УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ

Область техники.
Заявляемая полезная модель относится к устройствам очистки жидких сред от более плотной дисперсной фазы и может быть использовано в машиностроении в системах очистки масла, нефти и тяжелого топлива транспортных двигателей внутреннего сгорания.
Предшествующий уровень техники.
Известно устройство для очистки жидкости, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, и спиралеобразным проточным каналом, имеющим постоянное значение площади круглого поперечного сечения. Оконечная часть канала выведена в выходной патрубок. По внешней образующей проточного канала выполнена щель для отвода примесей, соединенная по всей длине с каналом отвода примесей (патент РФ на изобретение №2404839, МПК B01D 17/038, 2010 [1]).
Частицы примесей движутся в потоке жидкости в проточном канале известного устройства [1]. Под действием центробежных сил частицы примесей попадают на стенку проточного канала вблизи щели для отвода примесей, отражаются от нее и движутся к центру канала и к противоположной стенке. Затем, отражаясь от этой стенки или под действием центробежных сил частицы вновь движутся к стенке проточного канала вблизи щели. Недостатком известного устройства [1] является форма щели для отвода примесей, занимающая относительно малую часть поверхности канала. Упомянутый выше недостаток приводит к тому, что для достижения большой степени очистки необходимо увеличивать длину проточного канала. Это приводит к увеличению материалоемкости и габаритов устройства.
Раскрытие полезной модели.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является сокращение габаритов и материалоемкости устройства.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является сокращение длины проточного канала при сохранении высокой степени очистки.
Сущность полезной модели состоит в том, что устройство очистки жидкости содержит корпус с входным и выходным патрубками, спиралеобразным проточным каналом с постоянным значением площади поперечного сечения, оконечная часть которого выведена в выходной патрубок. При этом по внешней образующей проточного канала выполнена щель для отвода примесей, соединенная по всей длине с каналом отвода примесей. На стенке проточного канала по всей его длине выполнены канавки, один конец каждой из которых выходит в щель под тупым углом к направлению движения потока вблизи щели.
Канал для отвода примесей может быть соединен с внешним приемником через регулирующее устройство.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 изображен вид заявляемого устройства для очистки жидкости в разрезе по оси выходного канала, на фиг.2 - вид устройства в разрезе А-А фиг.1, на фиг.3 - вид Б фиг.2 (увеличено) фрагмента устройства.
Варианты осуществления полезной модели.
Устройство очистки жидкости содержит корпус (1) с входным (2) и выходным (4) патрубками (фиг.1, 2). Внутри корпуса выполнен спиралеобразный проточный канал (3) с постоянным значением площади круглого поперечного сечения, соединяющий входной (2) и выходной (4) патрубки. Проточный канал (3) выведен в выходной патрубок (4) по касательной.
Для отвода отделяемых примесей по внешней образующей проточного канала (3) устройства выполнена щель (5), соединенная с каналом отвода примесей (6), через который отделяемые примеси выводятся во внешний приемник (не показан) (фиг. 3). На стенке проточного канала (3) по всей его длине выполнены канавки (8), один конец каждой из которых выходит в щель (5). Канавки (8) расположены к щели (5) под тупым углом α к направлению движения потока вблизи щели (5). Размер щели (5) и канавок (8) определены максимальным размером твердых частиц примесей, которые устройство для очистки жидкостей должно быть способно отводить.
Канал (6) отвода примесей соединен с внешним приемником через регулирующее устройство (7), выполненное с возможностью изменения площади поперечного сечения канала (6) в месте его установки. Регулирующее устройство (7) позволяет изменять скорость истечения потока отделенной жидкости и механических частиц из канала (6) отвода примесей во внешний приемник, чем регулируется степень и качество очистки.
Устройство очистки жидкости работает следующим образом.
Жидкость под давлением подается во входной патрубок (2), и далее поступает в спиралеобразный проточный канал (3). Поскольку проточный канал (3) имеет криволинейную форму, на жидкость и взвешенные в ней частицы примеси действуют центробежные силы. Под действием этих сил происходит распределение по плотности частиц жидкости и примесей в поперечном сечении канала (3). При этом частицы механических примесей и примесей жидкости, имеющие плотность, больше плотности основного потока, прижимаются к внешней стороне спиралеобразного проточного канала (3). Такие частицы примесей, достигнув стенки канала (3) с внешней стороны спирали, и продолжая свое движение вдоль канала (3), через щель (5) и канавки (8) попадают в канал (6) отвода примесей. Двигаясь вдоль канала (6) частицы примесей отводятся во внешний приемник через регулирующее устройство (7). Изменением площади поперечного сечения в месте установки регулирующего устройства (7) достигается изменение пропускной способности канала (6), что приводит к изменению количества частиц примеси, отводящихся из устройства очистки, и, следовательно - к изменению степени очистки.
Очищенная жидкость попадает в выходной патрубок (4), откуда выводится из устройства очистки жидкости.
Наличие канавок (8) приводит к интенсификации отвода частиц примеси со стенок проточного канала (3) в щель (5) и канал (6). Это обеспечивает достижение высокой степени очистки на меньшей протяженности канала (6) и решение поставленной технической задачи «сокращения габаритов и материалоемкости устройства».
В заявляемой полезной модели заявляемый технический результат "сокращение длины проточного канала при сохранении высокой степени очистки" достигается за счет того, что устройство очистки жидкости содержит корпус с входным и выходным патрубками, спиралеобразным проточным каналом с постоянным значением площади поперечного сечения, оконечная часть которого выведена в выходной патрубок. При этом по внешней образующей проточного канала выполнена щель для отвода примесей, соединенная по всей длине с каналом отвода примесей. На стенке проточного канала по всей его длине выполнены канавки, один конец каждой из которых выходит в щель под тупым углом к направлению движения потока вблизи щели.
Заявляемое устройство не содержит движущихся частей, уплотнительных элементов и полностью герметично. Это обеспечивает высокую надежность устройства в эксплуатации.
Промышленная применимость.
Авторами полезной модели изготовлен опытный образец заявленной полезной модели, испытания которого подтвердили достижение технического результата.
Заявляемое устройство очистки жидкости реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в области очистки жидких сред.
Источники информации.
1. Патент РФ на изобретение №2404839, МПК B01D 17/038, 2010.