Устройство для создания гидростатического давления Советский патент 1975 года по МПК B30B15/00 B30B15/22 

1

Изобретение относится к области машин и аппаратов, принцип действия которых основан на использовании гидростатического давления рабочей жидкости, и может быть применено в гидродомкратах, фильтр-прессах и подобных устройствах в качестве источника гидростатического давления.

Известны устройства для создания гидростатического давления, содержащие заполнен- ный пресной водой внешний сосуд и размещенный внутри него рабочий сосуд. Недостатком известных устройств является сложность привода и значительные затраты энергии на создание и поддержание гидростатического давления.

Снижение энергозатрат на создание гидростатического давления обеспечивается тем, что рабочий сосуд снабжен поршнем с водонепроницаемым уплотнением по его боковой поверхкости, разделяющим полость сосуда на две части, нижняя из которых заполнена раствором соленой воды и выполнена из полупроницаемых мембран, пропускающих в процессе осмотического переноса молекулы воды, но задерживающих гидратированные ионы солей, а верхняя часть заполнена рабочей жидкостью, служащей для передачи давления, а также тем, что внешний сосуд снабжен патрубком, подводящим пресную воду, а в рабочем сосуде выполнено отверстие для загрузки соли и установлена мешалка для перемешивания раствора, при этом рабочий сосуд также снабжен патрубком с запорным устройством.

На чертеже изображено предлагаемое усгройство.

Устройство содержит сосуд 1, заполненный пресной водой, и размещенный внутри него рабочий сосуд 2, заполненный водным раствором соли. Нижняя часть рабочего сосуда, находящаяся под уровнем воды в сосуде 1, выполнена из полупроницаемой мембра.ны 3, пропускающей молекулы воды, но задерживающей гидратированные ионы растворенных солей. Верхняя часть рабочего сосуда, являющаяся рабочей камерой 4, заполнена рабочей жидкостью, подаваемой в гидравлические системы за пределами устройства. Нижняя и верхняя части рабочего сосуда разделены поршнем 5, уплотненным относительно стенок рабочей камеры поршневыми кольцами или непроницаемой деформируемой мембраной 6. Для отвода рабочей жидкости в систему предусмотрен патрубок 7, для подачи пресной воды,- патрубок 8, для загрузки сухой соли - патрубок 9. В рабочем сосуде установлена мешалка 10, размещен слой соли. Отвод соляного раствора осуществляется через патрубок с затвором 11.

Устройство работает следующим образом.

За счет разности концентраций пресной и соленой воды происходит осмотический перенос молекул воды из сосуда 1 в сосуд 2 через полупроницаемую мембрану 3. В результате увеличения объема раствора в сосуде 2 поршень 5 поднимается и сжимает жидкость, находящуюся в рабочей камере 4. Через патрубок 7 гидростатическое давление подводится к внешнему потребителю. При этом непроницаемая деформирующаяся мембрана 6 препятствует проникновению раствора из сосуда 2 в рабочую камеру 4. Для восполнения убыли воды во внешнем сосуде 1 через патрубок 8 осуществляется подача пресной воды. Поскольку в процесе осмотического переноса молекул воды концентрация соляного раствора в сосуде 2 уменьшается, для поддержания требуемой концентрации раствора производится его насыщение солью путем перемешивания нижнего слоя с помощью мешалки 10. По мере расходования соли добавление ее производится через патрубок 9. Для возвращения поршня в нижнее положение и снятия гидростатического давления в системе часть соляного раствора сливается через патрубок И. Изменение величины гидростатического давления может обеспечиваться за счет разности концентраций воды по обе стороны полупроницаемой мембраны 3, а также путем исполь: зования различных растворяемых веществ, отличающихся величиной осмотического давления.

Предмет изобретения

1.Устройство для создания гидростатического давления, содержащее заполненный пресной водой внешний сосуд, и размещенный внутри него рабочий сосуд, отличающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат на создание и поддержание избыточного гидростатического давления, рабочий сосуд снабжен поршнем с водонепроницаемым уплотнением по его боковой поверхности, разделяющим полость сосуда на две части, нижняя из которых заполнена раствором соляной воды и выполнена из полупроницаемых мембран, пропускающих в процессе осмотического переноса молекулы воды, но задерживающих гидратированные ионы солей а верхняя часть заполнена рабочей жидкостью, служащей для передачи давления.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью поддержания требуемой концентрации растворов и восполнения участвующих в процессе реагентов, внешний сосуд снабжен патрубком, подводящим пресную воду, а в рабочем сосуде выполнено отверстие для загрузки соли и установлена мешалка для перемешивания раствора.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что для обеспечения снижения давления и возврата поршня в исходное положение, рабочий сосуд снабжен патрубком с запорным устройством.