Очистное устройство высокого давления

 

Изобретение относится к очистному устройству высокого давления с выходным соплом, которое выборочно выдает горячую воду или горячий пар при определенных условиях совместно с очистными химикатами, и позволяет повысить его надежность. К выходу

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 08 В 3/02

/

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4028498/28-12 ,(22) 13.11.86 (46) 23.12.88. Бюл. h» 47 (71) ВАЛ Райнигунгсзюстеме ГмбХунд Ко, (DE), (72).Гуйдо ОбердорФер (рЕ) (53) 621.927.6(088.8) (56) Заявка ФРГ 3322959, кл. В 08 В 3/02, 1985..,ЯО „„3447268 А 3 (54) ОЧИСТНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫСОКОГО

ДАВЛЕНИЯ (5?) Изобретение относится к очистному устройству высокого давления с выходным соплом, которое выборочно вьщает горячую воду или горячий пар при определенных условиях совместно с очистными химикатами и позволяет повысить его надежность. К выходу

144? теплообменника 1 с горелкой подключено выходное сонло 2. С водяным резервуаром 4 соединен всасывающим патрубком 5 насос 6 высокого давления, кинематически связанный с насосом 7 для очистных химикатов, которые раз мещены в емкостях 3. Очистное устройство имеет. предохранительный узел 8, который смонтирован в одном управляющем блоке и включает переключающий клапан 9, выходом подключенный к всасывающему патрубну 5,и обратный клапан 11.

Клапаны 9 и 11 подключены входами к .нагнетающему патрубку 14 насоса 6.

Предохранительный клапан 20 предохранительного узла соединен входом с выходом обратного клапана 22 и через датчик 23 поступления воды в теплообменник - с входным трубопроводом 24 теплообменника. Предохранительный клапан 20 снабжен подпружиненным распределительным золотником 29, управляющий вход которого соединен с выходом датчика 23 поступления воды в

268 теплообменник. С распределительным золотником 29 взаимодействует обратный клапан 31, выход которого соединен с всасывающим патрубком 5. В предпочтительном варианте выход обратного клапана 31 соединен с всасывающим патрубком 5 через переключающий клапан 9. Очистное устройство снабжено клапаном 33 с механизмом регулировки его проходного сечения.

Клапан 33 входом соединен с нагнетающим патрубком 14, а выходом — с всасывающим патрубком 5. На входном трубопроводе 24 теплообменника размещен термопредохранитель 39, который включен в цепь 40 питания электродвигателя насоса 6 и горелки теплообменника.

Между емкостями 3 для очистных химикатов и трубопроводами 42 и 43 установлен дозировочный клапан 41. Вход дозировочного клапана 4 1 соединен с резервуаром 4 для воды. 4 з .п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к очистному устройству высокого давления с выходным соплом, которое выборочно выдает горячую воду или горячий пар при определенных условиях совместно 5 с очистными химикатами;

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Очистное устройство высокого давления содержит подключенное к выходу теплообменника 1,с горелкой (не показана) выходное сопло 2 для горячей воды или горячего пара, в случае. необходимости вместе с размещенными в емкостях 3 химикатами, и водяной резервуар 4. С водяным резервуаром 4 соединен всасывающим патрубком 5 насос 6 высокого давления, кинематичес- 20 ки связанный с насосом 7 для очистных химикатов. Насос 7 приводится в действие от насоса 6 высокого давления и при необходимости может быть использован для откачки воды из резервуара 4. Очистное устройство имеет предохранительный узел 8, который смонтирован в одном управляющем блоке. Предохранительный узел включает переключающий клапан 9, который своим выходом подключен посредством трубопровода 10 к всасывающему патрубку

5 насоса 6, и обратный клапан 11. Клапаны 9 и 11 подключены своими вхо дами посредством трубопроводов 12 и

13 к нагнетающему патрубку 14 насо- . са 6. Переключающий клапан 9 имеет поршень 15, который поддерживается пружиной 16. Поршень взаимодействует. с шариком 17 обратного клапана 11.

Кроме того, с поршнем соединен уста-. новочный винт 18, который взаимодействует с микровыключателем 19 для отключения электродвигателя {не показан) насоса 6. Предохранительный клапан 20 предохранительного узла соединен своим входом посредством трубопровода 21 с выходом обратного

-клапана 22 и через датчик 23 поступления воды в теплообменник — с входным трубопроводом 24 теплообменника 1.

3 14472

Датчик поступления:воды в теплообменник состоит из постоянного магнита 25, KQTopbL - посредством пружи.ны 26 поддерживается в большом проходном отверстии. Снаружи проходного

5 отверстия предусмотрен язычковый переключатель 27, который служит для включения магнитного клапана системы

1 питания горелки (не показаны) тепло- 10 обменника 1.

Предохранительный клапан 20 снабжен подпружиненным пружиной 28 рас" пределительным золотником 29, управляющий вход которого соединен посред- 15 ством трубопровода 30 с выходом датчика 23 поступления воды в теплообменник 1. С распределительным золотником 29 взаимодействует обратный клапан 31, выход которого трубопро- 2р водом 32 соединен с всасывающим патрубком 5. В предпочтительном варианте выполнения выход обратного клапана

31 соединен с всасывающим патрубком

5 через переключающий клапан 9. 25

Очистное устройство снабжено клапаном 33 с механизмом регулировки его проходного сечения по потоку. Механизм регулировки включает болт 34 с рукояткой 35, размещенные по одну >Q сторону клапана, и установленную с зазором относительно канала клапана по его другую сторону подпружиненную пружиной 36 иглу 37. Клапан 33 своим входом соединен посредством трубопровода 38 с нагнетательным патрубком 14, а выходом — с всасывающим патрубком 5 насоса 6 высокого давления.

Очистное устройство снабжено раэ» щ мащенным на входном трубопроводе 24 теплообменника 1 термопредохранителем 39, который срабатывает при достижении температуры в трубопроводе

108 С. Термопредохранитель 39 вклю- 4 ф чен в цепь 40 питания электродвигателя насоса 6 высокого давления и горелки теплообменника 1.

Очистное устройство снабжено дозировочным клапаном 41, входы которого соединены с емкостями 3 для очистных химикатов, а выход посредством трубопроводов 42 и 43 через насос 7 — с выходом теплообменника.

Кроме того, вход доэировочного клапана соединен трубопроводом 44 с резервуаром для воды. Устройство имеет обводной трубопровод 45, присоединенный одним концом к нагнетающему пат68

4 рубку 14 перед датчиком 23, а другим — к трубопроводу 24. Сопло 2 имеет запорный орган 46 и соединено с выходом теплообменника трубопрово- У,дом 47.

Устройство работает следующим образом.

Вода находится в резервуаре 4.

Посредством насоса 6 высокого давления и всасывающего патрубка 5 вода отсасывается из резервуара. Затем вода выходит из насоса высокого давления и нагнетается в предохранительный уэвл 8. Иэ предохранительного узла 8 находящаяся под высоким давлением вода поступает в теплообменник 1, Оттуда вода или соответственно горячий пар через эапорный орган

46 поступает на выходное сопло 2 высокого давления.

В данном случае насос 7 для очистных химикатов может быть приведен в действие от насоса 6 и отсасывать очистные химикаты из переключаемых емкостей 3, а при известных условиях и из водяного резервуара 4. Через трубопровод 43, который после теплообменника 1 сообщается с трубопроводом 47, к выходной среде при известных условиях могут быть введены очистные химикаты.

Через напорный патрубок 14 вода со стороны нагнетания поступает в предохранительный узел 8. При этом она открывает обратный клапан 22, течет через датчик 23 поступления во. ды в теплообменник i.

Если магнит 25 под действием потока перемещается согласно схеме вправо, то язычковый переключатель

27 включает магнитный клапан подачи топлива обогрева.

Так как проходное сечение датчика 23 является очень узким (кольцевой зазор), то имеется обводной тру бопровод 45, чтобы вода имела более свободный проход. Затем вода через трубопровод 24 покидает предохрани- тельный узел 8. Далее она поступает в теплообменник 1.

Когда эапорный орган 46 запирается, то насос 6 может некоторое время работать до получения команды к отключению. Поэтому вода. продолжается всасываться из водяного резервуара

4, но не может отводиться со стороны нагнетания. 3а счет этого возникает

144 избыточное давление также со стороны насоса 7 для химикатов.

Избыточное давление заставляет функционировать переключающий клапан 9. Он работает следующим образом.

От напорного трубопровода 14 отходит трубопровод 12, Приходящее от трубопровода 12 избыточное давление перемещает поршень 15, который поддерживается пружиной 16 (на схеме по направлению влево). Поршень 1I5 толкает шарик 17 обратного клапана 11 по направлению влево так, чтобы обратный клапан открывался и вода оттекала от трубопровода 13 и напорный трубопровод 14. В этот момент ослабевает давление воды и она через трубопровод 10 может поступать во всасывающий патрубок 5 насоса 6.

Теперь заперт обратный клапан 22.

Между обратным клапаном 22 и запертым запорным органам 46 вследствие этого остается растущее избыточное давление. Это избыточное давление с помощью поршня 15 преодолевает усилие сжатой пружины 16 и таким образом поддерживает открытым обратный клапан 11. Таким образом в насосе через обратный клапан 11 и трубопро.вод 10 создается давление 0 бар.

В момент, когда пружина 16 стягивается при росте избыточного давления (естественно пружина совершает определенную осадку), то это движение используется, чтобы через установочный винт 18 переключающего клапана 9 приводить в действие микровыключатель 19, который отключает электро=. двигатель насоса.

Как только запирается обратный клапан 22, прекращается поток между обратным клапаном и запертым запорным органом 46. Теперь срабатывает датчик 23 поступления воды, который в основном состоит иэ магнита 25 и язычкового переключателя 27. В момент срабатывания магнит 25 с помощью своей пружины ?6 перемещается обратно в исходное полая<ение.

Язычковый переключатель включает магнитный клапан, который со своей стороны отключает горелку. Этот пра" цесс и является процессам функционирования датчика 23 наступления воды в теплообменник 1.

Насос 7 для химикатов также больше не работает, так как он приводится в действие от насоса б. Между sa7268 6 парным органом 46 и насосом для химикатов имеется равным образом такое же избыточное давление, как и во всей системе.

Теперь вновь осуществляется процесс распыления и эапорный орган 46 открывается. Затем ослабевает избыточное давление (удерживающее давле10 ние) между обратным клапаном 22 и запорным органом 46. Пружина 16 отхо" дит назад в свое исходное положение, установочный винт 18- освобождает микровыключатель 19, шарик 17 запирает обратный клапан 11, так как поршень 15 теперь переместился. От давления 0 бар запускается теперь насос 6 и засасываемая им вода откры вает обратный клапан 22. Магнит 25

20 перемещается и через язычковый переключатель 27 вновь включает в работу горелку. Теперь устройство вновь готово к эксплуатации.

Для возможности получения пара

2Á необходимо определенное, небольшое количество воды пропустить через теплообменник 1. При нормальной мощности горения горелки вода нагревается таким образом, чтобы образовался пар.

ЗО От общей подачи насоса б только часть должна поступить на запорный орган

46. Большая часть воды должна уйти назад в водяной резервуар 4.

Это достигается посредством клапана 33. Посредством поворота рукоятки 35 соединенный с ней болт 34 освобождает клапан 33, который тотчас же открывается под действием усилия пружины 36 через иглу 37. Игла

4п сконструирована таким образом, чтобы между иглой и отверстием клапана имелся точно определенный кольцеобразный зазор.

Если теперь вода через напорный

45 патрубок 14 поступает от насоса,, то большая часть воды течет через трубопровод 38 по указанному кольцеобразному зазору (в направлении болта 34). Этот ответвленный поток воды течет затем через трубопровод 10 назад к стороне всасывающего патрубка

5 насоса. Только небольшая часть подаваемой воды проходит далее к теплообменному 1 и превращается там в горячий пар с температурой, напри0 мер, 160 С, который затем в качестве горячего пара высокого давления через запорный орган 46 и сопла 2 покидает устройство.

1447268

Чтобы осуществлялось образование пара, необходимо еще замедление по времени в запуске электродвигателя и именно по следующей причине.

При исходной ситуации устройство нормально отключено посредством микропереключателя 19. Между запорным органом 46 и обратным клапаном 22 имеется удерживающее избыточное давление. Запускается ступень образования пара. Устройство приводится в рабочее состояние. Электродвигатель тотчас же срабатывает и насос 6 подает воду. Так как удерживающее избыточное давление между открытым запорным органом 46 и обратным клапаном 22 уменьшается не так быстро и уже вновь поступает от насоса 6 свежая вода, то между насосом и обратным 20 клапаном 22 возникает толчок давления, который воздействует на клапан

33 ступени образования пара. Если он закрыт, то он более не открывается, так как затем уже имеет место рабочее 26 давление. Поршневое усилие иглы 37 из-за наличия рабочего давления больше, чем усилие пружины 36.

Чтобы избежать этого толчка давления, насос 6 должен запускаться и З0 подавать воду только тогда, когда снизится удерживающее избыточное давление между обратным клапаном 22 и открытым запорным органом 46, т.е. при наличии определенного замедления.

Процесс выпаривания прекращается посредством запирания запорного органа 46.

Так как насос 6 еще работает, за- 40 порный орган 46 заперт, то растет избыточное давление, которое вначале еще отводится через клапан 33. Однако если избыточное давление является достаточно большим, то клапан 33 мо- 45 жет снова закрыться. До тех пор, пока это не произошло, может пройти несколько секунд. Если, наконец, ступень образования пара закрылась, то осуществляется процесс отключения. б0

Предохранительный клапан 20 служит в качестве последней ступени предохранения, если микропереключатель 19 и/или переключающий клапан 9 вьппли из строя, или чтобы уменьшить дополнительный нагрев, а также -инерционность насоса. Предохранительный клапан 20 расположен между запорным органом 46 и обратным клапаном 22.

Допустим, что произошла эакуйорка сопла 2. При этом начинает функционировать переключающий клапан 9. Теперь допустим, что также и этот переключающий клапан 9 вышел из строя, например заклинился. Тогда начинает действовать предохранительный клапан 20. Возникающее избыточное давление через трубопровод 30 действует на золотник 29 предохранительного клапана 20, который открывает обратный клапан 3 1. Теперь избыточное давление может быть снижено через трубопровод 21, обратный клапан 31 и трубопровод 32 и через трубопровод 10 может быть направлено к всасывающему патрубку 5 насоса 6. К тому же трубопровод 32 (прямо или через переключающий клапан 9) присоединен к трубопроводу 10. Трубопровод 12 присоединен к напорному патрубку 14 sa обратным клапаном 22.

Если после работы по нагреву (горячая вода или пар) устройство отключается посредством микропереключателя 19, то остаточное тепло, которое имеется в теплообменнике 1 и в горелке, действует на находящуюся между запорным элементом 46 и обратным клапаном 22 воду.

При этом вновь вступает в действие предохранительный клапан 20.

Выбирая пружину 28 предохранительного клапана 20 более сильной, чем пружина 16 клапана 9, достигают то, что для включения предохранительного клапана 20 имеет место превышение давления на 20Х от рабочего давления.

Если посредством запирания запорного органа 46 насос 6 отключается через переключающий клапан 9 микропереключатель 19, то в насосе создается давление 0 бар (холостой ход), За счет этого холостого хода насос поворачивается еще на несколько оборотов, пока не остановится. Однако при наличии этих оборотов холостого хода насос 7 продолжает качать даль-. ше, так как он не присоединен к клапану 9 и не имеет собственного переключающего клапана.

Так как запорный орган 46 и обратный клапан 22 заперты и в эту soну еще впрыскивается жидкость, то равным образом может возникнуть недопустимое избыточное давление. Также и это избыточное давление улавливается предохранительным клапаном 20.

1447268

Чтобы еще больше увеличить надежность предохранительного узла, пред" лагаемого устройства, предусмотрена установка термопредохранители 39 на

5 входной стороне теплообменника в трубопроводе 24.

Термопредохранитель является последним звеном аварийной цепи и начинает функционировать только тогда, когда вопреки ожиданиям отказали как датчик 23 поступления, воды, так и предохранительный клапан 20.

Если наступает такого рода аварийный случай, то принудительно открывается предохранительный клапан 20 и on осуществляет обратный поток через трубопровод 30. Так как горелка по причине поломки не отключена, то внутри теплообменника 1 имеет место увеличение температуры и температура также возрастает ступенчато через трубопровод 30, если температура достигает точки 108 С, то посредством о термопредохранители 39 устройство 25 отключается электрически через цепь

40 питания.

Термопредохранитель 39 перегорает и для последующего включения машины должен быть заменен новым предохра- 30 нителем.

Если открывается дозировочный клапан 41 насоса 7, то возникает возможность подавать к выходной стороне теплообменника через трубопровод 43

35 химикаты. Очистное средство, смотря по цели очистки, может быть дозировано соответственно положению этого дозировочного клапана. При положении нуль осуществляется промывка всасывающего трубопровода 42 насоса 7.

Если заперт доэировочный клапан, то через трубопровод 44 из водяного резервуара 4 всасывается вода, через трубопроводы 44, 42 и 43 чистая вода посредством насоса 7 подается на выходную сторону теплообменника 1. Таким образом, обеспечивается то, что при смене очистного средства химикатов А на химикаты В именно заранее промь«ва«0тся трубопроводы 42 и 43, пока в трубопроводную систему не будут введены новые химикаты.

Формула изобретения

1. Очистное устройство высокого давления, содержащее подключенное к выходу тенлообменника с горелкой выходное сопло для горячей воды или горячего пара с очистными хим««« ми, размещенными в емкостях, водяной резервуар, соединенный с резервуаром всасывающим патрубком, насос высокого давления, кинематически связанный с насосом для очистных химикатов, и предохранительный узел, включающий присоединенный выходом к всасывающему патрубку насоса высокого давления переключающий клапан и обратный клапан, подключенные своими входами к нагнетающему патрубку насоса высокого давления, и предохранительный клапан, соединенный своим входом с выходом обратного клапана и через датчик поступления воды в теплообменник— с входным трубопроводом теплообменника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, предохранительный клапан снабжен подпружиненным распределительным золотником, управляющий вход которого соединен с выходом датчика поступления воды в теплообменник, и взаимодействующим с распределительным золотником обратным клапаном, выход которого соединен с всасывающим патрубком насоса высокого давления.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что выход обратного клапана предохранительного клапана соединен с всасывающим патрубком насоса высокого давления через переключающий клапан.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т—

JI и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено клапаном с механизмом регулировки его проходного сечения по потоку, ?Гричем клапан своим входом соединен с нагнетательным патрубком, а выходом — с всасывающим патрубком насоса высокого давления.

4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено размещенным на входном трубопроводе теплообменника термопредохранителем, включенным в цепь питания электродвигателя насоса высокого давления и горелки теплообменника.

5. Устройство по пп.1-4, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дозировочным клапаном, вхсды которого соединены с емкостями для очистных химикатов, а выход через

;асос для очистных химикатов — с выходом теплообменника. !