СПОСОБ СЛИВА ЖИДКОСТИ
METHOD OF DRAINING FLUID

Предложенное техническое решение относится к области сантехнического оборудования и может быть использовано при организации слива воды, например из раковин и емкостей сантехнических устройств, установленных в производственных и бытовых помещениях.
Известен способ слива жидкости путем истечения жидкости в раковину и слива жидкости по трубопроводу, закрепленному в стенке раковины, вертикальным сливом (Патент России на изобретение №2344092, опубл. 20.01.2009, БИ №2).
Недостатком данного способа слива жидкости является низкая производительность слива и попадание в окружающую среду газовых сред трубопровода.
Известен способ слива жидкости путем истечения жидкости в раковину и слива жидкости через трубопровод под внешним давлением (Патент России на изобретение №2295595, опубл. 20.03.2007, БИ №8).
Недостатком данного способа слива жидкости является возможность свободного выхода, при наличии слива, вредных газовых сред из полости трубопровода в окружающую среду через систему трубопровода для слива.
Известен способ слива жидкости путем истечения жидкости на поверхность, слива жидкости через отверстие трубопровода и создание движения жидкости по касательной к поверхности трубопровода (Патент России на изобретение №2204662, опубл. 20.05.2003, БИ №19).
Недостатком данного способа слива жидкости является низкая производительность слива жидкости за счет увеличения скорости истечения жидкости при росте значения ее трения о поверхность трубопровода.
В качестве прототипа принят способ слива жидкости путем создания движения жидкости с инородными включениями с переменной скоростью по сечению трубопровода и выдавливании при сливе жидкости из полости изгиба (сифона) трубопровода (Патент России на полезную модель №57303, опубл. 10.10.2006, БИ №28).
Недостатком данного способа слива жидкости является возможность снижение производительности слива жидкости при загрязнении полости изгиба (сифона) трубопровода отложениями, что требует периодической профилактической ее чистки. С увеличением степени загрязнения полости изгиба (сифона) трубопровода снижается производительность слива жидкости.
Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности слива жидкости при наличии в трубопроводе инородных включений за счет создания условий их удаления из зон отложений.
Данная цель достигается за счет того, что в способе слива жидкости путем истечения жидкости в раковину, создания движения жидкости с инородными включениями с переменной скоростью по сечению в трубопроводе и выдавливания жидкости из полости изгиба трубопровода слива, при движении жидкости вдоль оси симметрии трубопровода, при закручивании ее относительно оси симметрии, создают центробежную силу прижатия инородных включений, движущихся вместе с жидкостью, к образующей трубопровода меньше их силы тяжести, перемещают при закручивании вместе с жидкостью инородные включения вдоль образующей трубопровода и под действием силы тяжести инородные включения перемещают в зону сечения трубопровода, с большей скоростью течения жидкости, ось симметрии которого составляет угол, не равный 90° с горизонтальной плоскостью.
На фиг.1 представлена принципиальная схема технического решения, реализующего предложенный способ слива жидкости, на фиг.2 - схема расположения трубопровода слива относительно плоскости горизонта.
1
Жидкость со скоростью V вытекает в раковину 1 с трубопроводом слива 2, в котором, в полости изгиба трубопровода, присутствуют загрязнения 3.
Работа технического устройства, реализующего предложенный способ, осуществляется следующим образом.
1
Поток жидкости, стекающий в раковину 1 со скоростью V, вектор силового воздействия которого имеет составляющую, касательную к образующей радиального сечения трубопровода слива, закручивает жидкость на входе трубопровода слива 2 с угловой скоростью ω. В связи с наличием сил трения сливаемой жидкости о внутреннюю поверхность трубопровода слива скорость V течения жидкости по сечению трубопровода слива будет разная. Распределение скорости течения жидкости V по сечению трубопровода слива будет, как показано на фиг.1 и 2. У стенок трубопровода слива скорость течения жидкости слива будет минимальна, вследствие трения жидкости о стенки трубопровода слива, что создает малую силу динамического давления жидкости на загрязнения 3 (см. фиг.1), оседающих под действием силы собственной тяжести на нижнюю поверхность полости изгиба трубопровода слива. Часто эта динамическая сила движущейся жидкости, определяемая скоростью V движения жидкости непосредственно вдоль стенок трубопровода слива, недостаточна для отделения загрязнения от стенок трубопровода, особенно в местах ее изгиба, и вымывания в систему слива.
ц
ц
При закручивании жидкости слива инородные включения 3, под воздействием перемещающейся жидкости вдоль образующей в плоскости сечения A-A трубопровода слива, закручиваются вместе с жидкостью слива. При центробежной силе F прижатия инородных включений 3 к стенке трубопровода слива 2 меньше силы P их тяжести (P>F) инородные включения перемещаются вдоль образующей трубопровода слива на угол более 90°в плоскости поперечного сечения трубопровода слива по направлению движения относительно нижней точки полости трубопровода слива, отрываются от поверхности трубопровода слива, перемещаясь по сечению трубопровода слива к нижней стенке полости трубопровода слива, попадают в слои жидкости слива с высокой скоростью V течения (высокое динамическое давление) и вымываются из области изгиба трубопровода слива в общую систему слива.
Такой процесс будет происходить при условии, если угол α наклона (см. фиг.2) продольной оси симметрии трубопровода слива к горизонтальной поверхности не будет равен 90°. В этом случае всегда будет присутствовать составляющая силы тяжести P инородных включений, направленная к продольной оси симметрии трубопровода слива, обеспечивающая перемещение инородных включений в область высоких скоростей движения жидкости.
Таким образом, за счет закручивания жидкости слива в полости трубопровода слива обеспечивается перемещение инородных включений из области низких скоростей течения жидкости слива в область сечения трубопровода слива с высокой скоростью течения жидкости, при которой величина динамического давления жидкости слива на инородные включения позволяет их вымывать в область общего слива жидкости. В местах изгиба трубопровода слива создаются условия для удаления отложений, что обеспечивает повышение производительности слива жидкости.
Техническая реализация способа требует применение известных технических средств и технологий реализации отдельных операций.
Ориентировочные сроки внедрения способа слива жидкости - один месяц.