машин, работающих на минеральных маслах, Известно устройство для отделения газа от жидкости, содержащее резервуар с жидкостью, вх:одной патрубок, патрубок с эжектором, соединенный перепускной трубкой с нижней частью резервуара, газоотводную трубку установленную в патрубке концентрично и соединенную с резервуаром ниже уровня жидкости в нем, а также завихритель, установленный в патрубке перед эжектором. В этом устройстве выделение пузырьков газа, которые вместе с жидкостью выводятся через газоотводную трубку в резервуар, про исходит в завихрителе. Поток масла без пузырьков газа отводится через перепускную трубку в патрубок и далее в гидросистему ll . Недостатком данного устройства является то, что для отделения пузырьков газа, скапливающегося в виде вращающегося жгута в центре завихрителя, используется дополнительный отстойник, в который поток поступает по газоотводной трубке. При этом его входное отверстие, расположенное в центре завихрителя, не полностью захватывает выделенный воздух, а так как направление его движения совпадает с основным потоком, то пузырь ки уносятся в гидросистему. Это снижает степень дегазации жидкости, а наличие отстойника усложняет констру кцию дегазатора и увеличивает его размеры. Кроме этого, вращение потока, образованное в завихрителе, гасится на пластинах, расположенных перед эжектором, а не используется для отделения выделившихся пузырьков газа, что также снижает эффективность работы устройства для дегазации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является устройство дл дегазации жидкости, содержащее корпус, в котором выполнена вихревая камера с входным отверстием и отверс тием для отвода выделившегося газа, установленный в вихревой камере направляющий аппарат в виде кольца с каналами, выполненными под углом к его радиусу, выходную камеру с дном и с отверстием для отвода дегазированной жидкости 2Т . Однако такое устройство обеспечивает только эффект роста пузырьков газа и их выделение из рабочей жидкости без дальнейшего отделения воздуха от жидкости. Пузырьки выделенного газа движутся с потоком к цен;Тру выхревой камеры, где собираются в виде вращающегося жгута, однако длина этого жгута недостаточная для того, чтобы все пузырьки успевали отделяться от жидкости, в результате чего часть воздуха уносится вместе с жидкостью в гидросистему. Кроме этого для эффективного отвода зыделившихся пузырьков газов в отверстие вихревой камеры необходимо наличие избыточного давления вдоль оси вихревой камеры. При этом неизбежно происходит растворение части мелких, пузырьков и уменьшение части крупных , что значительно снижает степень дегазации жидкости. Чтобы избежать этого применяют дополнительные технические средства, например вакуумирование, эжектирование и т.п., что приводит к усложнению конструкции, их удорожанию и увеличению габаритов. Применение такого устройства для Дегазации в гидросистемах не дает полного эффекта, так как при работе гидрооборудования могут меняться давление, расход жидкости, а также вязкость масла, которая зависит от температуры или сорта минерального масла. В результате скорость течения жидкости в вихревой камере уменьшается, давление в камере повышается, что значительно снижает эффективность дегазации. Цель изобретения - повышение степени дегазации жидкости. Поставленная цель достигается тем, что устройство для дегазации жидкости, содержащее корпус, вихревую камеру с отверстиями, направляющий кольцевой аппарат с каналами, выходную камеру с дном, снабжено гильзой. закрепленной в центральном отверстии вихревой камеры и соединенной с выходной камерой, размещенным в гильзе патрубком, соединенным с отверсти ем для отвода газа, и установленным в выходной камере коническим клапаном, подпружиненным со бтороны дна выходной камеры, при этом коничёЪкая часть клапана размещена в гильзр с образованием кольцевого канала переменного сечения. Целесообразно на торце койическог клапана со стороны гильзы выполнить углубление. Целесообразно также снабдить устройство отстойником, расположенным концентрично вихревой камере, а гиль зу разместить в отстойнике. На фиг.1 изображено устройство для дегазации жидкости, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Устройство для дегазации жидкости содержит корпус 1, в котором выполнена вихревая камера 2 с входным отверстием 3, направляющий аппарат в виде кольца 4 с каналами 5, выполненными под углом к радиусу, и выход ную камеру 6 с отверстием 7 для отвода дегазированной жидкости. В донной части вихревой камеры 2 выполнено центральное отверстие 8, сообщающее камеру 2 с выходной камерой 6 посредством гильзы 9, закрепленной в отверстии 8. В выходной камере б установлен ко нический клапан 10, подпружиненный пружиной 11 и введенный конической частью в гильзу 9 таким образом, что он образует с внутренней поверхность гильзы кольцевой канал 12 переменног сечения. На торце конического клапан 10 выполнено углубление 13. Гильза 9 помещена в отстойник 14, расположенный концентрично вихревой камере 2 и содержащий подводящий канал 15, сообщающийся с патрубком 16 отвода газа, закрепленным в отверсти вихревой камеры посредством трубки 17, отводящие каналы 18 для отвода жидкости в камеру б и каналы 19 для удаления выделившегося газа. Отстойник 14 заполнен кольцами 20 из пористого материала. Устройство работает следующим образом. Поток рабочей жидкости поступает через отверстие 3 и 5 кольцевого нвправляющего аппарата в вихревую камеру 2, где получает вращатель ное движение (происходит закрутка жи кости). При движении жидкости в вих.ревой камере 2 от периферии к ее цен тру увеличивается скорость движения жидкости, вследствие чего давление в камере устанавливается ниже атмосферного и происходит интенсивный рост и выделение газа. Вьщ лившиеся пузырьки вместе с вращающимся потоком поступают через центральное отверстие 8 в гильзу 9, причем за счет центробежных сил жидкость как более плотное вещество располагаестя вдоль стенок, а газ собирается в центре. Жидкость без воздуха выходит через кольцевой канал 12 переменного сечения в выходную камеру б. Вьщелившййся газ в виде вращающе гося жгута собирается в центре гильзы 9. Одна сторона жгута упирается в углубление 13 клапана 10, служащее для предотвращения попадания газа в отводимый поток жидкости, а другая выходит через газоотводный патрубок 16 с периферийными отверстиями в виде пены по трубке 17 через канал 15 в отстойник 14. В отверстия на патрубке 16 попадают пузырьки воздуха, которые образуются в вихревой камере и в верхней части гильзы. В отстойнике происходит окончательное отделение газа от остатков жидкости посредством фильтрации через кольца 20. Вьщелившййся газ выходит через каналы 19 в атмосферу, |L жидкость из отстойника поступает в выходную камеру через каналы 18 и далее через отверстие 7 в гидросистему. При изменении давления, расхода или вязкости жидкости, например, в результате изменения температуры произойдет измене не режимов работы вихревой камеры 2 и течения жидкости в гильзе 9, что. приведет к ухудшению условий выделения газа и снижению эффективности дегазации. Для устранения этого, а также для создания oптимaл ныx условий отвода газа из гильзы при изменении рабочих параметров боковая поверхность конической части клапана 10 образует с внутренней поверхностью-гильзы 9 регулируемый изменяющийся по сечению кольцевой канал. Для предотвращения размывания газового жгута при уменьшении расхода необходимо, чтобы гильза 9 полностью заполнялась жидкостью. Это достигается за счет уменьшения сечения кольцевого канала 12 под воздействием пружины 11, которая поджимает клапан 10 к внутренней поверхности гильзы, и таким образом предотвращается попадание газа в кольцевой канал. Для эффективности отвода пузырьков газа в патрубок 16 необходимо некоторое избыточное давление в гильзе 9, величина которого поддерживается постоянной также за счет регулирования открытия кольцевого канала 12 под действием пружины 11 и давления жидкости на торцовую поверхность клапана 10.

Указанные конструктивные отличия предлагаемого устройства для дегазации обеспечивают полную дегазацию ра бочей жидкости независимо от рабочих режимов работы оборудования. ,

Йри понЛкенном давлении, имеющемся в вихревой камере, пузырьки

W

Фиг 2

более интенсивно выделяются и увеличивают свой размер, что способствует их лучшему и более эффективному отделению от жидкости. Степень дегазации жидкости в предлагаемом устройстве достигает 7%, что в 2-3 раза выше, чем у гидроциклона.

12