УСТАНОВКА ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ

Полезная модель относится к области разделения суспензий и эмульсий в поле действия центробежных сил и может быть использована для очистки минеральных масел и топлив, синтетических масел, воды и других жидкостей от механических загрязнений в различных отраслях промышленности при производстве и эксплуатации машин.
Известна установка очистки жидкостей, включающая центробежный очиститель, установленный на сборнике осадка и сообщающийся с ним, его привод, емкость для очищаемой жидкости, основную всасывающую магистраль со встроенным источником гидравлического давления в виде самовсасывающего электронасоса высокого давления и соединяющую емкость для очищаемой жидкости со всасывающим патрубком очистителя.
К участку основной всасывающей магистрали между источником гидравлического давления и всасывающим патрубком подключена дополнительная всасывающая магистраль, снабженная средством ручной регулировки расхода и визуального контроля давления. Установка содержит также нагнетающую магистраль, подключенную к нагнетающему патрубку очистителя, снабженную вентилем регулировки расхода и подключенную свободным концом к емкости для очищаемой жидкости или к любому другому приемнику очищенной жидкости. Установка снабжена датчиками температуры и давления, расположенными на нагнетающей магистрали, микроконтроллером для визуального отображения информации о величинах давления и температуры и отключения установки при отклонении этих параметров от заданных величин. (Патент на полезную модель №57149, бюл. №28 от 10.10.2006 г.).
Недостатком известной установки является выполнение всасывающего тракта из двух магистралей: основной, снабженной самовсасывающим насосом высокого давления, и дополнительной, снабженной средствами ручного регулирования расхода и визуального контроля давления, что предопределяет низкую надежность установки из-за отсутствия автоматического поддержания величин вышеуказанных параметров в необходимых пределах во всасывающем тракте центрифуги при ее заправке очищаемой жидкостью или в процессе очистки.
Техническим результатом полезной модели является автоматическое обеспечение на входе в центрифугу необходимого давления и расхода при заполнении ее всасывающего тракта и сборника осадка очищаемой жидкостью и в процессе работы установки.
Поставленная задача решается тем, что в установке очистки жидкостей, включающей центробежный очиститель жидкости, установленный на сборнике осадка и сообщающийся с ним, его привод, емкость для очищаемой жидкости, в которую погружена одним концом всасывающая магистраль со встроенным в один из своих участков источником гидравлического давления, второй конец которой подсоединен к всасывающему патрубку очистителя, нагнетающую магистраль, снабженную средством регулирования расхода и датчиками давления и температуры и микроконтроллером, обеспечивающим визуальное отображение информации о величинах давления и температуры и отключение установки при отклонении рабочих параметров давления и температуры от заданных величин. Согласно предлагаемому решению всасывающая магистраль выполнена в виде трех последовательно соединенных между собой участков: первого вертикального, погруженного свободным концом с обратным клапаном в емкость для очищаемой жидкости, горизонтального участка, в который встроен центробежный насос низкого давления с обратным клапаном, сообщающим выход и вход насоса, второго вертикального участка, сообщенного со всасывающим
патрубком центрифуги, а также дополнительно снабжена расположенным над горизонтальным участком всасывающей магистрали со встроенным насосом, сооединенным с этим участком дополнительным контуром, состоящим из двух вертикальных трубопроводов, первый из которых сообщен со входом, а второй - с выходом насоса и одного горизонтального трубопровода, сообщающего между собой верхние концы обоих вертикальных трубопроводов, где первый вертикальный трубопровод дополнительного контура, сообщенный со входом насоса, снабжен прерывателем в виде крана и заливной горловиной с заглушкой в его верхнем конце, а к точке сообщения его нижнего конца с горизонтальным участком всасывающей магистрали подключен своим верхним концом первый вертикальный участок всасывающей магистрали, нижний конец которого погружен в емкость для очищаемой жидкости, а второй вертикальный трубопровод дополнительного контура своим нижним концом сообщен с выходом насоса, а к точке сообщения горизонтального и второго вертикального трубопроводов дополнительного контура подключен второй вертикальный участок всасывающей магистрали, подключенный своим вторым концом ко всасывающему патрубку центрифуги.
Технический результат достигается за счет применения в установке комплекса технических средств: выполнение всасывающей магистрали из сообщающихся участков: первого вертикального участка, снабженного в зоне погружения его в емкость с очищаемой жидкостью, обратным клапаном, обеспечивающим после первичного заполнения удержание во всех участках всасывающего тракта очищаемой жидкости, горизонтального участка, в который встроен центробежный насос низкого давления с обратным клапаном, сообщающим выход и вход насоса, второго вертикального участка, подключенного ко всасывающему патрубку центрифуги.
Центробежный насос низкого давления при условии предварительного заполнения его и всасывающего тракта очищаемой жидкостью обеспечивает подъем очищаемой жидкости, находящейся ниже уровня пола, и исключает одновременно необходимость применения контрольно-регулирующих устройств для поддержания допустимого давления в его нагнетающей магистрали. Для обеспечения заполнения всасывающего тракта и встроенного в него центробежного насоса несливаемым объемом очищаемой жидкости над горизонтальным участком всасывающей магистрали со встроенным насосом выполнен дополнительный контур, состоящий из двух вертикальных трубопроводов, первый из которых сообщен со входом, а второй - с выходом насоса и горизонтального трубопровода, сообщающего между собой верхние концы обоих вертикальных трубопроводов. Первый вертикальный трубопровод снабжен в средней части прерывателем в виде крана и заливной горловиной с заглушкой в верхней части, а к стыку его нижнего конца с горизонтальным участком всасывающей магистрали подключен своим верхним концом первый вертикальный участок всасывающей магистрали. Второй вертикальный трубопровод своим нижним концом сообщен с выходом насоса, а к стыку его верхнего конца с горизонтальным трубопроводом подсоединен второй вертикальный участок всасывающей магистрали, сообщенный своим вторым концом со всасывающим патрубком центрифуги.
Через заливную горловину первого вертикального трубопровода при открытых заглушке и кране заливается очищаемая жидкость, которая заполняет при открытом кране весь дополнительный контур, насос, всю всасывающую магистраль до обратного клапана. Затем заглушка и кран-прерыватель закрываются. Установка готова к работе.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором схематично изображена заявляемая установка.
Позициями на фигуре обозначены: 1 - сборник осадка, 2 - кольцевая мембрана, 3 - центробежный очиститель жидкости (центрифуга), 4 - фланец центрифуги, 5 - колпак центрифуги, 6 - тонкослойная вставка, 7 - втулка, 8 - подшипники скольжения, 9 - полая ось, 10 - напорный диск, 11 - конусообразная обечайка, 12 - кнопка выпуска воздуха, 13 - всасывающая магистраль, 14 - центробежный насос, 15, 16 - обратные клапаны, 17 - первый вертикальный трубопровод дополнительного контура, 18 - кран-прерыватель, 19 - заливная горловина, 20 - заглушка, 21 - горизонтальный трубопровод дополнительного контура, 22 - второй вертикальный трубопровод дополнительного контура, 23 - нагнетающая магистраль, 24 - электродвигатель, 25 - вентиль, 26 - датчик давления, 27 - датчик температуры, 28 - микроконтроллер, 29 - емкость для очищаемой жидкости.
Установка содержит центробежный очиститель жидкости 3, установленный своим фланцем 4 через кольцевую мембрану 2 на сборнике осадка 1. Ротор центробежного очистителя содержит герметичный колпак 5 с конусообразной обечайкой 11 в нижней части, тонкослойную вставку 6 для очистки жидкостей, размещенную на втулке 7, которая через подшипники 8 установлена на полой оси 9. На оси 9 установлен напорный диск 10 для перекачивания очищенной жидкости через полую ось 9, нагнетающую магистраль 23 с наконечником на конце к потребителю. Колпак 5 в верхней части снабжен кнопкой 12 выпуска воздуха из внутренних полостей центрифуги 3, которая приводится во вращение электродвигателем 24. На напорной магистрали 23 установлены вентиль 25, датчики давления 26 и температуры 27. Установка снабжена микроконтроллером 28, который при отклонении рабочих параметров от заданных величин дает команду на отключение электродвигателя 24. Всасывающая магистраль 13 содержит три сообщающихся участка: первый вертикальный участок, снабженный на конце перед наконечником
обратным клапаном 15, горизонтальный участок со встроенным центробежным насосом 14 низкого давления с подключенным к выходу и входу насоса предохранительным обратным клапаном 16 и второй вертикальный участок, подключенный нижним концом к всасывающему патрубку центрифуги 3.
Над горизонтальным участком всасывающей магистрали 13 со встроенным насосом 14 выполнен сообщающийся с ним дополнительный контур трубопроводов, состоящий из первого вертикального участка 17, сообщенного нижним концом перед входом в насос 14 с горизонтальным участком всасывающей магистрали 13, из второго вертикального участка 22, сообщенного нижним концом с выходом насоса 14, а верхним концом - соответственно с верхним концом второго вертикального участка всасывающей магистрали 13, и горизонтального участка 21, сообщающего верхние части обоих вертикальных участков 17 и 22.
В средней части участка 17 встроен кран 18 для прерывания или сообщения его верхней и нижней частей. В верхнем конце участка 17 размещена заливная горловина 19, снабженная заглушкой 20.
Конструкция установки обеспечивает предварительное заполнение: через заливную горловину вертикальных и горизонтального участков всасывающей магистрали, вертикальных и горизонтального участков дополнительного контура трубопроводов, а также полости центробежного насоса с обратным клапаном, а затем с помощью центробежного насоса - заполнение полостей центрифуги с выпуском из нее воздуха через соответствующую кнопку вверху и нагнетающей магистрали.
Установка работает следующим образом.
Перед началом процесса очистки установку подготавливают к работе. Для этого наконечники всасывающей 13 и нагнетающей 23 магистралей погружают в емкость 29 с очищаемой жидкостью. Открывают кран 18 и заглушку 20 и через заливную горловину 19 заливают очищаемую жидкость, которая заполняет первый вертикальный участок
всасывающей магистрали 13 до обратного клапана 15, горизонтальный участок всасывающей магистрали 13, полости центробежного насоса 14 и обратного клапана 16, вертикальные 17 и 22 и горизонтальный 21 участки дополнительного контура трубопроводов. После заполнения вышеперечисленных участков очищаемой жидкостью кран 18 и заглушка 20 закрываются. Включается центробежный насос низкого давления 14, очищаемая жидкость из емкости 29 подается в центрифугу 3, сборник осадка 1 и нагнетающую магистраль 23. В процессе заполнения центрифуги необходимо нажатием кнопки 12 выпускать из нее воздух. Для полного исключения нагнетания во всасывающую магистраль центрифуги 3 и сборника осадка 1 недопустимого давления жидкости, горизонтальный участок всасывающей магистрали 13 снабжен обратным клапаном 16, сообщенным своим входом с выходом насоса 14, а своим выходом - со входом насоса 14. После заполнения всех магистралей и центрифуги очищаемой жидкостью установка готова к работе. В связи с тем, что центробежный насос 14 не развивает на выходе давления, способного разрушить или повлиять на нормальную работу элементов центрифуги, сборника осадка, нагнетающей магистрали, отсутствует необходимость применения соответствующих контрольно-регулирующих устройств, что повышает надежность работы установки. Одновременно, в связи с предварительным заполнением всасывающей магистрали очищаемой жидкостью, центробежный насос при работе установки обеспечивает подъем очищаемой жидкости, находящейся ниже уровня пола.
После завершения подготовки установки к работе для проведения очистки (при включенном насосе 14) включается электродвигатель 24 вращения центрифуги 3, в которой происходит очистка жидкости от загрязнений в тонкослойной вставке 6. Причем, при очистке жидкости в емкости на уровне пола, следует открыть кран 18 и выключить насос 14, так как в этом случае забор очищаемой жидкости осуществляется центрифугой 5.
Очищенная жидкость напорным диском 10 через полую ось 9 подается в нагнетающую магистраль 23 через вентиль 25 либо в емкость 29 при циркуляционной очистке, либо в любой приемник очищенной жидкости при прямоточной очистке. Расход жидкости регулируется вентилем 25. Давление и температура жидкости контролируется соответственно датчиком давления 26 и датчиком температуры 27, размещенными на нагнетающей магистрали 23. При отклонении давления или температуры жидкости в нагнетающей магистрали 23 от заданных величин микропроцессорный контроллер 28 по сигналу от соответствующего датчика дает команду на отключение электродвигателя 24 центрифуги 3.