Установка для разделения суспензии

 

Использование: разделение суспензий на осветленную и сгушенную фракции, например разделение масла в двигателе внутреннего сгорания. Установка содержит цилиндрическии корпус с винтовым каналом, патрубки отвода осветленной и сгущенной фракций. Винтовой канал выполнен сужающимся и образован винтовой перегородкой, цилиндром и стенкой корпуса. Тангенциально к окружности последнего установлены трубки, выходящие в патрубок сгущенной фракции. В установке имеется конический грязевик, который соединен шлангами с картером двигателя и патрубком сгущенной фракции. 2 з. п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технике разделения суспензий на осветленную и сгущенную фракции и может быть использовано преимущественно для разделения масла в двигателях внутреннего сгорания.

Известно устройство для разделения суспензии, включающее цилиндрический корпус с винтовым каналом на внутренней его поверхности, патрубки осветленной и сгущенной фракций.

Недостатками известного устройства являются невысокая степень разделения и ограниченная область применения.

Кроме того, следует заметить, что к недостаткам всех систем, разделяющих суспензию на осветленную и сгущенную фракции с применением отводящих трубок следует отнести безвозвратную потерю сгущенной фракции. В двигателях внутреннего сгорания потеря масла недопустима.

Целью изобретения является отказ от фильтров в двигателях внутреннего сгорания, переход на осуществление более рационального технологического процесса разделения масла на осветленную и сгущенную фракции путем замены существующих фильтров разового пользования на постоянную схему очистки масла.

Новый технический результат заключается в получении более высокой степени разделения масла, концентрации сгущенной фракции в одном месте с повторным ее разделением и удаление оставшегося шлама простейшим способом.

Поставленная цель достигается тем, что винтовой канал в сторону его дна выполнен сужающимся с переходом на П-образную форму, а выступы его диаметрально противоположных витков соединены между собой перегородкой с осевыми отверстиями для патрубка осветленной фракции, причем в витках винтового канала тангенциально к окружности цилиндрического корпуса установлены трубки, выходящие в патрубок сгущенной фракции, соединенный шлангами через конический грязевик с картером двигателя.

Новый технический результат достигается также тем, что патрубок осветленной фракции выполнен заодно с крышкой корпуса и в нем выполнен наклонный канал, соединенный с входом винтового канала в верхней части цилиндрического корпуса на уровне патрубка сгущенной фракции. Новый технический результат достигается и тем, что конический грязевик установлен ниже патрубка сгущенной фракции и снабжен съемным днищем с поперечными ребрами, а также тем, что разделение масла на два самостоятельных кольцевых потока и затем их соединение в картере двигателя препятствуют потерям масла и его составляющих присадок в двигателе. Из потока сгущенной фракции в грязевике выпадают в осадок более крупные частицы без присадок.

На фиг. 1 показана схематически в общем виде установка для разделения масла; на фиг.2 продольный осевой разрез сепаратора установки; на фиг.3 фрагмент винтового канала; на фиг.4 разрез А-А на фиг.2; на фиг.5 конический грязевик в разрезе; на фиг.6 патрубок сгущенной фракции (с выходами из трубок); на фиг.7 узел крепления шланга для отвода повторно разделенной в грязевике сгущенной фракции на стенке картера.

Установка для разделения суспензии, например масла, в двигателе внутреннего сгорания содержит сепаратор 1 в виде цилиндрического корпуса, установленный в гнезде 2 блока двигателя на его штуцере 3 на резьбе 4. На цилиндрическом корпусе также на резьбе 5 с уплотнением 6 установлен патрубок 7 осветленной фракции, выполненный заодно с крышкой. В патрубке 7 выполнен наклонный канал 8, соединенный с входом 9 в винтовой канал 10 в верхней части цилиндрического корпуса. Патрубок 7 и гнездо 2 двигателя образуют полость 11, имеющую уплотнение 12. В гнезде 2 имеется отверстие 13 к топливному насосу (не показан).

Винтовой канал 10 образован винтовой перегородкой 14, цилиндром 15 патрубка 7 осветленной фракции, стенкой 16 корпуса и имеет сужение в сторону его дна 17 за счет поверхностей 18 и впадины 19 П-образной формы. Впадина 19 образована дном 17 и боковыми стенками 20 канала. В перегородке 14 имеются осевые отверстия 21 для прохода цилиндра 15.

В тангенциальном направлении к окружности цилиндрического корпуса сепаратора 1 через один виток винтового канала 10 в отверстиях в стенке 16 указанного корпуса установлены встречно потоку сгущенной фракции трубки 22, выходящие в патрубок 23 (фиг.6), который расположен в верхней части корпуса. В зависимости от вязкости масла трубки 22 могут быть установлены чаще.

Установка включает также конический грязевик 24 (фиг.5), соединенный шлангами 25 и 26 с картером 27 двигателя и патрубком 23 сгущенной фракции. Конический грязевик 24 может быть установлен в любом месте, но ниже уровня патрубка 23. Вход в конический грязевик выполнен тангенциально через штуцер 28, а отвод по центральной оси грязевика через штуцер 29 в его верхней части. Грязевик снабжен съемным колпачком 30 с поперечными ребрами 31 и кронштейном 32 с отверстием для элемента крепления. Шланг 26 закреплен также на штуцере 33, смонтированном с уплотнением на стенке картера 27 (фиг.7).

Установка работает следующим образом.

Масло от насоса, установленного в картере двигателя, поступает в полость 11 через отверстие 13 и далее вверх через наклонный канал 8 поступает на вход 9 винтового канала 10. Вращаясь по винтовому каналу, масло разделяется по удельному весу. Более мелкие присадки почти не преодолевают вязкости масла, крупные (песок, металлические частицы и пр. величиной до 1 мм, так как приемная решетка масляного насоса имеет круглые отверстия указанного размера) стремятся к периферийной части винтового канала 10. Поскольку последний в этом направлении сужается, частицы сползают по поверхностям 18 и боковым стенкам 20 во впадину 19, по которой и продолжают движение. На их пути стоят трубки 22, которые "срезают", захватывая, этот поток и выводят его в патрубок 23 сгущенной фракции с резко пониженным давлением. Далее сгущенная фракция выходит по шлангу 25 в конический грязевик 24, где, вращаясь по его конической поверхности, сползает вниз и сосредотачивается между поперечными ребрами 31 съемного колпачка 30. Повторно разделенное в грязевике 24 масло через штуцер 29 по шлангу 26 и штуцер 33 поступает в картер 27 двигателя. Очищенное в сепараторе масло по цилиндру 15 патрубка осветленной фракции 7 напрямую поступает в двигатель. Тонкими стрелками показано вращение и последовательное движение очищенного масла. Толстыми стрелками (фиг.5, 6) обозначено движение шлама и его осаждение в грязевике 24.

Цикл работы повторяется, пока работает двигатель.

При неработающем двигателе уровень масла занимает положение, показанное на фиг.2 позицией 35. В то же время во всех существующих фильтрах при фактически неработающем противодренажном клапане указанный уровень обозначен позицией 36.

При запуске двигателя с предлагаемой установкой на первых его оборотах он находится под смазкой, в то же время при использовании существующих фильтров в начальной период двигатель остается без смазки (20-30 оборотов).

При замене грязного масла (при сливе его) отворачивают колпачок 30 и выбрасывают накопившийся там шлам. Затем моющим составом очищают от смолистых веществ как двигатель, так и предлагаемую установку, удаляют моющий состав и заливают необходимое масло в картер двигателя.

Преимущества предлагаемой установки следующие: она экологически чистая; улучшает условия работы маслонасоса; не требует ни изменения конструкции гнезда блока двигателя, ни его самого (кроме установки штуцера в картере); не допускает потери присадок в масле, они возвращаются в картер; исключено попадание крупных или выше требуемого размера частиц к трущимся поверхностям; в зависимости от вязкости масла можно увеличивать число витков для отсева сгущенной фракции; отсутствие перепускного и дренажного клапанов позволяет производить запуск двигателя со смазкой при его первых оборотах; установка долговечна и рассчитана на десятки лет.

К другим достоинствам установки следует отнести то, что ее длительное использование принесет экономию металла, леса, химикатов и трудозатрат, идущих на изготовление фильтров. Установка проста конструктивно, технологична в изготовлении, практически не требует ухода при эксплуатации.

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ, например масла, в двигателе внутреннего сгорания, содержащая цилиндрический корпус с винтовым каналом на его внутренней поверхности, патрубки отвода осветленной и сгущенной фракций, отличающаяся тем, что винтовой канал в сторону его дна выполнен сужающимся с переходом на П-образную форму, а выступы его диаметрально противоположных витков соединены между собой винтовой перегородкой с осевыми отверстиями для патрубка осветленной фракции, причем в витках винтового канала тангенциально к окружности цилиндрического корпуса установлены трубки, выходящие в патрубок сгущенной фракции, соединенный шлангами через конический грязевик с картером двигателя.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что патрубок осветленной фракции выполнен заодно с крышкой корпуса и в нем выполнен наклонный канал, соединенный с входом винтового канала в верхней части цилиндрического корпуса на уровне патрубка сгущенной фракции.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что конический грязевик установлен ниже патрубка сгущенной фракции и снабжен съемным днищем с поперечными ребрами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7