Способ дегазации жидкости и устройство для его осуществления
Владельцы патента RU 2556937:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) (RU)
Изобретения относятся к технологии гидравлических испытаний электрогидромеханических систем и могут быть использованы для дегазации рабочей жидкости в технических устройствах, использующих в своих конструктивных решениях проточные гидробаки открытого типа. Способ предусматривает дегазацию рабочей жидкости на сетке в проточном гидробаке, придание сетке низкочастотной поперечной вибрации, а на входе сетки методом барботажа создают газожидкостной слой с высокочастотным пульсирующим давлением низкой интенсивности. Проточный гидробак открытого типа (1) содержит крышку (2), разделительные перегородки (3,4), сетку (5), патрубки слива (6) и забора (15) рабочей жидкости, сливную (7), промежуточную (18), заборную (14) полости и предусматривает установку сетки (5) на упругих опорах (8). Внизу сетки (5) со стороны выхода потока в полость (18) установлен пневматический динамический вибратор (9) с модулированной фазой колебания газа, выходное сопло (10) которого установлено на сетке (5). Изобретения обеспечивают повышение эффективности дегазации жидкости, интенсификацию процесса дегазации, что позволяет улучшить и расширить показатели качества электрогидромеханических систем и их агрегатов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к технологии гидравлических испытаний электрогидромеханических систем и их агрегатов, например объемного гидропривода, подача и слив рабочей жидкости в которых осуществляется из бака открытого типа с дегазацией в нем рабочей жидкости.
Известен способ очистки жидкости от пузырьков воздуха на сетке, установленной в гидробаке (А.С. №1211478 А МПК F15B 1/06, опубл. 15.02.86 г.), заключающийся в том, что дегазация жидкости осуществляется путем перетока жидкости через воздухоотделительную сетку с вертикальной частью, расположенной со стороны всасывающего патрубка. На сетке интенсифицируются процессы объединения пузырьков, что приводит к увеличению скорости их всплытия и снижению оставшегося нерастворенного газа в жидкости.
Известен гидробак для дегазации жидкости (А.С. №1211478 А МПК F15B 1/06, опубл. 15.02.86 г.), включающий установленную в гидробаке сетку с возможностью ее вертикального перемещения и механизм перемещения сетки.
Недостаток данного способа и устройства дегазации жидкости заключается в низкой эффективности дегазации, которая зависит от угла установки сетки к поверхности жидкости (оптимальный угол установки сетки - 30 градусов) и ее вертикального положения.
Применение данного способа и устройства дегазации на наклонных сетках приводит к существенному увеличению габаритов гидробака, повышению трудоемкости их технического обслуживания и ремонта. Эффективность дегазации жидкости в гидробаках с наклонными сетками остается достаточно низкой. По опубликованным авторами выше указанного А.С. №1211478 экспериментальным данным при объемном газосодержании рабочей жидкости в сливном патрубке 3,0% коэффициент очистки рабочей жидкости составляет 0,5-0,6.
В основу изобретения поставлена задача - повысить эффективность способа и устройства дегазации жидкости на сетке в проточном гидробаке открытого типа электрогидромеханических систем, например, гидросистемы гидропривода путем интенсификации процесса дегазации за счет многоступенчатости обработки жидкости на сетке, что позволит улучшить и расширить показатели качества этих систем и их агрегатов.
Технический результат достигается тем, что интенсификация процесса дегазации рабочей жидкости в заявляемом способе осуществляется за счет того, что сетке придают низкочастотную поперечную вибрацию, приводящую к встряхиванию пузырьков газа, а на входе сетки методом барботажа, что также способствует укрупнению пузырьков газа, создают газожидкостной слой с высокочастотным пульсирующим давлением низкой интенсивности.
Проточный гидробак для реализации предлагаемого способа дегазации рабочей жидкости снабжен пневматическим динамическим вибратором с модулированной фазой колебания газа, выходной канал которого установлен на сетке со стороны выхода потока.
По полученным экспериментальным данным коэффициент очистки рабочей жидкости с классом вязкости 10-46 от свободного газа для проточного гидробака с предлагаемым устройством достигает 0,70-0,75, что приблизительно в полтора раза лучше аналога. При этом остаточное содержание свободного газа в рабочей жидкости при начальном содержании свободного газа 3% меньше 1%.
Сущность изобретения поясняется принципиальной схемой проточного гидробака, представленной на фигуре.
В проточном гидробаке 1 с крышкой 2 установлены разделительные перегородки 3, 4 и сетка 5. Слив рабочей жидкости в проточный гидробак, например, из гидросистемы гидропривода, осуществляется через патрубок 6 в сливную полость 7. Первичная дегазация рабочей жидкости происходит на перегородке 3 при ее переливе через верхний край. Основная дегазация рабочей жидкости производится на сетке 5, которая установлена на упругие опоры 8. На сетку 5 установлен пневматический динамический вибратор 9, оснащенный соплом 10. Подача газа в вибратор 9 осуществляется по трубопроводу 11. Между крышкой 2 и поверхностью рабочей жидкости 12 образована газовая полость 13. Из заборной полости 14, отделенной от основного объема проточного гидробака разделительной перегородкой 4, через патрубок забора 15 осуществляется забор жидкости, например, в гидросистему гидропривода. Контроль за уровнем рабочей жидкости осуществляется по уровнемеру 16. Барботажный слой 17 рабочей жидкости, находящейся в промежуточной полости 18, разделенной сеткой 5, создается на входе сетки 5 при работе вибратора 9.
Способ дегазации рабочей жидкости в проточном гидробаке открытого типа электрогидромеханической системы заключается в следующем. Через патрубок 6 происходит слив рабочей жидкости с повышенным газосодержанием в полость 7 проточного гидробака 1. При переливе рабочей жидкости из полости 7 в полость 18 через перегородку 3 происходит ее первичная дегазация в тонких слоях. Основная дегазация происходит на сетке 5, которой придают низкочастотную вибрацию. На входе рабочей жидкости в ячейки сетки 5 создается методом барботажа газожидкостной слой 17 с высокочастотным пульсирующим давлением низкой интенсивности.
Работа устройства заключается в следующем. Барботажный слой 17 рабочей жидкости создается пульсирующим высокочастотным потоком газа низкой интенсивности, вытекающим под давлением из сопла 10 пневматического динамического вибратора 9 с модулированной фазой колебания газа. При этом вибратор 9 устанавливается внизу сетки 5. Низкочастотная поперечная вибрация сетки 5 создается потоком газа из сопла 10 за счет гидродинамического напора при установке сопла 10 вибратора 9 на сетке 5 со стороны выхода потока жидкости в полость 18, при этом сетка 5 устанавливается на подвижных опорах 8.
Выделившийся из жидкости газ и газ от вибратора 9 за счет гравитационной дегазации жидкости поступает в газовую полость 13. На перегородке 4 происходит отделение пены от жидкости. Дегазированная жидкость из полости 14 поступает в патрубок забора 15.
Технико-экономическая эффективность использования данного способа дегазации рабочей жидкости и устройства для его реализации заключается в снижении остаточного газосодержания рабочей жидкости, которая из проточного гидробака 1 через патрубок забора 15 поступает в гидросистему объекта, например гидропривода, стабилизации показателей и характеристик объекта, повышении его работоспособности, снижении затрат на техническое обслуживание и ремонт.
1. Способ дегазации рабочей жидкости электрогидромеханической системы, включающий дегазацию рабочей жидкости на сетке в проточном гидробаке, отличающийся тем, что сетке придают низкочастотную поперечную вибрацию, а на входе сетки методом барботажа создают газожидкостной слой с высокочастотным пульсирующим давлением низкой интенсивности.
2. Проточный гидробак для питания электрогидромеханической системы, содержащий крышку, разделительные перегородки, сетку, патрубки слива и забора рабочей жидкости, сливную, промежуточную и заборные полости, отличающийся тем, что сетка установлена на упругих опорах, внизу сетки со стороны выхода потока установлен пневматический динамический вибратор с модулированной фазой колебания газа, выходной канал которого установлен на сетке.
