Вакуумный хлоратор Советский патент 1985 года по МПК C02F1/00 C02F103/02 

О9 00 1 Изобретение относится к очистке воды, а именно к конструкциям ус ройств для хлорирования воды, испол зуемым в коммунальном хозяйстве, на кaнaJШзaциoнныx и водопроводных ста циях. Цель изобретения - экономия хлора и повьппение техники безопасности На чертеже показан предлагаемый вакуумный хлоратор. Вакуумный хлоратор содержит инжектор I с обратным клапаном 2, свя занный со всасывающей системой 3, запорный клапан 4, ротаметр 5, регулятор 6 производительности, диффе ренциальный клапан 7, воздушный кла пан 8, установленный во всасьшающей системе 3 между инжектором 1 и дифференциальным клапаном 7, напорный клапан 9, установленный перед регулятором 6 производительности, и предохранительный клапан 10, устано ленный между инжектором 1 и дифференциальным клапаном 7. Инжектор 1 служит для создания во всасывающей и регулирующей систе ме хлоратора вакуума, смешивания хлора с водой и подачи хлорной воды в камеру реакции водопровода (не по казана ). Инжектор выполнен в виде трех корпусов: нижнего 11, среднего 1,2-и верхнего 13. Полости нижнего 11 и среднего 12 корпусов разделены манжетой 14, которая жестко связана с подпружиненным регулировочным клапаном 15, входящим в верхний корпус 13. В верхнем корпусе 13 соосно регулировочному клапану 15 закреплено сопло 16. Для предотвращения попадания воды во всасывающую систему при падении давления воды в инжектор 1 и при запирании регулировочным клапаном 15 сопла 16 в инжекторе 1 смонтирован обратный клапан 2. Для регулирования вел чииы разрежения (вакуума J, создаваемого напорной струей воды, на нижнем корпусе смонтирован регулировочный винт 17. Регулировочным клапаном 15 можно дистанционно управлять при помощи 3-ходового крана (не показан ), с помощью которого соединяют полость нижнего корпуса 11с канализацией, при этом давление воды в полости среднего корпуса 12давит на манжету 14 и перемещает ее вместе с регулировочным кла12паном 15 вниз, открывая соплО16, куда устремляется вода, создавая в полости верхнего корпуса 13 вакуум. Для прекращения работы инжектор 1 с помощью 3-ходового крана соединяет полость нижнего корпуса 11 с полог стью среднего корпуса 12. При зтом давление в этих полостях уравновешивается и пружина поднимает, регулировочный клапан 15 вверх, который закрывает сопло 16. Давление воды в верхнем корпусе 13 закрывает обратный клапан 2, подача вакуума во всасывающую систему 3 прекращается. Запорный клапан 4 предназначен для поддержания на входе постоянного вакуума, не зависящего от количества проходящего хлора. Запорный клапан 4 имеет вакуумную полость 18, связанную через ротаметр 5, регулятор 6 производительности и дифференциальный клапан 7 со всасывающей системой 3. Клапан 4 снабжен впускным клапаном 19, связанным с источником хлора (не показан ) к полостью 18 запорного клапана и имеющим установленный в седле щток 20, который связан с регулятором 21 величины вакуума и мембраной 22, отделяющей полость 18 от атмосферы. С внутренней стороны к мембране 22 жестко прикреплен шток 20, входящий в полость впускного клапана 19. Регулятор 21 величины вакуума выполнен в виде трубы, с наружной стороны последней нарезана резьба, на которую навинчена гайка 23. Внутри трубы помещена пружина 24, которая нижним концом закреплена в трубе, а верхний конец закреплен на внешней стороне мембраны 22. При накручивании или раскручивании гайки 23 изменяется сила натяжения пружины 24. Ротаметр 5 представляет собой конусную стеклянную трубку с нанесенной шкалой, внутри которой расположен поплавок 25. Регулятор 6 производительности имеет корпус 26, в полости которого закреплено кольцо 27. В полости корпуса 26 с возможностью возвратно-поступательного перемещения по оси кольца 27 установлен стержень 28 с пазами 29. Последние выполнены углубляющимися снизу вверх, т.е. к кольцу 27. Проходное сечение регулятора 6 зависит от

положения стержня 28, а следовател но,и пазов 29 относительно кольца 27. Стержень 28 связан с ручным приводом, имеющим рукоятку 30.

Параллельно регулятору 6 производительности присоединен дифференциальный клапан 7. Он состоит и верхнего 31 и нижнего 32 корпусов, мембраны 33, пружины 34 и клапана 35. Полость верхнего корпуса 31 со данена трубкой 36 с полостью корпуса регулятора 6 производительности которая находится под кольцом 27. ДифференциальньШ клапан 7 поддерживает постоянный перепад вакуума до и после кольца 27 и этим обеспечивает строго определенный расхо хлора через пазы 29 стержня 28 при строго определенном положении стержня 28 относительно кольца 27,Воздзшный клапан 8 выполнен в виде верхнего 37 и нижнего 38 корпусов с полостями 39 и 40, разделенными мембраной 41. Полость 39 связана со всасывающей системой 3. .К мембране 41 сверху жестко прикреплен клапан 42, закрывающий отверстие в седле 43, установленном в корпусе; 37, связанное с полостью 39 и через нее - со всасывающей системой 3. Мембрана 31 с клапаном 42 подпружинена и имеет возможност перемещения относительно корпуса 37 вдоль оси клапана 42.

Напорный клапан 9 и предохранительный клапан 10 выполнены одинаково и состоят из корпуса 44, клапана 45, мембраны 46, пружины 47 и стакана 48 пружины.

Хлоратор работает следующим образом.

Предварительно подают воду в инжектор 1, Для этого 3-ходовым краном отсекают полость нижнего корпуса II от полости среднего корпуса 12 и соединяют с выводом в канализацию (не показан ). Давление в полости нижнего корпуса 11 падает до нуля. Вода в среднем корпусе 12 давит на манжету 14 и перемещает регулировочный клапан 15 вниз, открывая воде выход в сопло 16 верхнего корпуса 13. Как только открьшся клапан 15, в полости верхнего корпуса 13 образовьтается вакуум, открывается обратдагй клапан 2 и вакуум образовывается во всем хлораторе.

1743814

Затем при помощи рукоятки 30 перемещают стержень 28 относительно кольца 27, настраивая регулятор 6 производительности на необходимый 5 расход хлора. При зтом в нижнем положении стержня 28 расход хлора будет максимальным, а в верхнем регулятор 6 закрыт. При помощи гайки 23 устанавливают предел величины 10 вакуума, при котором открывается впускной клапан 19 запорного клапана 4, т.е. гайка 23 вывинчивает тру.9у регулятора 21 величины вакуума, которая через пружину 24

t5 изменяет усилие, при котором мембрана 22 при наличии вакуума в полости 18 будет перемещаться вверх вместе со штоком 20. После отрегулирования всех систем хлоратора в запорный клапан 4 через впускной клапан 19 подают газообразный хлор.

Стабилизированный поток газа из запорного клапана 4 проходит через ротаметр 5. По положению поплавка

25 25 судят о расходе хлора.

Из ротаметра 5хлор проходит в регулятор 6 производительности и по трубке 36 - в полость верхнего корпуса 31 дифференциального клапана 7 и давит сверху на мембрану 33, которая, преодолевая усилия пружины 34, прижимается к клапану 35. Если стержень 28 находится в верхнем положении, то регулятор производительности закрыт, если в нижнем - расход будет максимальным. При опущенном стержне 28 хлор попадает в подмембранную полость нижнего корпуса 32, давит на мембрану 33 снизу, нейтрализуя действие давления хлора на мембрану сверху в полости верхнего корпуса 31. Мембрана 33 под действием пружины 34 открывается, пропуская хлор через клапан 35 во всасывающую систему 3. Из последней хлор поступает в инжектор 1, где смешивается с водой, образуя хлорную воду, которая поступает в смесительную камеру водопровода (не показана ), где смешивается с обрабатываемой водой.

При возникновении избыточного .вакуума в хлораторе срабатывает воздушный, клапан 8. При этом мембрана 55 41 с клапаном 42 под действием вакуума в полости 40, преодолевая сопротивление пружины, опускается вниз, клапан 42 отжимается от седла 43,

верхняя полость 39 соединяется с атмосферой, и во всасывакщую систему 3 из атмосферы поступает воздух. В случае неплотного запирания обратным клапаном 2 входа во всасывающую систему при закрытом инжекторе 1, или при недостаточном давлении-воды в инжекторе для создания вакуума срабатывает предохранительный клапан 10. Столб воды попавший во всасывающую систему 3, давит на мембрану 46, которая преодолевает сопротивление пружины 47, открывает клапан 45 и вода устремпяется в канализацию. В хлораторе при подаче грязного хлора может неплотно закрываться впускной клапан 19 при прекращении работы хлоратора. Для предотвращения утечек хлора в атмосферу в этом случае служит напорный клапан 9, который работает аналогично предохранительному клапану 10, но устраняет избыточное давление хлора, который через напорный клапан 9 вытекает в дегазационную камеру (не показана). Для предотвращения аварийности хлоратора необходимо повернуть 3-ходовой кран управления инжектором и соединить этим полость.среднего

корпуса 12 инжектора 1 с полостью нижнего корпуса 11. При этом регулировочный клапан 15 закрывает сопло 16. Поток воды через инжектор прекращается. Исчезает вакуум в хлораторе, клапан 19 закрывается и работа хлоратора прекращается. Предполагаемая конструкция хлоратора обеспечивает постоянную величину вакуума во всех элементах, не зависящую ни от давления воды, ни от давления хлора, т.е. устраняет влияние резких изменений этих

давлений. В связи с этим отсутствует выброс газа, т.е. повьш1ается техника безопасности, так как при лютбых неполадках (уменьшение давления воды, поломка узлов хлоратора, приводящая к разгермеризации его 7 происходит исчезновение вакуума в хлораторе и,как следствие, прекраще- . ние подачи хлора в хлоратор, появляется возможность заменить в хлораторах элементы, выполненные из металла и подверженные действию коррозии, на элементы, вьтолненные из винипласта, стойкие против коррозии, что значительно удешевляет стоимость

хлораторов и повьш1ает срок их службы.

ВАКУУМНЫЙ ХЛОРАТОР, содержащий инжектор, соединенный с всасывающей системой, имеющей впускное устройство с источником хлора, регулятор производительности, ротаметр и дегазационную камеру, отличающийся тем, что, с цепью экономии хлора и повышения техники безопасности, всасывающая система снабжена напорным клапаном, соединенным с дегазационной камерой, а впускное устройство выполнено из запорного клапана с вакуумной полостью и сообщенного с ней впускного клапана, имеющего регулятор величины вакуума и мембрану, жестко связанную с последним и отделяющую вакуумную полость от атмосферы, а регулятор производительности выполнен с дифференциальным клапаном, соеди € ненным с ротаметром и инжектором. (Л