Способ гравитационной очистки рабочих жидкостей и гидробак

 

Изобретение может быть использовано в насосных установках гидросистем. Цель изобретения - повышение эффективности очистки рабочей жидкости (РЖ) и технологичности гидробака. Отработавшая РЖ посредством сливного коллектора, трубопровода поступает в надщелевой объем и тормозится в щели (Щ) между диском (Д), тарелкой (Т), выполненной с отбортовкой, выступающей за диаметральную поверхность Д, и стенкой кольцевого экрана. Освобожденная от пузырьков воздуха РЖ с малой скоростью поступает в объем, в котором она освобождается от тяжелых фракций. Из сливного отсека РЖ через Щ, образованные перегородками, перетекает во всасывающий отсек и далее во всасывающий трубопровод посредством всасывающего устройства, снабженного поплавком, Д и Т с отбортовкой. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в насосных установках механизированных крепей, гидроприводах очистных угольных комбайнов.

Известен способ для гравитационной очистки жидкостей, включающий торможение сливаемого в сливной отсек гидробака потока рабочей жидкости посредством поперечного щелевого каркаса, деление и рассредотачивание его в замкнутом надщелевом объеме, снижение скорости потока рабочей жидкости вертикальным экраном, отстаивание в сливном отсеке и подачу с пониженной скоростью во всасывающий отсек поредством вертикального щелевого каркаса, и гидробак для осуществления способа, содержащий корпус, систему гравитационной очистки, сливное и всасывающее устройства с поперечными щелевыми каркасами [1] Недостатком известного способа является низкая эффективность очистки рабочей жидкости из-за того, что в известном гидробаке отсутствует щелевой объемный лабиринтный каркас, обеспечивающий не только потокопады, но и потокоподъемы, что приводит к поднятию осадков потокопадом со дна во взвешенном состоянии во всасывающий отсек бака, к заборному устройству и в гидросистему. В известном устройстве отсутствуют поперечные щелевые каркасы на сливном и всасывающем устройствах, что также снижает эффективность очистки жидкости.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки рабочей жидкости.

На чертеже изображен гидробак, реализующий предлагаемый способ гравитационной очистки рабочих жидкостей.

Гидробак содержит корпус 1, систему гравитационной очистки в виде щелевого объемного лабиринтного каркаса, образованного донными перегородками 2, 3 и установленной между ними верхней перегородкой 4, поперечные щелевые каркасы, выполненные в виде дисков 5 и 6 и тарелок 7 и 8 с отбортовкой 9 и 10, при этом отбортовка 9 тарелки 7 сливного патрубка 11 направлена от дна бака к его крышке, а отбортовка 10 тарелки 8 всасывающего патрубка 12 направлена к дну бака и выполнена с диаметром, большим диаметра диска 6. Сливной коллектор 13 через двухколенный трубопровод 14 соединен с тарелкой 7 поперечного щелевого каркаса, охваченного вертикальным цилиндрическим экраном 15, выполненным по всей полезной высоте бака, т.е. от максимально допустимой высоты осадка Н_сл до крышки 16. Экран 15 имеет щели для выхода воздуха и размещен в сливном отсеке 17 гидробака. Всасывающий отсек 18 отделен от сливного отсека 17 перегородками 2-4. Во всасывающем отсеке 18 у поверхности жидкости размещено всасывающее устройство в виде плавающего поплавка 19 с щелевым поперечным каркасом и с заборной щелью В. Поплавок 19 соединен с всасывающим трубопроводом 20, который выходит концом в заборное окно Г всасывающей щели В. Трубопровод 20 установлен шарнирно в нижней части всасывающего отсека 18 и связан механически со стрелкой уровнемера 21. Поплавок 19 снабжен дистанционными опорами 22. Для сохранения высоты возможного накапливания осадка Н_вс во всасывающем отсеке 18. В щели А формируется потокопад, а в щели Б потокоподъем предварительно очищенной жидкости. Для удаления осадка имеется приспособление 23 со спускным клапаном 24. Для смыва оставшегося осадка имеется устройство, содержащее трубу 25, проворачивающуюся относительно вертикальной оси с помощью рукоятки 26. Для этой цели к трубе присоединяется водопроводный рукав с давлением 0,5-0,6 МПа после предварительного снятия пробки 27. Промывка осуществляется через сопло 28. Визуальный контроль за состоянием элементов всасывающего отсека 18 осуществляется через крышку 29.

Способ гравитационной очистки осуществляется следующим образом. Гидробак заполняют рабочей жидкостью до заданного уровня и через 10-15 мин включают систему. В дальнейшем поступающая в гидробак отработанная жидкость направляется в сливной отсек 17 через сливной коллектор 13, трубопровод 14 и поперечный щелевой каркас, в котором жидкость подвергается резкому торможению в щели между диском 5 и тарелкой 7 с отбортовкой 9 и расширению в надщелевом объеме экрана 15. После торможения и расширения кольцеобразный поток ударяется о стенку экрана 15 и распределяется на два потока, т.е. один насыщенный воздухом и поднимающийся вверх в объеме экрана 15, а другой медленно опускающийся вниз на дно бака и образующий осадок. При этом поток, насыщенный воздухом, поднимается вдоль экрана вверх, возмущает только надщелевой объем и не взаимодействует с основным объемом сливного отсека 17, находящимся над осадком. Второй поток жидкости также самопроизвольно делится на выпадающую в осадок грязь и жидкость, переходящую в основной объем сливного отсека 17, в котором также происходят процессы осаждения различных частиц с различными скоростями в осадок по всей высоте перегородки 2. В зависимости от концентрации абразивных частиц возникают центры коагуляции и процесс осаждения ускоряется. При приближении частиц к осадку скорость осаждения возрастает в несколько раз, так как увеличивающаяся концентрация частиц формирует новые центры коагуляции. На высоте перегородки 3 по уровню Н_сл образуется "мертвый объем" сливного отсека бака 17. Плавающие загрязнения всплывают вместе с пузырьками воздуха и удерживаются экраном 15, доходящим до крышки 16.

В "мертвом объеме" оседают все частицы размером более 30 мкм, а меньшие переливаются с первым потокопадом через перегородку 2, а затем под перегородкой 4 и через перегородку 3 во всасывающий отсек 18. Для исключения попадания грязи из сливного отсека 17 во всасывающий 18 перегородки 2 и 3 герметизированы от боковых стенок и дна, а перегородка 4 от боковых стенок гидробака.

Забор очищенной жидкости осуществляется из всасывающего отсека 18 с помощью щелевого каркаса через щель В, заборное окно Г по трубопроводу 20.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении эффективности очистки рабочей жидкости и долговечности гидромашин.

Формула изобретения

1. Способ гравитационной очистки рабочих жидкостей, включающий торможение сливаемой в сливной отсек гидробака потока рабочей жидкости посредством поперечного щелевого каркаса, деление и рассредотачивание его в замкнутом надщелевом объеме, снижение скорости потока рабочей жидкости вертикальным экраном, отстаивание в сливном отсеке и подачу с пониженной скоростью во всасывающий отсек посредством вертикального щелевого каркаса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки рабочей жидкости, перед подачей рабочей жидкости во всасывающий отсек на нее дополнительно воздействуют одним или несколькими потокоподъемами и потокопадами, формируемыми чередующимися донными и верхними перегородками, причем первый потокопад создают из сливного отсека, а последний потокоподъем создают во всасывающий отсек.

2. Гидробак, содержащий корпус, систему гравитационной очистки, сливное и всасывающее устройства с поперечными щелевыми каркасами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки рабочей жидкости и технологичности гидробака, система гравитационной очистки выполнена в виде щелевого объемного лабиринтного каркаса, образованного донными перегородками и установленной между ними верхней перегородкой, поперечные щелевые каркасы выполнены в виде дисков и тарелок с отбортовкой, при этом отбортовка тарелки сливного патрубка направлена от дна бака к его крышке, а отбортовка тарелки всасывающего патрубка направлена к дну бака и выполнена с диаметром, большим диаметра диска.

РИСУНКИ

Рисунок 1