УСТРОЙСТВО СЛИВНОЕ НАКОПИТЕЛЬНОЙ ЕМКОСТИ

Полезная модель является одним из основных узлов любой накопительной емкости, в которой требуется частое наполнение и опорожнение жидкой средой, в частности, мерной емкости расходомерной установки для поверки измерительных приборов по учету количества жидкости методом статического взвешивания.
Общеизвестно техническое решение (конструктивное исполнение) герметизации сливного отверстия накопительной емкости посредством серийно выпускаемого дискового затвора с ручным, пневматическим или электрическим приводом [Хансуваров К.И., Цейтлин В.Г. Техника измерения давления, расхода, количества и уровня жидкости, газа и пара. М. Издательство стандартов, 1989. - 287 с. (стр.201-202)].
К недостаткам данного технического решения можно отнести следующее:
- сложность конструкции и ее громоздкость вместе с приводом, поскольку дисковые затворы меньше чем Ду 50 отечественной промышленностью не выпускаются, что делает применение данного технического решения ограниченным;
- смещенный центр тяжести дискового затвора вместе с приводом ограничивает его применение в качестве запорного устройства для мерных емкостей расходомерных установок с применением метода статического взвешивания;
- стоимость дискового затвора с пневмо, а тем более с электроприводом и необходимыми принадлежностями (пневмораспределитель, фитинги, позиционер) достаточно высока, так как привода в основном используются зарубежного производства.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту (иначе прототипом) является клапан сливной весовой емкости [УПЖ.00.00.000 "Установка поверочная жидкостная типа РУ-50", Тюмень, ОАО ИПФ «Сибнефтеавтоматика», 2002], содержащий седло, клапан, уплотнительное кольцо между ними, пневмоцилиндр, закрепленный в верхней части емкости и соединенный с клапаном гибкой связью. Кроме того, клапан снабжен дополнительно противовесом, а седло - направляющими для надежности запирания сливного отверстия.
К недостаткам данного технического решения можно отнести следующее:
- необходимость использования противовеса и направляющих, что увеличивает металлоемкость конструкции;
- использование гибкой связи при наличии вибрации и тряски, неизбежно возникающих во время слива-налива накопительной емкости, а также использование направляющих в изменяющейся окружающей среде (воздух-вода) неизбежно приводит к снижению надежности запирания сливного отверстия при длительном использовании клапана, что в свою очередь влечет за собой необходимость в периодическом профилактическом обслуживании сливного клапана (очистка направляющих поверхностей, проверка натяжения гибкой связи и прочее).
Требуемый технический результат (иначе - цель создания объекта как полезной модели) заключается в обеспечении объекту таких повышенных потребительских свойств, как конструктивная простота, ремонтопригодность при многократно повторяющихся циклах срабатывания пневмоцилиндра, повышение надежности при длительном использовании без профилактического обслуживания, увеличение срока эксплуатации.
Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве сливном накопительной емкости, согласно прототипу содержащем проточное цилиндрическое седло с уплотнительным кольцом для установки в накопительную емкость, сливную трубу, жестко соединенную верхним торцом с низом седла, пневмоцилиндр, расположенный коаксиально сливной трубе и зафиксированный на накопительной емкости, клапан с уплотнительным кольцом для установки в седле, клапан по его центру закреплен непосредственно на штоке пневмоцилиндра (в верхней его части), а пневмоцилиндр, имеющий нижнюю подачу воздуха и возвратную пружину, зафиксирован относительно осевой линии крестовиной, соединенной с седлом, и защищен предохранительными гильзами (верхней и нижней), закрепленными на крестовине. Дополнительно к этому на нижней торцевой поверхности клапана имеется кольцевая проточная канавка для формирования потока сливаемой жидкости, а нижняя часть нижней предохранительной гильзы выполнена в виде раструба (воронкообразного расширения).
Устройство сливное накопительной емкости состоит (см. фигуру) из проточного цилиндрического седла 1 с уплотнительным кольцом 2 для установки в накопительную емкость 3, сливной трубы 4, пневмоцилиндра 5 с нижней подачей воздуха и возвратной пружиной, расположенного коаксиально сливной трубе, клапана 6 с уплотнительным кольцом 7 для установки в седло и закрепленного непосредственно на штоке 8 пневмоцилиндра. На крестовине седла 9 закреплены верхняя 10 и нижняя 11 предохранительные гильзы, защищающие пневмоцилиндр от потока истекающей жидкости. В нижней части клапана имеется кольцевая проточная канавка 12 для формирования потока сливаемой жидкости, а нижняя часть предохранительной гильзы 11 выполнена в виде раструба 13. Подвод воздуха к пневмоцилиндру осуществляется через трубку 14. Для ручного подъема либо полного извлечения устройства сливного на штоке пневмоцилиндра закреплена скоба 15. Все воздушные соединения герметизированы, поверхности пневмоцилиндра имеют необходимые уплотнения и антикоррозионное покрытие.
Устройство сливное работает следующим образом. При подаче воздуха через трубку 14 шток пневмоцилиндра поднимает клапан и жидкость из емкости вытекает в щель, образующуюся между седлом и клапаном и попадает в пространство между сливной трубой и предохранительными гильзами.
Конструкция клапана и седла разработана таким образом, что щель между ними по мере подъема клапана увеличивается постепенно, что вместе с проточной канавкой на клапане формирует более спокойный, без завихрений и перетоков поток жидкости.
Наличие в устройстве (в нижней части нижней предохранительной гильзы 11) раструба (воронкообразного расширения) 13 также обеспечивает более спокойное течение потока жидкости в зоне, близкой к принимаемой (накопительной) емкости (на фигуре не показана). При полном истечении жидкости из емкости подача воздуха в пневмоцилиндр прекращается и клапан под действием собственного веса и возвратной пружины (на фигуре не показана) пневмоцилиндра садится на уплотняющую поверхность седла. Емкость снова готова к наполнению жидкостью.
К достоинствам предлагаемой конструкции сливного устройства относится его компактность, относительно низкая металлоемкость, конструктивная простота, повышенная надежность при длительном использовании без профилактического обслуживания, увеличенный срок эксплуатации.
Таким образом, заявляемое конструктивное исполнение устройства сливного накопительной емкости обеспечивает получение необходимого технического результата при реализации, обеспечено наличием в совокупности существенных отличительных признаков, а необнаружение в общедоступных источниках патентной и технической информации эквивалентных технических решений с теми же свойствами при несомненной промышленной применяемости заявляемого объекта предполагает его соответствие критериям «полезной модели» и предполагает правовую защиту соответствующим охранным документом (патентом РФ) согласно просьбе заявителя.