Сифон



Сифон
Сифон
Сифон
Сифон
Сифон
Сифон

 


Владельцы патента RU 2446319:

Федеральное государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения "Радуга" (ФГНУ ВНИИ "Радуга") (RU)

Изобретение относится к гидроавтоматическим устройствам и может быть использовано для автоматического преобразования непрерывного потока жидкости в дискретный поток с большим расходом. Сифон содержит всасывающие и сливные трубки 2, 3, трубку-датчик 4 уровня жидкости, питающую трубку 5 с краном 6 и коленом 7, крышку-приемник 8 и коллектор 10. Коллектор 10 состоит из корпуса 11, стакана 14 и крышки 17 с выходным патрубком 18. Корпус 11 выполнен в виде цилиндра, разделенного перегородкой 21 с осевым и радиальным отверстиями 22, 23 на верхние с входным патрубком 12 и нижние полости 19, 20. Крышка-приемник 8 разделена перегородкой 25 на верхние и нижние полости 26, 27, сообщенные между собой трубкой 28 наполнения. Нижние концы всасывающей трубки 2, сливной трубки 3 и трубки-датчика 4 установлены в коллекторе 10, а верхние их концы - в нижней полости 27 приемника 8. Изобретение направлено на упрощение конструкции сифона, обеспечение работоспособности при увеличении диапазона изменения подводимого расхода, снижение количества технологических операций при изготовлении и монтаже путем достижения компактности. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к гидроавтоматическим устройствам и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства для автоматического преобразования непрерывного потока жидкости в дискретный поток с большим расходом. Более конкретно, данное изобретение может найти применение для дозированной подачи жидкости в пищевой и химической промышленности, в оросительных системах и в различных устройствах гидросмыва.

Известен сифон, входящий в состав устройства для полива и состоящий из всасывающего и сливного колен, последнее из которых соединено с коллектором, питающей трубки с краном и механизма зарядки сифона, состоящего из эжектора упомянутого коллектора и трубки-датчика уровня жидкости в накопительной емкости с всасывающей и сливной частями. Сифон содержит также трубку-сапун. В гнезда в крышке коллектора вставлены концы трубки-датчика, проходящие через отверстие в стенке накопительной емкости, и трубки-сапуна, при этом эжектор механизма зарядки сифона выполнен в виде трубки с отверстиями в ее стенке (RU 2175831 С2, 20.11.2001).

Недостатком этого сифона является сложность конструкции и некомпактность, что приводит к необходимости выполнения ряда отверстий и окошек в стенках, реборде и крышке накопительной емкости и, следовательно, к усложнению монтажа. В этой конструкции сифона часть функции эжектора выполняет один из поливных трубопроводов с водовыпусками, что приводит к нестабильной работе сифона в целом из-за возможного засорения водовыпусков. Сифон не имеет механизма срыва вакуума, вследствие чего его работоспособность обеспечивается в узком диапазоне изменения подводимого расхода, что резко снижает его применимость в различных отраслях народного хозяйства.

Наиболее близким аналогом изобретения является сифон, содержащий всасывающую и сливную трубки, трубку-датчик уровня жидкости, питающую трубку с краном и коленом, крышку-приемник и коллектор, состоящий из корпуса, стакана и крышки с выходным патрубком (RU 2306460 С1, 20.09.2007). Сливная трубка известного сифона соединена с коллектором. Механизм зарядки сифона состоит из эжектора, упомянутых коллектора и трубки-датчика уровня жидкости с всасывающими и сливными частями. Питающая трубка выполнена с основным и дополнительным выходами, а трубка-датчик уровня жидкости снабжена расположенной под основным выходом питающей трубки камерой, разделенной перегородкой на верхнюю и нижнюю полости, сообщающиеся между собой каналом с возможностью образования нижней полости воздушно-водяного затвора, кроме того, всасывающая часть трубки-датчика уровня жидкости расположена в верхней части камеры, а на сливной ее части выполнено отверстие выше уровня всасывающей части.

Недостатками этого сифона являются сложность конструкции, некомпактность и работоспособность в узком диапазоне изменения подводимого расхода из-за отсутствия в его конструкции механизма срыва вакуума. Узкий диапазон изменения подводимого расхода не позволяет осуществить накопления и слив жидкости из емкости при значении подводимого расхода выше чем 15% от расхода (Qслив - расход слива жидкости сифона перед срывом его вакуума) слива жидкости сифона. Низкое значение подводимого расхода (≤0,15 Qслив) объясняется тем, что при снижении уровня жидкости в емкости, когда уровень жидкости подходит к уровню нижнего среза всасывающей трубки, происходит попадание воздуха в рабочую полость сифона, что резко снижает расход сифона до Qmin, но не приводит к срыву его вакуума. При подводимом расходе, значением ≥Qmin режим подачи жидкости в накопительную емкость и слив из нее уравновешиваются, и прекращается режим «накопление-слив», что является отказом работы сифона. При монтаже этого сифона всасывающее колено и камера устанавливаются в накопительной емкости, что приводит к необходимости доработки (вырезания окошка) крышки емкости и, следовательно, к усложнению изготовления.

Задачей изобретения является упрощение конструкции сифона, снижение количества технологических операций при изготовлении и монтаже путем достижения компактности и обеспечение работоспособности при увеличении диапазона изменения подводимого расхода.

Технический результат достигается тем, что в сифоне, содержащем всасывающую и сливную трубки, трубку-датчик уровня жидкости, питающую трубку с краном и коленом, крышку-приемник и коллектор, состоящий из корпуса, стакана и крышки с выходным патрубком, согласно изобретению корпус коллектора выполнен в виде цилиндра, разделенного перегородкой с осевым и радиальным отверстиями на верхние с входным патрубком и нижние полости, а крышка-приемник разделена перегородкой на верхние и нижние полости, сообщенные между собой трубкой наполнения, при этом нижние концы всасывающей трубки, сливной трубки и трубки-датчика уровня жидкости установлены в коллекторе, а верхние их концы - в нижней полости приемника, кроме того, нижние концы сливной трубки, всасывающей трубки и трубки-датчика уровня жидкости установлены, соответственно, в стакане через осевое отверстие перегородки корпуса коллектора, в коллекторе выше уровня входного патрубка и в радиальном отверстии перегородки коллектора, а верхние концы установлены в нижней полости крышки-приемника, причем верхние концы всасывающей трубки и трубки-датчика уровня жидкости установлены на одном уровне, срез сливной трубки установлен ниже верхнего среза всасывающей трубки, а отверстия на стенках трубки-датчика уровня жидкости выполнены ниже верхнего среза сливной трубки, сифон снабжен механизмом срыва вакуума, выполненного в виде микротрубки, верхний конец которой установлен выше верхнего уровня крышки-приемника, а нижний конец выполнен в виде петли, установлен в полости сифона и направлен вверх, при этом нижний уровень петли установлен выше уровня входного патрубка корпуса коллектора, а нижний срез трубки наполнения установлен ниже уровня петли микротрубки для срыва вакуума сифона.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид сифона, на фиг.2 - конструктивная схема сифона, на фиг.3 - конструктивная схема сифона с накопительной емкостью, на фиг.4 - разрез А-А на фиг.2, на фиг.5 - общий вид сифона с накопительной емкостью в разрезе, на фиг.6 - вид Б на фиг.5.

Сифон 1 (фиг.1) содержит всасывающую и сливную трубки 2, 3, трубку-датчик 4 уровня жидкости, питающую трубку 5 с краном 6 и коленом 7, крышку-приемник 8, крепежную гайку 9 и коллектор 10, состоящий из корпуса 11 с входным патрубком 12 и ушком 13, стакана 14 с ребрами 15 и осевым отверстием 16 и крышки 17 с выходным патрубком 18 (фиг.2 и фиг.3). Корпус 11 разделен на верхнюю и нижнюю полости 19, 20 перегородкой 21 с осевым и радиальным отверстиями 22, 23.

Крышка-приемник 8 имеет ушко-соединитель 24 (фиг.4) и разделена перегородкой 25 на верхнюю и нижнюю полости 26, 27, сообщенные между собой трубкой 28 наполнения. Нижние концы сливной трубки 3, всасывающей трубки 2 и трубки-датчика 4 уровня жидкости установлены, соответственно, в стакане 14 через осевое отверстие 22 перегородки 21 корпуса 11, в верхней полости 19 выше уровня входного патрубка 12 и в радиальном отверстии 23 перегородки коллектора 10. Верхние их концы установлены в нижней полости 27 крышки-приемника 8. Верхние концы всасывающей трубки 2 и трубки-датчика 4 установлены на одном уровне, срез сливной трубки 3 установлен ниже верхнего среза всасывающей трубки 2, а отверстия 29 на стенках трубки-датчика 4 выполнены ниже верхнего среза сливной трубки 3.

Сифон 1 снабжен механизмом срыва вакуума, выполненного в виде микротрубки 30, расположенной нижней частью в полости сифона 31. Верхний конец 32 микротрубки 30 сообщен с атмосферой и установлен выше верхнего уровня крышки-приемника 8, а нижний конец 33 выполнен в виде петли 34 и направлен вверх. При этом нижний уровень петли 34 установлен выше уровня входного патрубка 12, а нижний срез трубки 28 наполнения установлен ниже уровня петли 34. Для устойчивой подачи жидкости в верхнюю полость 26 крышки-приемника 8 конец питающей трубки 5 пропущен через ушко 13 и вставлен с нижней стороны в ушко-соединитель 24, а выход колена 7 направлен в полость 26 и посредством крана 6 жестко установлен в ушко-соединитель 24.

Посредством входного патрубка 12 и крепежной гайки 9 сифон 1 соединяется с накопительной емкостью 35 с крышкой 36 (фиг.5 и фиг.6).

Работает сифон 1 следующим образом. Рабочая жидкость с небольшим расходом, задаваемым краном 6 через питающую трубку 5, установленную в ушках 13 и 24, и колено 7 поступает в полость 26, отделенную перегородкой 25 от полости 27, и далее через трубку 28 наполнения, верхнюю полость 19 корпуса 11 и проходное сечение входного патрубка 12 с крепежной гайкой 9 поступает в накопительную емкость 35 с крышкой 36 и медленно накапливается в ней и в полости 31 сифона 1, так как полость 19 герметично разделена от полости 20 (от атмосферы) посредством перегородки 21 с осевым 22 и радиальным 23 отверстиями, сливной трубки 3 и трубки-датчика 4 уровня жидкости (начало цикла «накопление»). Уровень жидкости в накопительной емкости 35 и в полости 31 медленно поднимается и при достижении нижнего конца 33 микротрубки 30 заполняет ее, вытесняя воздух из нее в атмосферу через верхний конец 32. Далее уровень жидкости поднимается одновременно в накопительной емкости 35, в полости 31 и в микротрубке 30. При достижении уровня жидкости в емкости 35 к верхнему уровню (ВУ) отверстия 29 (фиг.3) трубка-датчик 4 начинает сливать жидкость из полости 31 в полость 20 с полным сечением, так как диаметр капель жидкости соизмерим с диаметром проходного сечения трубки-датчика уровня жидкости. Расход трубки-датчика уровня жидкости 4 поступает в полость стакана 14 и, затапливая нижний срез сливной трубки 3 и создавая эффект эжекции, высасывает воздух из полости 27 через верхний конец трубки-датчика уровня жидкости 4 и сливается в атмосферу через проходное сечение выходного патрубка 18, проходя как через осевое отверстие 16, так и через проходные каналы, образованные между ребрами 15 и внутренней поверхностью корпуса 11. После затопления нижнего среза сливной трубки 3, благодаря непрерывному возрастанию вакуума в полости 27, уровень жидкости в ней поднимается выше уровня верхнего среза сливной трубки 3, при этом сливная трубка запускается в работу и полным сечением с расходом Q, превышающим подводимый расход q, сливает жидкость из емкости 35 в атмосферу к потребителю через входной патрубок 12, полости 19, 31, 27, стакан 14, осевое отверстие 16, боковые проходные сечения стакана 14 и выходной патрубок 18 крышки 17 (начало цикла «слив»).

Уровень жидкости в емкости 35 и в микротрубке 30 начинает снижаться, и при достижении к нижнему уровню (НУ), что соответствует уровню ниже уровня петли 34, в полости 31 сифона ниже уровня конца 33 создается вакуум. При этом жидкость из микротрубки 30 всасывается в полость 31 и происходит надежное сообщение рабочей полости сифона 1 с атмосферой через верхний конец 32. Происходит срыв вакуума, сифон 1 прекращает слив жидкости из емкости 35, стакан 14 опорожняется через осевое отверстие 16, нижний срез сливной трубки 3 освобождается, и полости 31 и 27 сообщаются с атмосферой (окончание цикла «накопление - слив»). Сифон 1 возвращается в исходное положение и готов к новому циклу «накопление - слив».

Далее рабочие циклы медленного наполнения жидкости в накопительной емкости 35 с подводимым расходом q и быстрого его слива с расходом Q автоматически повторяются.

Выполнение конца 32 выше верхнего уровня крышки-приемника 8, петли 34 выше уровня входного патрубка 12 и нижнего среза трубки 28 наполнения ниже петли 34 позволило, соответственно, исключить возможность попадания жидкости через срез 32 в микротрубку 30, что привело бы к расстройству работы сифона 1, не допустить снижения уровня жидкости в емкости 35 до уровня входного патрубка 12, что привело бы к ненадежному срыву вакуума сифона 1, и исключить нежелательный срыв вакуума сифона 1 через трубку 28 наполнения. Принцип срыва вакуума сифона 1 позволяет обеспечить работоспособность сифона при подводимом расходе q, близком к значению расхода Q слива сифона, то есть срыв вакуума сифона не зависит от скорости понижения уровня жидкости в емкости 35, поскольку в момент срыва вакуума НУ отдален от конца 33 микротрубки 30, что обеспечивает надежное сообщение рабочей полости сифона с атмосферой и, как следствие, надежный срыв вакуума.

Таким образом, путем выполнения всасывающей и сливной трубок 2, 3 соосными, расположенными одна в другой, и установки их нижних концов в коллекторе 10 с входным и выходным патрубками 12, 18, а верхних концов в крышке-приемнике 8, размещения трубки-датчика 4 уровня жидкости, трубки 28 наполнения в полости сифона 1, снабжения сифона 1 механизмом срыва вакуума в виде микротрубки 30 и обеспечения подачи жидкости из питающей трубки 5 в накопительную емкость 35 через полости сифона 1 достигнуто упрощение конструкции и компактности сифона и надежный срыв вакуума независимо от скорости понижения уровня жидкости в накопительной емкости 35, что позволило снизить количество технологических операций при изготовлении и монтаже и обеспечить работоспособность сифона при увеличении диапазона изменения подводимого расхода.

В условиях мастерских ФГНУ ВНИИ «Радуга» в 2009 году была изготовлена опытная партия предлагаемого сифона. Испытания двух образцов из партии в лабораторных условиях показали его высокую надежность, удобство в эксплуатации и работоспособность в большом диапазоне изменения подводимого расхода. Максимальный подводимый расход этих сифонов составил до 0,90 Qслив, тогда как у прототипа это значение не превышает 0,15 Qслив. Отработав более 1200 часов с циклом «накопление - слив» продолжительностью 30 мин, отказов не наблюдалось. При этом объем слива за цикл составил 9.6 л, время полного запуска сифона - 5…6 сек, время опорожнения емкости 35-110…120 сек, время разрежения сифона после опорожнения емкости 35 - 2…4 сек.

Применение изобретения в народном хозяйстве повысит надежность и эффективность систем гидроавтоматики, где требуется автоматически преобразовать непрерывный поток жидкости в дискретный поток с большим расходом.

1. Сифон, содержащий всасывающую и сливную трубки, трубку-датчик уровня жидкости, питающую трубку с краном и коленом, крышку-приемник и коллектор, состоящий из корпуса, стакана и крышки с выходным патрубком, отличающийся тем, что корпус коллектора выполнен в виде цилиндра, разделенного перегородкой с осевым и радиальным отверстиями на верхнюю с входным патрубком и нижнюю полости, а крышка-приемник разделена перегородкой на верхнюю и нижнюю полости, сообщенные между собой трубкой наполнения, при этом нижние концы всасывающей трубки, сливной трубки и трубки-датчика уровня жидкости установлены в коллекторе, а верхние их концы - в нижней полости крышки-приемника.

2. Сифон по п.1, отличающийся тем, что нижние концы сливной трубки, всасывающей трубки и трубки-датчика уровня жидкости установлены, соответственно, в стакане через осевое отверстие перегородки корпуса коллектора, в коллекторе выше уровня входного патрубка и в радиальном отверстии перегородки коллектора, а верхние концы установлены в нижней полости крышки-приемника, причем верхние концы всасывающей трубки и трубки-датчика уровня жидкости установлены на одном уровне, срез сливной трубки установлен ниже верхнего среза всасывающей трубки, а отверстия на стенках трубки-датчика уровня жидкости выполнены ниже верхнего среза сливной трубки.

3. Сифон по п.1, отличающийся тем, что снабжен механизмом срыва вакуума, выполненного в виде микротрубки, верхний конец которой установлен выше верхнего уровня крышки-приемника, а нижний конец расположен в полости сифона, выполнен в виде петли и направлен вверх, при этом нижний уровень петли установлен выше уровня входного патрубка корпуса коллектора.

4. Сифон по п.1, отличающийся тем, что нижний срез трубки наполнения установлен ниже уровня петли микротрубки для срыва вакуума сифона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод, конкретно к сливам, которыми оборудуются технологические отсеки установок биологической очистки сточных вод.

Сифон // 2306460
Изобретение относится к гидроавтоматическим устройствам и может быть использовано в пищевой и химической промышленности, в оросительных системах и в устройствах гидросмыва для автоматического преобразования непрерывного потока жидкости с относительно небольшим расходом в дискретную ее подачу с большим расходом.

Сифон // 2293887
Изобретение относится к области осушения, водопонижения, мелиорации и водоснабжения. .

Изобретение относится к самозаряжающимся сифонам с расположенным внутри гигроскопическим материалом и может быть использовано, в частности, в устройствах для полива растений из резервуара с запасом воды.

Изобретение относится к гидроавтоматическим устройствам и может быть использовано для преобразования постоянного потока жидкости с небольшим расходом в дискретный поток с большим расходом и подачу ее заданными порциями поочередно в несколько каналов.

Изобретение относится к области перекачивания жидкостей непосредственным воздействием разреженной среды и касается, в частности, вопроса водоподъема/водоотведения при проведении мелиоративных (осушение) и водохозяйственных (водоснабжение) работ.

Изобретение относится к области перекачивания жидкостей непосредственным разрежением перекачиваемой среды и касается, в частности, вопроса водоподъема/водоотведения при проведении мелиоративных и водохозяйственных работ.

Сифон // 2127833
Изобретение относится к гидроавтоматическим устройствам и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства для автоматического преобразования непрерывного потока жидкости с относительно небольшим расходом в дискретную ее подачу с большим расходом.

Сифон // 2486376
Изобретение относится к гидроавтоматическим устройствам и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства для автоматического преобразования непрерывного потока жидкости в дискретный поток с большим расходом

Сифон // 2506465
Изобретение относится к гидроавтоматическим устройствам. Сифон, содержащий всасывающее и сливное колена и механизм запуска сифона. Всасывающая трубка всасывающего колена снабжена воздушным колпаком и стаканом, а механизм запуска сифона выполнен из упомянутых частей всасывающего колена и сливной трубки сливного колена. Нижняя кромка воздушного колпака установлена ниже верхней кромки стакана, но выше нижней кромки всасывающей трубки, а нижняя кромка сливной трубки сливного колена установлена ниже нижней кромки воздушного колпака, но выше нижней кромки всасывающей трубки. Объем воздушного колпака выполнен больше, чем объем стакана, а проходное сечение высасывающей трубки всасывающего колена выполнено меньше щелевого проходного сечения стакана, но больше проходного сечения сливной трубки сливного колена. Изобретение позволяет упростить конструкцию сифона, повысить надежность в работе и увеличить диапазон изменения подводимого расхода. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к устройствам для подъема воды, работающим за счет энергии потока воды в системах водоснабжения. Водоподъемник содержит сифон (1), герметичные камеры (21…2n), кран-дозатор (8), гидравлические каналы связи (51…5n), узел (9) формирования импульсов и открытые камеры (31…3n) потребителя. Камеры (21…2n) и (31…3n) выполнены попарно и установлены друг от друга по вертикали на равных расстояниях, равных расстоянию от уровня воды верхнего бьефа до верхнего уровня воды в первой камере (31). Верхние полости всех камер (21…2n) соединены между собой и сообщены с гребнем сифона (1) через кран-дозатор (8). Камеры (31…3n) в каждой паре установлены ниже нижнего уровня своих герметичных камер (21…2n). Нижняя полость камеры (21…2n) каждой пары через петлеобразный сливной канал (71…7n) связи соединена с верхней полостью своей камеры (31…3n). Верхняя часть каждой камеры (21…2n) через петлеобразный высасывающий канал (51…5n) связи сообщена с нижней частью предыдущей камеры (31…3n), кроме первой герметичной камеры (21), верхняя часть которой соединена с верхним бьефом через канал (51) с фильтром (6) и снабжена стаканом (15), установленным вверх дном. Дно стакана (15) установлено ниже гребня сифона (1) и соединено с узлом (9). Изобретение направлено на упрощение конструкции водоподъемника, повышение надежности его работы и увеличение уровня подъема воды выше уровня гребня сифона. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Сифон // 2557879
Изобретение относится к гидроавтоматическим устройствам и может быть использовано для автоматического преобразования непрерывного потока жидкости с небольшим расходом в дискретный поток с большим расходом, а именно изобретение может найти применение для дозированной подачи жидкости в пищевой и химической промышленности, в оросительных системах и в различных устройствах гидросмыва. Сифон содержит всасывающее колено с высасывающей трубкой (8), воздушным колпаком (11) и стаканом (4), сливное колено (3) со сливной трубкой (14) и механизм запуска сифона, выполненного из упомянутых частей всасывающего и сливного колен (2, 3). Стакан (4) установлен вверх дном, герметично закрыт крышкой (5) с нижней стороны и снабжен выходным боковым штуцером (6) у донышка (7). Высасывающая трубка (8) нижним концом герметично установлена в стакане (4) через его донышко (7), а верхним концом возвышена над донышком (7) и снабжена воздушным колпаком (11). Нижняя кромка сливной трубки (14) установлена выше нижней кромки высасывающей трубки (8). Сливная трубка (14) сливного колена снабжена муфтой соединения (16) с трубкой-сапуном (17). Изобретение направлено на упрощение конструкции сифона, повышение надежности в работе, улучшение удобства в эксплуатации и уменьшение разброса расхода слива. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к механизации полива, и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур путем дискретной (импульсной) подачи воды в очаги увлажнения. Устройство для полива включает накопительную емкость, питающую трубку с краном, приемник-коллектор, гибкие поливные трубки с водовыпусками и сифон с всасывающим и сливным коленами и механизмом запуска сифона в работу, всасывающее колено сифона выполнено в виде U-образной формы с разными длинами ее ветвей, конец длинной ветви снабжен воздушным колпаком, а конец короткой ветви выполнен с угольником и соединен со сливным коленом, конец сливного колена сифона установлен выше нижнего уровня U-образного всасывающего колена, механизм запуска сифона выполнен из упомянутых частей сифона. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы устройства, улучшение равномерности распределения поливной воды через водовыпуски и расширение диапазона изменения подводимого расхода. 11 ил.
Наверх