СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

Полезная модель относится к области гидроавтоматики, в частности к трубопроводным распределительным системам со средствами для остановки потока трубопроводов и может быть использована в устройствах распределения текучей среды в устройствах отопления, водоснабжения, орошения, пищевой промышленности, в системе фармацевтических, нефтяных и газовых трубопроводов и резервуаров.
Из патентной литературы известны трубопроводные распределительные системы со средствами для остановки потока различного назначения.
Известно устройство для распределения воды в системе центрального отопления, имеющее, по меньшей мере, одно входное отверстие и, по меньшей мере, одно выходное отверстие, и один или более проходов между указанными отверстиями, причем проход(ы) образован(ы) рядом камер, заключенных во внешнем корпусе, сформированном внешней стенкой, которая образует часть стенки, по меньшей мере, одной из камер, и с внутренней стороны которой расположена первая стенка камеры, камеры образованы объемами, заключенными между внешней стенкой и первой стенкой камеры, а толщина внешней стенки больше, чем толщина первой стенки камеры (RU №2431782).
Известна система для распределения текучей среды станции биологической очистки, содержащая технологическое здание с насосами, трубопроводы подачи исходных и отвода очищенных стоков с запорно-регулирующей арматурой, блок биологической очистки в виде установки биологической очистки с аэротенком, первичным и вторичным отстойниками, блок биологической очистки из нескольких групп установок биологической очистки, выполненных с возможностью их заглубления и снабженных технологическими и смотровыми горловинами, при этом каждая группа установок установлена на своей фундаментной плите, все фундаментные плиты упомянутых групп установок выполнены заглубленными и расположены на одном уровне не ниже уровня расположения заглубленной части здания, а каждая группа установок снабжена своей распределительной емкостью, системой аэрации и коллекторным трубопроводом для соответственно подачи стоков, их аэрации и отвода очищенной воды, при этом распределительные емкости и системы аэрации каждой группы установок подключены к соответствующим насосам подачи исходных стоков и компрессорам, при этом коллекторные трубопроводы каждой группы установок подключены через общий для всех групп установок резервуар для сбора биологически очищенной воды к линии выпуска очищенной воды (RU №2404141)
Известна система распределения текучей среды для капельного орошения, включающая водоисточник, бассейн-отстойник, насосную станцию, фильтр с манометрами, оросительную сеть и капельницы, причем с большим диапазоном поливных норм группа капельниц гидравлически связана посредством соединительных трубок с водовыпуском, каждый из которых установлен вдоль поливного трубопровода оросительной сети, при этом водовыпуск имеет снабженный возможностью поворота вокруг оси симметрии смещения вдоль нее гидрозолотник со штоком управления, размещенный в полости корпуса посредством гильзы, а в ее полости между донной частью корпуса и торцевой частью гидрозолотника размещен упругий элемент на штоке управления, его свободный конец снабжен эксцентриком и рычагом управления, снабженная ниппелем крышка корпуса питающим трубопроводом соединена с поливным трубопроводом, на упомянутом корпусе ярусно и с угловым смещением размещены ниппели, осевые каналы которых совмещены с радиально ориентированными каналами гильзы и золотника, названный гидрозолотник с выполненными в нем ярусными радиально ориентированными каналами связан посредством осевого и параллельно ему выполненными каналами с приемной полостью гидрозолотника (RU №2219760).
Известно устройство для эксплуатации резервуарных систем хранения с жесткой трубной обвязкой с системами труб для текучих сред, с системой хранения, состоящей из по меньшей мере одного резервуара, с системой труб, состоящей из по меньшей мере одного трубопровода, с вентильным распределительным коллектором, расположенным в месте вытекания из днищ каждого из соответствующих резервуаров, причем вентильный распределительный коллектор выполнен в виде протяженного полого элемента, проходящего снизу вверх, как правило вертикально, и имеющего присоединительные отверстия для связывания его внутреннего пространства с каждым из трубопроводов, и с дисковыми клапанами, расположенными по одному в каждом соединении между соответствующим трубопроводом и связанным с ним присоединительным отверстием и переключающими это соединение в непосредственной близости к полому элементу, отличающееся тем, что соответствующий трубопровод выполнен в области вентильного распределительного коллектора в форме дугового компенсатора, который либо частично охватывает вентильный распределительный коллектор своими боковыми частями в плоскости, перпендикулярной к продольной оси вентильного распределительного коллектора, либо соседствует с ним одной из своих боковых частей, что в дуговом компенсаторе на участке, соседствующем с вентильным распределительным коллектором, имеется отверстие, что присоединительное отверстие и отверстие связаны друг с другом посредством трубного соединения, включающего в себя дисковый клапан, и что место примыкания трубного соединения к дуговому компенсатору находится от первичного направления прохождения присоединенных к дуговому компенсатору участков трубопровода по меньшей мере, на таком расстоянии, которое допускает перемещения сдвига участков в первом направлении их прохождения (RU №2421508).
Наиболее близкой можно считать систему распределения текучей среды, содержащую распределительный коллектор, к которому подключен насос и несколько групп параллельно включенных трубопроводов, каждая из которых подключена к распределительному коллектору, каждый трубопровод в группе снабжен линейным запорно-регулирующим устройством, при этом все запорно-регулирующие устройства выполнены с возможностью управления их открытием и закрытием (RU №2211877, прототип).
Недостатками известных систем является сложность конструкции и низкая технологичность обслуживания системы, неприспособленность к автоматизации работы, непригодность для смешивания разных веществ в заданных пропорциях, узость функциональных возможностей, не допускающая смешивания веществ в заданных пропорциях и в нескольких емкостях.
Технической задачей полезной модели является создание эффективной системы распределения текучей среды и расширение арсенала систем распределения текучей среды.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в том, что упрощены конструкция и технологичность обслуживания системы путем пригодного для контроля управления единственным реверсивным насосом и минимальным количеством задвижек, увеличено быстродействие, т.е. уменьшены временные задержки, расширены функциональные возможности за счет приспособленности к автоматизации работы, пригодности для равномерной подачи и смешивания разных веществ в заданных пропорциях, в том числе, и в разных емкостях.
Сущность полезной модели состоит в том, что система распределения текучей среды содержит распределительный коллектор, к которому подключены патрубки, по меньшей мере, одного реверсивного насоса, и несколько групп параллельно включенных трубопроводов, каждая из которых подключена к распределительному коллектору и отделена от остальных групп перепускным запорно-регулирующим устройством, установленным в упомянутом коллекторе, каждый трубопровод в группе снабжен линейным запорно-регулирующим устройством, при этом все запорно-регулирующие устройства выполнены с возможностью управления их открытием и закрытием.
Предпочтительно, запорно-регулирующие устройства выполнены в виде устройств из группы: клапаны, задвижки, вентили, с возможностью индивидуального автоматического регулирования каждого из них.
Предпочтительно, три группы параллельно включенных трубопроводов подключены к распределительному коллектору непосредственно, а каждая из остальных - через одно из перепускных запорно-регулирующих устройств.
В частных случаях реализации две группы параллельно включенных трубопроводов непосредственно подключены к распределительному коллектору на участках подключения патрубков насоса, а одна группа - на участке, отделенном от каждого из патрубков насоса одним перепускным запорно-регулирующим устройством.
Как правило, каждый из параллельно включенных трубопроводов в группах связан с приемным или раздаточным резервуаром текучей среды.
В частных случаях реализации система выполнена с пятью группами параллельно включенных трубопроводов, а коллектор - с четырьмя перепускными запорно-регулирующими устройствами, причем три группы параллельно включенных трубопроводов подключены к распределительному коллектору непосредственно, а каждая из двух других - через одно из перепускных запорно-регулирующих устройств.
На чертеже изображена схема системы распределения текучей среды.
Система распределения текучей среды, приведенная на чертеже, содержит распределительный коллектор 1, к которому подключены патрубки 2, 3 реверсивного насоса 4, и несколько, в частности, пять групп (направлений) А, В, С, Д, Е параллельно включенных трубопроводов (соединительных каналов) 5, 6, 7, 8, 9, соответственно, каждая из которых подключена к распределительному коллектору 1 и отделена от остальных групп одним из четырех перепускных запорно-регулирующих устройств 10, 11, 12, 13, установленным в упомянутом коллекторе 1. Каждый трубопровод 5-9 в каждой группе А, В, С, Д, Е снабжен линейным запорно-регулирующим устройством 14, 15, 16, 17, 18, соответственно. Все запорно-регулирующие устройства 10-18 выполнены с возможностью управления их открытием и закрытием. Запорно-регулирующие устройства 10-18 выполнены в виде устройств из группы: клапаны, задвижки, вентили, с возможностью индивидуального автоматического или вручную регулирования каждого из них.
Три группы В, С, Д параллельно включенных трубопроводов 6, 7, 8 подключены к распределительному коллектору 1 непосредственно, а каждая из остальных групп А, Е с трубопроводами 5, 9 - через одно из перепускных запорно-регулирующих устройств 10, 13.
Две группы В, Д параллельно включенных трубопроводов 6, 8 непосредственно подключены к распределительному коллектору 1 на участках подключения патрубков 2, 3 насоса 4, а одна группа С трубопроводов 7 - на участке, отделенном от каждого из патрубков 2, 3 насоса 1 одним перепускным запорно-регулирующим устройством 11, 12.
Каждый из параллельно включенных трубопроводов 5-9 в группах А, В, С, Д, Е связан с приемным или раздаточным резервуаром текучей среды или исполнительным механизмом или иным потребителем (не изображены).
Устройство распределения текучей среды работает следующим образом.
При работе устройства распределения осуществляет перемещение текучей среды, через коллектор 1, из которого текучую среду можно распределять более чем в двенадцати направлениях. Текучую среду можно участкам части коллектора 1. Это обеспечивается средствами регулирования потоков текучей среды, т.е. запорно-регулирующнми устройствами 10-18 в разделенных направлениях. Эти средства регулирования потоков текучей среды позволяют установить автоматически или вручную требуемый перепад давления, который обусловливает равномерное распределение потока текучей среды.
Кол-во трубопроводов 5-9 в каждой из групп А, В, С, Д, Е зависит от потребностей потребителей, мощности реверсивного насоса 1, плотности жидкости.
Помимо перекачки, т.е. транспортировки, система удобна при смешивании жидкостей из нескольких емкостей в одну путем соответствующего открытия запорно регулирующих устройств 10-18.
Участок коллектора 1, к которому подключена группа «С» трубопроводов 7, возможно использовать как аварийный канал.
Используя задвижки 7 соединительных каналов, функции можно увеличить в несколько раз.
Автоматизация управления открытием запорно-регулирующих устройств 6, 7 и включением насоса 1 позволяет исключить возможность влияние на процесс человеческого фактора в работе систем отопления, водоснабжения, нефтяных и газовых трубопроводов.
Распределение текучей среды производится при включенном насосе 1, например, в следующих вариантах перемещения текучей среды:
- из направления А в направление С, в этот момент на коллекторе 1 вентили (задвижки) 10, 12 открыты, вентили (задвижки) 11, 13 закрыты. Соответственно вентили 14 и 16 на трубопроводах 5, 7 открыты все или, по мере необходимости, часть из них может быть закрыта.
- из направления А в направление D, в этот момент на коллекторе 1 задвижка 10 открыта, задвижки 11-13 закрыты. Соответственно вентили 14, 17 на трубопроводах 5, 8 открыты все или, по мере необходимости, часть из них может быть закрыта.
- из направления А в направление Е, в этот момент на коллекторе 1 задвижки 10, 13 открыты, 11, 12 закрыты. Соответственно вентили 14, 18 на трубопроводах 5,9 открыты все или по мере необходимости часть из них может быть закрыта.
- из направления В в направление С, в этот момент на коллекторе 1 задвижка 12 открыта, 10, 11, 13 закрыты. Соответственно вентили 15,16 на трубопроводах 6,7 открыты все или по мере необходимости часть из них может быть закрыта.
- из направления В в направление D, в этот момент на коллекторе 1 задвижки 10-13 закрыты. Соответственно вентили 15, 17 на трубопроводах 6, 8 открыты все или по мере необходимости часть из них может быть закрыта.
- из направления В в направление Е, в этот момент на коллекторе 1 задвижка 13 открыта, 10, 11, 12 - закрыты. Соответственно вентили 15, 18 на трубопроводах 6,9 открыты все или по мере необходимости часть из них может быть закрыта.
- из направления С в направление D, в этот момент на коллекторе 1 задвижка 11 открыта, 10, 12, 13 - закрыты. Соответственно вентили 16, 17 на трубопроводах 7, 8 открыты все или по мере необходимости часть из них может быть закрыта.
- из направления С в направление Е,, в этот момент на коллекторе 1 задвижки 11, 13 открыты, 10, 12 - закрыты. Соответственно вентили 16, 18 на трубопроводах 7,9 открыты все или по мере необходимости часть из них может быть закрыта.
- из направления А в направления C, D, E, в этот момент на коллекторе 1 задвижки 10, 12, 13 открыты, задвижка 11 закрыта. Соответственно вентили 16, 17, 18 на трубопроводах 7, 8, 9 открыты все или по мере необходимости часть из них может быть закрыта.
- из направления В в направления C, D, E, в этот момент на коллекторе 1 задвижки 12, 13 открыты, 3-4 и 3-3 закрыта. Соответственно вентили 16, 17, 18 на трубопроводах 7, 8, 9 открыты все или по мере необходимости часть из них может быть закрыта.
- из направления С в направление D, E, в этот момент на коллекторе 1 задвижки 11, 13 открыты, 10, 12 - закрыты. Соответственно вентили 17, 18 на трубопроводах 8, 9 открыты все или по мере необходимости часть из них может быть закрыта.
С помощью запорпо-регулирующих устройств 10-13 коллектора 1 и 14-18 трубопроводов 5-9 могут быть реализованы и иные варианты перемещения текучей среды. При соответствующей установке по высоте раздаточных емкостей и потребителей, соединенных с трубопроводами 5-9, возможно перемещение текучей среды контролируемым самотеком в любом направлении.
В результате упрощены конструкция и технологичность обслуживания системы путем пригодного для контроля управления единственным реверсивным насосом и минимальным количеством средств остановки потока - задвижек, вентилей, увеличено быстродействие, т.е. уменьшены временные задержки, расширены функциональные возможности за счет приспособленности к автоматизации работы, пригодности для равномерной подачи и смешивания разных веществ в заданных пропорциях, в том числе, и в разных емкостях.