Устройство для очистки жидкости от механических примесей

 

Изобретение относится к устройствам очистки жидкости от механических примесей, может быть использовано на оросительных системах, водозаборных сооружениях и дождевальных машинах и повысить производительность устройства. Устройство содержит корпус 1 с фильтрующим элементом 2 и гидроприводом 3, диафрагменный гидропривод 4 с подпружиненным штоком 19 и пружиной 21, мембранный запорный блок 8, перепускную перемычку 9, мембрану 10, перепускной клапан с запорными элементами 11 и 12, шток 13 гидропривода 3, кольцевой скребок 14 с накопителем 15, регулируемый упор 17 и неподвижный упор 18. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 01 0 37/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ю млорлсю m

А Ь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4458610/30-26 (22) 11,07.88 (46) 23.08.90. Бюл, № 31 (71) Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) А.С,Горбачев, П.Д,Лизин, M.В,Малыгин и С,В.Пряженцев (53) 66.012-52(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 418199, кл. В О1 0 35/22, 1972.

Авторское свидетельство СССР

¹ 829141, кл. В 01 0 37/04, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ

„„5U 1586745 А) (57) Изобретение относится к устройствам очистки жидкости от механических примесей, может быть использовано на оросительных системах, водозаборных сооружениях и дождевальных машинах и повысить производительность устройства. Устройство содержит корпус 1 с фильтрующим элементом 2 и гидроприводом 3, диафрагменный гидропривод

4 с подпружиненным штоком 19 и пружиной

21, мембранный запорный блок 8, перепускную перемычку 9, мембрану 10, перепускной клапан с запорными элементами 11 и 12, шток

13 гидропривода 3. кольцевой скребок 14 с накопителем 15, регулируемый упор 17 и неподвижный упор 18. 1 ил.

1586745

Изобретение относится к устройствам очистки жидкостей от механических примесей и может быть использовано на водозаборнь1х сооружениях и дождевальных машинах, Целью изобретения является повышение производительности устройства.

1-1а чертеже представлена принципиальная схема устройства для очистки жидкоL . механических примесей, устройство содержит корпус 1 с впускным и выпускным патрубками, цилиндрическим фильтрующим элементом 2 и поршневым гидроприводом 3, диафрагменный гидропривод 4, клапан-переключатель

5. Цилиндрический фильтрующий элемент 2 и гидропривод 3 расположены вдоль осевой корпуса 1., который снабжен усеченным конусным дном.6 с отверстием 7 для отвода фильтрата. Отверстие 7 снизу перекрыто мембранным запорным блоком 8. Над î;— верстием 7 соосно установлена перепускная перемычка 9 - отверстием в центре (диаметр перемычки 9 меньше диаметра фильтрующего элемента 2, в результате вода с фильтратом проходят в основном через кольцевую щель между ними при выгрузке последнего). Подмембранная полость устройства гидрэвпически сообщена (движение жидкости показано стрелками) с внутренней полостью фильтрующего элемента 2 или атмосферой через закрепленный на мембране 10 подпружиненный перепускной клапан в виде взаимосвязанных верхнего 11 и нижнего 12 запорных элементов, Площадь мембраны 10 существенно больше площади перекрываемого отверстия 7 конусного дна 6. Внутри фильтрующего элемента 2 нэ штоке 13 гидропривода

3 размещен узел очистки, выполненный в виде кольцевого скребка 14 и подвижно установленных на нем подпружиненных элементов с накопителем 15 для фильтра. а (центральное отверстие служит для прохода штока 13 через перемычку 9),Скребок 14 в нижнем своем положении взаимодействует через шток 13 с верхним запорным элементом 11 перепускного клапана. Поршень 16 гидропрвода 3 подпружинен и его надпоршневая полость через клапан-переключатель 5 гидравлически сообщена с напорным трубопроводом или периодически с атмосферой. Корпус диафрагменного гидропривода 4 закреплен шарнирно и периодически взаимосвязан с регулируемым упором 17 на штоке 13 гидропривода 3 в его верхнем положении и с неподвижным упором 18 в нижнем положении, а через свой подпружиненный шток 19 — c поводком 20 клапана-пе5

5 реключателя 5. Шток 19 снабжен пружиной

21, гидропривод 4 — диафрагмой 22, поводок

20 †пружиной 23, гидропривод 4 — шарниром 24.

Устройство для очистки жидкости работает следующим образом, В исходном положении, когда фильтрующий элемент 2 чист, поршень 16 гидропривода 3 и кольцевой скребок 14 с накопителем 15, а т акже шток 19 гидропривода 4 расположены в верхнем положении.

Впускно патрубок входа загрязненной жидкости г: лзан с подмембранной полостью диафрагменного гидропривода 4, выпускной патрубок выхода очищенной жидкости — с его надмембрэнной полостью.

Так как напор воды на входе в устройство очистки выше, чем на выходе из него, то шток 19 диэфрагменного гидропривода 4 стремится занят верхнее . голожение,,: нако усилие регулируемой поужины 21 противодействует этому и шток 19 находится в нижнем положении, не взаимодействуя при этом с поводком 20 клапана-переключателя

5. Таким образом, надпоршневая полость гидропривода 3 через клапан-переключатель 5 сообщена с атмосферой, т.е. устройство очистки работает в пассивном режиме.

При этом вода из внутренней полости, образованной фильтрующим элементом 2, поступает, проходя через кольцевую шель, центральное отверстие в перепускной перемычке 9 и перепускной клапан (верхний запорный элемент 1" приподнят усилием пружины), в подмембранную полость запорного блока 8. Под действием давления воды мембрана 10 запорного блока 8 поджимается к впускному отверстию 7, тем самым перекрывая его.

Во время работы жидкость по впускному патрубку попадает в корпус 1 устройства, проходит через фильтрующий элемент 2 и очищенная подается через выпускной пэтрубок по назначению. Одновременно жидкость с входа устройства поступает в поддиафрагменную полость диафрагменного гидропривода 4, а с его выхода — в наддиафрагменную полость. Таким образом, в начальный момент работы устройства, когда фильтрующий элемент 2 еще на засорен, диафрагма 22 гидропривода 4 и связанный с ней шток 19 занимают нижнее свое положение(пружина 21 на штоке 19 компенсирует разность давлений, возникающую за счет потери напора на пропуск жидкости через устройство очистки), По мере работы механические примеси накапливаются на фильтрующем элементе

2, соответственно, растет перепад давления на входе и выходе из устройства и происхо1586745

20

40

50

55 дит разбалансировка сил — давление под и над диафрагмой 22 гидропривода 4, что влечет за собой перемещение вверх связанного с ней штока 19. При достижении заранее заданного перепада давления, соответствующего допустимой степени засорения фильтрующего элемента 2, шток 19, воздействуя на подпружиненный поводок 20 клапана-переключателя 5, отклоняет его на определенный угол.

При переходе через мертвую точку за счет накопленной энерги в пружине 23 происходит мгновенное и. реключение клапана-переключлтеля 5 и жидкость из напорного трубопровода начинает поступать в надпоршневую полость гидропривода 3.

Поршень 16 через шток 13 воздействует на скребок 14 с накопителем 15 для фильтрата.

Скребок 14, перемещаясь вниз, счищает накопившийся фильтрат с фильтрующего элемента 2, который собирается в накопителе

15, При перемеше ии штока 13 вниз перемещается вниз и упор 17, что приводит к перемещению (под действием силы тяжести) и корпуса диафрагменного гидропривода 4 пу ем поворота его вокруг шарнира 24 до взаимодействия с неподвижным упором

18.

На подходе скребка 14 к своему нижнему положению шток 13 начинает взаимодействовать с взаимосвязанными запорнымй элементами 11 и 12 перепускного клапана, что приводит к их переключению, т,е. запорный элемент 11 перекрывает доступ воде в подмембранную полость запорного блока 8 и одновременно запорный элемент 12 открывает перепускное отверстие, связывающее подмембранную полость с атмосферой. Через образованное перепускное отверстие вода из — под мембранной полости вытекает в атмосферу, при этом мембрана 10 с закрепленным на ней перепускным клапаном начинает перемещаться вниз (под действием силы, развиваемой гидроприводом 3 и прилагаемой к мембране 10 штока 13), открывая выпускное отверстие 7 конусного дна 6, через которое фильтрат через кольцевую щель под действием тока воды транспортируется из накопителя 15 к выпускному отверстию 7 и вместе с промывной водой удаляется. Наличие перепускной перемычки 9 препятствует подьему фильтрата при его удалении.

При достижении скребком 14 крайнего положения упор 25, закрепленный на штоке

13 поршня 16, взаимодействует с поводком

20 клапана-переключателя 5, что приводит к его переключению. При этом прерывается гидравлическая связь напорный трубопровод — надпоршневая полость и одновременно с этим открываетс гидравлическая связь надпоршневая полость — атмосфера.

Под действием энергии пружины поршень

16 и связанные с ним через шток 13 скребок

14 и накопитель 15 начинает перемещаться вверх, вытесняя при этом воду из полости гидропривода 3 через клапан-переключатель 5 в атмосферу. При перемещении штока 13 вверх он прекращает взаимодействовать с запорными элементами 11 и 12 перепускного клапана, Вследствие этого под действием пружины происходит обратное пеоеключение перепускного клапана, т.е. посредством запорных элементов 11 и

12 восстанавливае-ся гидравлическая связь между внутренней полостью устройства очистки и подмембранной полостью запорного блока 8, а ее связь с атмосферой прекращается. Подмембранная полость заполняется водой, что приводит к перемещению диафрагмы вверх и перекрытию выпускного отверстия 7. При этом скребок 14 и накопитель 15 фильтрата продолжают перемещаться вверх. При подходе поршня 16 к верхнему положению упор 17, закрепленный на штоке 13, начинает взаимодействовать с корпусом диафрагменного гидропривода 4 и перемещает его вверх путем проворачивания вокруг шарнира 24.

При достижении своего верхнего положения движение поршня 16 прекращается, а диафрагменный гидропривод 4 занимает свое первоначальное положение. Таким образом. цикл активного режима работы устройства очистки закончен. Если за период. цикла активного режима работы фильтрующий элемент 2 полностью очищается от фильтрата, то перепад давления на входе и выходе устройства очистки уменьшается, т.е. достигает первоначальной величины.

При этом разность давлений в над-и подмембранной полостях диафрагменного привода 4, соответственно, также уменьшается, а это приводит к тому, что шток 19 перемещается вниз, т.е. не взаимодействует с поводком 20 клапана-распределителя 5. Таким образом, устройство очистки работает в пассивном режиме.

Если за один цикл фильтрующий элемент 2 не очищается полностью, то перепад давления остается выше допустимого, соответственно, и величина перепада в над-и поддиафрагменной полостях гидропривода

4 выше допустимой, поэтому шток 19 находится не в своем нижнем положении, а в одном из промежутсчных положений и взаимодействует с поводком 20 клапана-переключателя 5. При этом устройство очистки начинает работать в активном режиме, т.е. цикл очистки фильтрующего элемента 2 по1586745

Составитель Э,Склярский

Техред М.Моргентал Корректор Н;Ревская

Редактор И.Шулла

Заказ 2382 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 вторяется вновь. Активный режим работы устройтсва очистки продолжается до тех пор, пока перепад давлений на входе и выходе устройства очистки не достигнет требуемой величины, т.е. пока фильтрующий элемент не очистится.

При этом расход жидкости на удаление фильтрата минимальный, так как он имеет место только в последний момент взаимодействия штока 13 с запорным блоком 8, затрачивается непосредственно только на его выброс.

Формула изобретения

Устройство для очистки жидкости от механических примесей, содержащее цилинд-! рический фильтрующий элемент с корпусом и впускным и выпускным патрубками, узлом очистки и исполнительный механизм, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, узел очистки выполнен в виде кольцевого скреб1 ка и подвижно установленных на нем под( пружиненных элементов с накопителем для фильтрата, исполнительный механизм выполнен в виде поршневого гидропривода с подпружиненным штоком, клапана-переключателя и диафрагменного гидропривода, со штоком, поршневой гидропривод расположен соосно с корпусом фильтрую5 щего элемента, снабженном усеченным конусным дном с отверстием, мембранным запорным блоком с запорным элементом и перепускной перемычкой с отверстием, соосной с корпусом и расположенной над

10 мембранным запорным блоком, шток поршневого гидропривода снабжен регулируемым упором, связан с кольцевым скребком и выполнен с возможностью взаимодействия в нижнем своем положении с эа15 парным элементом, надпоршневая полость поршневого гидропривода гидравлически связана с клапаном-переключателем, диафрагменный гидропривод закреплен шарнирно с возможностью его взаимодействия с

20 регулируемым упором, шток диафрагменного гидропривода механически связан с клапаном-переключателем, а его поддиафрагменная и наддиафрагменная полости гидравлически соединены с впускным и вы25 пускным патрубками, соответственно,