ТЕРМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ

Данное техническое решение относится к отопительным бытовым системам и может использоваться для температурного распределения и успокоения рабочей жидкости в этих системах.
Известен гаситель пульсации давления и расхода в трубопроводе [1], включающий расширенный участок трубы, внутри которого установлен сердечник. Рабочая жидкость омывает сердечник, расширяется в потоке, а далее сужается. Таким образом, жидкость успокаивается.
Известен также компенсатор давления герметичной системы [2], который содержит в корпусе сильфон. Сильфон, расширяясь или сужаясь, компенсирует давление.
Также, известен гаситель пульсаций [3], включающий корпус. Внутри корпуса имеется диафрагма. При повышении или понижении давления диафрагма реагирует и компенсирует перепады давления жидкости.
Указанные выше устройства реагируют на давление в системах, но не реагируют на температуру, не смешивают потоки и не распределяют их.
Известно устройство демпфирования давления в потоке жидкости [4], содержащее диспергатор, газовый баллон, регулировочные клапаны и патрубки для подвода и отвода жидкости. Устройство имеет диффузор с направляющими лопатками, датчик уровня, компрессор и малошумный дроссель. Патрубок подвода жидкости соединен с корпусом через диффузор. Направляющие лопатки размещены в корпусе со стороны выхода диффузора. Диспергатор установлен в нижней части полости корпуса между патрубками, после направляющих лопаток. Отбойный лист смонтирован в верхней части полости корпуса и расположен над направляющими лопатками и диспергатором. Последний, с наружной стороны корпуса, соединен с нагнетательной полостью компрессора и через регулирующие клапаны, с
газовым баллоном и малошумным дросселем, сообщенным с атмосферой. Верхняя часть полости корпуса сообщена с всасывающей полостью компрессора.
Данное устройство очень сложное, металлоемкое и дорогостоящее. Применять его в отопительных бытовых системах нецелесообразно и экономически невыгодно. Кроме того, оно не распределяет температурные потоки.
Также известен гаситель пульсации жидкости [5], включающий корпус с подводящим и отводящим патрубками. Внутри корпуса последовательно установлены два дросселирующих устройства. Первый - в виде пластин с отверстиями, и устройство, регулирования уровня жидкости. Второй - в виде сливных лопаток с профилированными входными кромками, установленными под углом к оси подводящего патрубка с образованием щелевых каналов. Концы лопаток погружены в жидкость, а устройство регулирования уровня жидкости выполнено в виде патрубка надува с элементом измерения расхода.
Указанное устройство направлено на успокоение проходящей жидкости, однако оно не реагирует на температуру жидкости, не смешивает ее потоки и не распределяет их.
Для устранения указанных недостатков, поставлена задача, создать термогидравлический распределитель простой конструкции, надежный в работе и экономически выгодным для эксплуатации в отопительных бытовых системах.
Для решения поставленной задачи, предложено устройство, которое, как и известное содержит корпус с входным и выходным патрубками и штуцером отвода воздуха.
В отличие от известного технического решения, в заявляемом устройстве, корпус дополнительно снабжен еще двумя патрубками. Патрубки расположены попарно один над другим, при этом одна пара закреплена напротив другой пары, по разным сторонам корпуса. Внутри корпуса, над
верхними отверстиями патрубков горизонтально размещена пластина с отверстиями. Между отверстиями этих патрубков, вертикально установлена пластина с отверстиями. В нижней части корпуса, напротив каждого отверстия патрубков находится по пакету, каждый из которых содержит по две пластины с отверстиями и сетку между ними. Между пакетами расположены магниты. К тому же, магниты установлены на штырях, которые закреплены на глухом фланце.
Отличительные признаки предложенного решения имеют ряд положительных свойств, которые влияют на технический результат, а именно:
- корпус дополнительно снабжен еще двумя патрубками. Это значит, что корпус снабжен четырьмя патрубками, что позволяет подключить две линии. Одна линия идет от обогревателя (котла) и до обогревателя, другая линия идет к потребителю и от потребителя;
- патрубки расположены попарно один над другим, при этом одна пара закреплена напротив другой пары, по разным сторонам корпуса. Такое расположение обеспечило оптимальную работу изделия при минимальных его размерах. Это положительно сказывается на затратах и себестоимости;
- внутри корпуса, над верхними отверстиями патрубков горизонтально размещена пластина с отверстиями. Наличие горизонтально расположенной пластины с отверстиями обеспечило успокоение потока и отбор воздуха с верхних слоев воды;
- между отверстиями верхних патрубков вертикально установлена пластина с отверстиями. Данная пластина рассекает воду на мелкие струи, способствующие перемешиванию горячей и холодной воды. Таким образом, предотвращено прямое передвижение воды с одного отверстия в другое отверстие, которое расположено напротив;
- в нижней части корпуса, напротив каждого отверстия патрубков находится по пакету, каждый из которых содержит по две пластины с отверстиями и сетку между ними. Пакет, установленный на входе горячей
воды в корпус, способствуют перемешиванию воды в нижней его части. Пакет, установленный на выходе подогретой воды из корпуса, успокаивает поток. Кроме того, наличие сетки между пластинами с отверстиями, способствует удалению примесей.
Пластины с отверстиями, установленные вертикально и горизонтально, и пакеты способствуют очищению воды. Так, вода, проходящая через отверстия пластин, меняет направление на 90°. При этом возникает центробежная сила, которая способствует отделению частиц грязи от воды. Кроме того, пластины с отверстиями и пакеты способствуют термогидравлическому распределению, путем интенсивного перемешивания воды, поступающей от нагревателя и воды, поступающей от потребителя.
- между пакетами расположены магниты. Магниты улавливают магнитосодержащие примеси;
- магниты установлены на штырях, которые закреплены на глухом фланце. Конструкция данного узла обеспечивает доступ к магнитам, их установку и промывку.
Перечисленные выше отличительные признаки необходимы и достаточны для решения поставленной задачи. Все отличительные признаки находятся в причинно-следственной связи с полученным результатом и позволяют на высоком техническом уровне создать конструкцию термогидравлического распределителя.
Суть технического решения объясняется чертежами. На фиг.1 показан термогидравлический распределитель в разрезе (схематически). На фиг.2 показано сечение по А-А.
Термогидравлический распределитель представляет собой закрытый корпус 1. Корпус 1 имеет входной и выходной патрубки 2, 3. Расположены патрубки с одной стороны корпуса и подсоединены они к системе нагрева воды котлом (на фиг. не показано). По другую сторону корпуса 1, напротив вышеуказанных патрубков 2, 3, установлены входной и выходной патрубки
4, 5. Патрубки 4, 5 подсоединены к потребительской системе нагрева. Внутри корпуса 1 над отверстиями входных патрубков 3, 4 размещена горизонтально пластина 6 с отверстиями. Между отверстиями патрубков 3, 4 установлена вертикально пластина 7 с отверстиями. В нижней части корпуса 1 напротив отверстий патрубков 2, 5, находятся пакеты 8, 9, каждый из которых состоит из двух пластин 10 с отверстиями. Между пластинами 10 расположена сетка 11. Между пакетами 8, 9 установлены магниты 12 на штырях 13. Штыри 13 закреплены на глухом фланце 14, который удерживается на патрубке 15. Вверху на корпусе 1 имеется штуцер 16 для удаления воздуха, а внизу - штуцер 17 для удаления примесей.
Термогидравлический распределитель работает следующим образом. Горячая вода поступает от котла через отверстие входного патрубка 2 в термогидравлический распределитель. На выходе из отверстия входного патрубка 2 поток воды проходит через множество отверстий пакета 8. Разделившись на множество струй, поток омывает магниты, и часть этих струй перемешивается с охлажденной водой, вышедшей с верхнего отверстия патрубка 4, уходит в отверстие нижнего патрубка 5 через отверстия в пакете 9, а другая часть, разделенных струй, меняет направление движения на 90° и поднимается вверх. При движении вверх горячая вода перемешивается со встречной охлажденной водой, вышедшей с отверстия патрубка 4, уходит в отверстие верхнего патрубка 3.
Поток охлажденной воды, вышедшей с отверстия патрубка 4, также, разделяется на части. Часть потока, ударяясь об установленную вертикально пластинку, меняет направление движение на 90°, опускается вниз. Как указано ранее, перемешивается со встречной горячей водой, вышедшей с отверстия патрубка 2. Другая часть охлажденной воды проходит через отверстия пластины 7. Разделившись на множество струй, интенсивно перемешивается с водой подошедшей снизу, - направляется в отверстие патрубка 3. Третья часть охлажденной воды, также, меняет направление движения: поднимается вверх, проходит через отверстия пластины 6,
установленной горизонтально, второй раз меняет направление движения, опускаясь вниз, проходит через отверстия пластины 6 и, меняя направление движения, уходит в отверстие патрубка 3.
Таким образом, потоки воды, прошедшие через отверстия пакета 8 и пластину 7, интенсивно перемешиваются, а потоки води, прошедшие через отверстия пакета 9 и пластины 6, успокаиваются. Кроме того, вода, проходящая через отверстия пластины 6, теряет пузырьки воздуха, который удаляется через штуцер 16. Как следствие, происходит процесс температурного выравнивания, в контуре горячей воды и в контуре потребителя. Другими словами - термогидрораспределение в контурах.
При изменении направления движения потоков воды, возникает центробежная сила, которая складывается с силой тяжести примесей (механических частиц), положительно действует на отделение от воды примеси. Примеси удаляют через штуцер 17. Магнитосодержащие примеси удерживается на магнитах 12. Для удаления примесей, магниты 12 вынимают разом со штырями 13 и глухим фланцем 14. После удаления магнитосодержащих примесей с магнитов, магниты вставляют на прежнее место.
Заявляемое техническое решение устраняет недостатки и решает поставленную задачу.
Термогидравлический распределитель - конструктивно несложный, технологичен в изготовлении, необходим в отопительных и нагревательных системах.