УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ РЕАГЕНТА В ТРАНСПОРТИРУЕМУЮ ПО ТРУБАМ ТЕКУЧУЮ СРЕДУ
DEVICE FOR REAGENT INTRODUCTION IN FLUID MEDIUM TRANSPORTED VIA PIPES

Изобретение относится к устройству для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду, содержащему контейнер для приема вводимого реагента, причем контейнер содержит выпускное отверстие для вводимого реагента, через которое вводимый реагент подается по меньшей мере в одну из труб.
Такое устройство для введение реагента в транспортируемую по трубам текучую среду известно из патентного документа DE 1 242 575 А1. Устройство служит для введения реагента в воду, которая протекает по трубопроводам, например, установки водоснабжения. Устройство имеет контейнер для хранения в виде эластичного пакета, который наполнен вводимым реагентом. Для транспортировки вводимого реагента из контейнера для хранения устройство использует энергию течения воды. С этой целью в проходном сечении транспортирующего воду трубопровода встроена подпорная мембрана (Staublende). Однако подпорная мембрана сужает проходное сечение трубы. Это способствует отложениям в зоне подпорной мембраны, которые создают помехи в загрузочном механизме для вводимого реагента и, следовательно, ухудшают функционирование устройства.
Поэтому задача изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду с вышеназванными признаками, которое обеспечивает технологически более надежное и технически более простое введение реагента в текучую среду.
Эта задача решается за счет устройства для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду, которое обладает признаками, приведенными в пункте 1 формулы изобретения. Далее, изобретение решается за счет устройства для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду, которое обладает признаками, приведенными в пункте 4 формулы изобретения. Эта задача решается также за счет устройства для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду, которое обладает признаками, приведенными в пункте 7 формулы изобретения. Кроме того, для решения задачи предлагается контейнер с признаками пункта 10 формулы изобретения, а также капилляр с признаками пункта 11 формулы изобретения. Наконец, для решения задачи предлагается комбинированная установка с признаками пункта 12 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения вытекают из зависимых пунктов, нижеследующего описания и чертежей.
Устройство согласно изобретению для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду имеет контейнер для приема вводимого реагента. Контейнер содержит выпускное отверстие для реагента, через которое вводимый реагент подается по меньшей мере в одну из труб.
Контейнер выполнен предпочтительно для приема вводимого реагента, который служит для освобождения от накипеобразующих солей кальция и/или дезинфекции текучей среды, соответственно, труб. Далее, контейнер выполнен для приема вводимого реагента с ингибиторами. Ингибиторы могут воздействовать против отложений извести, коррозии, поражения бактериями и грибками и/или замерзания. Вводимый реагент как дезинфицирующее средство может содержать, например, перекись водорода, содержащий хлор активный раствор и/или диоксид хлора.
Предпочтительно устройство пригодно для того, чтобы наполненный соответственно вводимым реагентом контейнер использовать, таким образом, для введения в транспортируемую по трубам текучую среду. Такой транспортируемой по трубам текучей средой может быть вода, в частности, водопроводная вода. В принципе текучая среда может представлять собой любую жидкую среду. Текучая среда может представлять собой также газ или пар. Дальше допустима также газожидкостная смесь в качестве текучей среды.
Согласно пункту 1 формулы изобретения заявляемое устройство для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду отличается среди прочего тем, что контейнер имеет впускное отверстие, которое служит для подачи сжатого воздуха в наполняемую вводимым реагентом внутреннюю полость контейнера.
За счет этой меры технически упрощается осуществление подающего вводимый реагент загрузочного механизма. Вводимый реагент подается из контейнера, при этом в контейнер нагнетается сжатый воздух, и таким образом вводимый реагент выходит под давлением из контейнера через выпускное отверстие.
Сжатый воздух может быть изготовлен посредством внешнего источника и/или аккумулирован во внешнем хранилище, из которого через впускное отверстие при соответствующей потребности контейнер наполняется сжатым воздухом.
Также само устройство может иметь приспособление для выработки сжатого воздуха и/или приспособление для хранения сжатого воздуха, посредством которого контейнер наполняют сжатым воздухом, в частности, наполняется сжатым воздухом.
Согласно пункту 4 формулы изобретения заявляемое устройство для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду отличается среди прочего тем, что для подачи вводимого реагента предусмотрен струйный насос, всасывающий вход которого взаимодействует с выпускным отверстием контейнера и выход которого может быть соединен по потоку по меньшей мере с одной из труб.
В рамках изобретения под струйным насосом следует понимать насос, в котором функция накачки осуществляется струей текучей среды как рабочей средой, при этом струя текучей среды за счет импульсного обмена всасывает, ускоряет и транспортирует другую среду, а именно всасываемую среду. Поскольку используется струйный насос такого типа, то подача вводимого реагента возможна с минимальными техническими средствами и, следовательно, незначительной себестоимостью. Это позволяет также осуществить особенно неприхотливое в техобслуживании устройство для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду, которое в дальнейшем называется также устройством для введения реагента, так как сам струйный насос в связи с отсутствием в нем подвижных компонентов особенно неприхотлив в техобслуживании. Кроме того, посредством струйного насоса возможна подача вводимого реагента без электрических компонентов и, следовательно, независимо от возможных потребителей электроэнергии, так что устройство для введения реагента может быть использовано в местах, в которых отсутствует подключение к источнику тока. Таким образом, благодаря мере согласно изобретению возможно технологически надежное введение реагента в текучую среду. Это обеспечивает также технически простое введение реагента в текучую среду.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения предусмотрено, что струйный насос одним из своих входов рабочей среды соединен по потоку, по меньшей мере, с одной из труб. Вследствие этого в качестве рабочей среды для струйного насоса служит поток транспортируемой по трубам текучей среды. Поэтому возможна особенно простая и с особенно незначительными издержками подача вводимого реагента, так как не требуются дополнительные устройства для генерирования струи текучей среды как рабочей среды.
Соединение по потоку струйного насоса и одной из труб может быть осуществлено путем подвода к трубе выхода, который посредством линии соединен с входом рабочей среды струйного насоса. Чтобы поток транспортируемой по трубам текучей среды использовать для подачи реагента, изменяется диаметр транспортирующих текучую среду трубопроводов. В этой связи создается преимущество относительно известного в настоящее время устройства для введения реагента, которое для использования транспортируемого по трубе потока предусматривает подпорную мембрану и, следовательно, осуществляет существенное воздействие на поток.
Предлагается, что контейнер выполнен герметичным. Поскольку устройство для введения реагента использует для подачи вводимого реагента сжатый воздух, то таким образом обеспечивается, что за счет сжатого воздуха во внутренней полости контейнера может создаваться сверхдавление, которое воздействует на вводимый реагент и через выход выдавливает вводимый реагент или подает его наружу.
Поскольку для подачи вводимого реагента предусмотрен струйный насос, то контейнер может быть выполнен из гибкого материала, в частности, упругого материала. Предпочтительно контейнер должен сохранять свою форму, чтобы обеспечить простое манипулирование, например, при наполнении контейнера вводимым реагентом.
Предпочтительно предполагается, что контейнер имеет также, по меньшей мере, один вентиляционный клапан, например, чтобы избежать работы струйного насоса на вакуум.
Предпочтительно герметичный контейнер изготовлен из пластика, стекла или металла.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения предусмотрено, что контейнер имеет крышку, которая разъемно запирает загрузочное отверстие для вводимого реагента. Это обеспечивает простое наполнение контейнера вводимым реагентом, при этом контейнер освобождается от крышки, и таким образом открывается загрузочное отверстие.
Согласно другому варианту осуществления изобретения предусмотрено, что впускное и/или выпускное отверстие контейнера расположено на крышке, с которой контейнер разъемно соединен. Это делает возможной замену контейнера, например замену пустого контейнера на наполненный контейнер, или контейнера, наполненного одним вводимым реагентом, на контейнер, наполненный другим вводимым реагентом, без необходимости трудоемкого отсоединения при этом впускного или выпускного приспособлений от контейнера. Требуется лишь освободить контейнер от крышки. Это способствует замене контейнера.
Крышка с впускным и/или выпускным отверстием может быть одновременно крышкой, которая разъемно запирает загрузочное отверстие контейнера или одно из загрузочных отверстий контейнера.
Предлагается, что контейнер и крышка образуют поворотный относительно друг друга затвор, так что контейнер завинчивается крышкой.
Допустимо также, что крышка и контейнер образуют штыковой затвор.
Предпочтительно предполагается, что крышка и контейнер герметично запираются относительно друг друга. С этой целью может быть предусмотрен уплотнительный элемент, например, в виде уплотнительного кольца, который расположен между крышкой и контейнером и при соединении крышки и контейнера создает герметичное соединение.
Согласно пункту 2 или пункту 7 формулы изобретения заявляемое устройство для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду отличается среди прочего тем, что предусмотрен, по меньшей мере, один капилляр, по которому транспортируется, в частности, протекает при введении вводимый реагент.
В рамках изобретения под капилляром понимается продольный канал или проход, который выполнен относительно небольшим в поперечном сечении, вследствие чего капилляр при транспортировке вводимого реагента действует как дроссель.
Благодаря дросселирующему действию капилляра можно технически просто и экономически особенно выгодно осуществлять дозирование вводимого реагента. За счет значительного дросселирующего действия капилляра вводимый реагент может дозироваться в транспортируемую по трубам текучую среду таким образом, что вводимый реагент относительно медленно и равномерно поступает в обрабатываемую реагентом текучую среду.
За счет определения размеров капилляра относительно его длины и величины проходного сечения подаваемый за единицу времени в текучую среду объем реагента может регулироваться индивидуально и гибко относительно желаемого объема дозировки и желаемого массового потока.
Предлагается выполнять капилляр в виде трубочки.
Далее предлагается, чтобы капилляр представлял собой трубочку длиной примерно от 50 мм до примерно 400 мм, в частности, длиной примерно от 150 мм до примерно 200 мм, предпочтительно длиной примерно 175 мм. Предпочтительно внутренний диаметр трубочки должен составлять примерно от 0,1 мм до примерно 1,0 мм, предпочтительно примерно 0,7 мм.
Также предлагается, чтобы капилляр, по меньшей мере, частично был расположен внутри контейнера. Таким образом, капилляр защищен, и капиллярная функция обеспечивается капилляром продолжительное время.
Предпочтительно предполагается, что капилляр проходит вплоть до придонной зоны контейнера заходит в нее. Этим обеспечивается, что даже при незначительном уровне наполнения контейнера вводимым реагентом, вводимый реагент попадает в капилляр.
Далее предлагается, что капилляр соединен с выпускным отверстием контейнера. Таким образом, капилляр расположен в определенном положении относительно выпускного отверстии. Выпускное отверстие служит в этом смысле как место соединения с капилляром.
Предпочтительно предполагается, что капилляр расположен разъемно относительно выпускного отверстия, так что замена поврежденного капилляра на новый капилляр или на капилляр с другими размерами может осуществляться простым способом.
Предпочтительно капилляр представляет собой пластиковый компонент, в частности, полученный литьем под давлением. В этой связи могут быть использованы изготовленные в массовом производстве, экономически особенно выгодные компоненты.
Согласно другому аспекту изобретение относится к контейнеру вышеописанного типа, который пригоден для устройства для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду, в частности, устройства для введения реагента вышеописанного типа.
Далее, изобретение согласно другому аспекту относится к капилляру вышеописанного типа, который пригоден для использования в устройстве для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду, в частности, устройстве для введения реагента вышеописанного типа.
Согласно еще одному аспекту изобретение относится к комбинированной установке с устройством для введения реагента вышеописанного типа и устройством для продувки трубопроводов. Такая комбинированная установка имеет двойное назначение. Во-первых, посредством комбинированной установки транспортируемая по трубам текучая среда может обрабатываться посредством вводимого реагента такого, например, как средство для освобождения от накипеобразующих солей кальция и/или дезинфицирующее средство и/или другой вводимый реагент с эффектом ингибитора. Во-вторых, можно промывать транспортирующие текучую среду трубопроводы или трубы и, следовательно, освобождать от отложений или закупорок или других подобных осложнений.
Комбинированная установка пригодна особенно для использования в трубопроводах для систем водоснабжения, в частности, бытовых трубопроводах водоснабжения.
Преимуществом комбинированной установки является наличия в ней общего приспособления для выработки сжатого воздуха и/или общего приспособления для хранения сжатого воздуха, сжатый воздух которой служит как для промывки труб, так и для подачи из контейнера вводимого реагента. По этой причине отдается предпочтение единому приспособлению для выработки сжатого воздуха и для хранения сжатого воздуха, которое используется для обоих устройств комбинированной установки.
Предпочтительно комбинированная установка содержит клапан, на вход которого может подаваться сжатый воздух, через первый выход которого осуществляется подача вводимого реагента для наполняемого или наполненного контейнера, и через второй выход которого осуществляется подача сжатого воздуха для промываемых трубопроводов. Это позволяет особенно простым способом использовать устройство для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду и/или устройство для продувки трубопроводов сжатым воздухом.
Клапан приводится вручную. Допустимо также, что клапан управляется электрически и/или регулируется электрически.
Предлагается, что по усмотрению могут переводиться в открытое положение первый выход и второй выход и при необходимости нейтральное положение клапана.
Изобретение позволяет технически более просто и экономически более выгодно вводить реагент в транспортируемую по трубам текучую среду, без необходимости дополнительного использования электроники. Согласно изобретению для подачи вводимого реагента применяется принцип струйного насоса или используется сжатый воздух. Сжатый воздух предполагается использовать, например, в другом устройстве для чистки транспортирующих текучую среду труб и, таким образом, посредством заявляемой комбинированной установки доступен также для использования в устройстве для введения реагента. В дополнение или как альтернатива, капилляр используется для того, чтобы дозировано подавать вводимый реагент в транспортирующие текучую среду трубопроводы.
Помимо вышеуказанных, также другие цели, преимущества, признаки и возможности применения предлагаемого изобретения вытекают из нижеследующего описания нескольких примеров осуществления на основе чертежа. При этом все описанные и/или графически представленные признаки образуют сами по себе или в любой осмысленной комбинации предмет предлагаемого изобретения, также независимо от их изложения в пунктах формулы изобретения или их взаимосвязи. При этом показаны:
Фиг. 1 - возможная форма осуществления устройства для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду как составного компонента комбинированной установки вместе с устройством для продувки трубопроводов на виде сбоку,
Фиг. 2 - другая форма осуществления устройства для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду в схематичном изображении и
Фиг. 3 - очередная форма осуществления устройства для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду в схематичном изображении.
На фиг. 1 показана возможная форма осуществления комбинированной установки 500, которая включает возможную форму осуществления устройства 1 для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду и установку 100 для продувки трубопроводов.
Устройство 1 для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду, называемое в дальнейшем устройством для введения реагента, и устройство 100 для продувки трубопроводов, называемое в дальнейшем продувочным устройством, воздействуют на общий участок трубы 200. Участок трубы 200 имеет соответственно с входной стороны и с выходной стороны место соединения 210, чтобы подсоединить в нем, например, посредством гибкого участка линии участок трубы 200 к системе труб, например, водопроводной системы. Когда участок трубы 200 подсоединен к водопроводной системе, через участок трубы 200 протекает транспортируемую по трубам текучую среду, например, в направлении по стрелке 220.
Участок трубы 200 имеет, по меньшей мере, одно место 16 введения реагента, которое образовано впускным отверстием. К месту 16 введения реагента или впускному отверстию может подключаться или подключена подводящая линия 5 устройства 1 для введения реагента. Отрезок участка трубы 200, на котором предусмотрено место 16 введения реагента может быть жестко соединен с участком трубы 200. Далее допускается также, что отрезок с местом 16 введения реагента может быть соединен разъемно с участком трубы 200.
Устройство 1 для введения реагента имеет контейнер 2, в котором находится вводимый реагент 3. Контейнер 2 герметичен и выполнен предпочтительно из пластика. Контейнер 2 открыт вверх и заперт крышкой 9, например, посредством винтового замка. На крышке 9 расположено выпускное отверстие 4, которое соединено наружу с подводящей линией 5.
Выпускное отверстие 4 далее соединено, в частности разъемно, с капилляром 8. Капилляр 8 простирается во внутреннюю полость 7 контейнера 2. Предпочтительно капилляр 8 имеет такую длину, что в смонтированном положении на контейнере 2 капилляр 8 простирается в придонную зону контейнера.
Капилляр 8 выполнен предпочтительно в виде трубочки с внутренним диаметром примерно от 0,3 мм до примерно 1,0 мм.
На крышке 6 расположено впускное отверстие 6, через которое контейнер 2 наполняется сжатым воздухом. При наполнении контейнера 2 сжатым воздухом во внутренней полости 7 контейнера 2 создается сверхдавление, посредством которого вводимый реагент 3 закачивается в капилляр 8 и по линии 5 и через место 16 введения реагента попадает в участок трубы 200.
Сжатый воздух для устройства 1 для введения реагента поставляется из приспособления 10 для выработки сжатого воздуха и приспособления 11 для хранения сжатого воздуха, которые оба представляют собой предпочтительно неотъемлемые составные компоненты продувочного устройства 100. Сжатый воздух из хранилища 11 сжатого воздуха подается, через предварительно настроенный фильтрующий регулятор давления 120, на вход 13 клапана 12 и через его первый выход 14 и по линии 17 попадает во входное отверстие 6 контейнера 2. Дальше сжатый воздух через второй выход 15 клапана 12 по линии 130 попадает в предусмотренное на участке трубы 200 место запитки 110 сжатого воздуха.
Предпочтительно клапан 12 приводится вручную, так что при включении клапана 12 сжатый воздух подается либо через первый выход 14 на устройство 1 для введения реагента, либо через второй выход 15 места запитки 110 на продувку трубопровода.
Кроме того, предусмотрен манометр 140, который, если предпочтительно смотреть в направлении течения сжатого воздуха, подключен впереди фильтрующего регулятора давления 120 и служит для мгновенной индикации сверхдавления сжатого воздуха перед фильтрующим регулятором давления 120. Фильтрующий регулятор давления 120 по линии 150 соединен с участком трубы 200, чтобы обеспечить регулирование давления на выходе фильтрующего регулятора давления 120 в зависимости от давления текучей среды в участке трубы 200.
На фиг. 2 показана другая возможная форма осуществления устройства 1' для введения реагента в транспортирующие текучую среду трубы. Устройство 1' для введения реагента, согласно фиг. 2, отличается среди прочего от устройства 1 для введения реагента с фиг. 1 тем, что для подачи находящегося в контейнере 2 вводимого реагента 3 предусмотрен струйный насос 18. Струйный насос 18 имеет всасывающий вход 19 и вход 20 рабочей среды, а также выход 21. Всасывающий вход 19 по линии 5 соединен с выпускным отверстием 4 крышки 9 контейнера 2. Крышка 9, согласно фиг. 2, имеет в отличие от крышки 9 с фиг. 1 лишь выпускное отверстие 4, через которое капилляр 8 простирается в контейнер 2 во вводимый реагент 3.
Устройство 1' для введения реагента своим струйным насосом 18 воздействует на участок трубы 200', через который протекает обрабатываемую вводимым реагентом текучую среду. Текучая среда протекает по участку трубы 200 предпочтительно в направлении, указанном стрелкой 220. Участок трубы 200' имеет место 16 введения реагента, через которое реагент вводят в участок трубы 200. Далее участок трубы 200 имеет место 24 отбора, через которое может отводиться частичный поток текучей среды.
Предпочтительно струйный насос 18 использует в качестве рабочей среды для подачи вводимого реагента 3 протекающую через участок трубы 200' в направлении по стрелке 220 текучую среду, частичный поток которой через место отбора отводят посредством линии 22 и подают на вход 20 рабочей среды струйного насоса 18. Выход 21 струйного насоса 18 по линии 23 соединен с местом 16 введения реагента участка трубы 200', так что на месте 16 введения реагента отобранный частичный поток текучей среды вместе с поставленным из контейнера 2 частичным потоком реагента 3 подается в участок трубы 200'.
На фиг. 3 показана другая форма осуществления устройства 1” для введения реагента в транспортируемую по трубам текучую среду. Компоненты устройства 1” для введения реагента согласно фиг. 3, которые идентичны или функционально тождественны компонентам устройства 1 для введения реагента с фиг. 1 и/или устройства 1' для введения реагента с фиг. 2, снабжены одинаковыми позициями на чертеже; поэтому делается отсылка на описание к устройству 1 для введения реагента с фиг. 1 и устройству 1' для введения реагента с фиг. 2.
Устройство 1” для введения реагента, согласно фиг. 3, отличается среди прочего от устройства 1' для введения реагента с фиг. 2 тем, что предусмотрен участок трубы 200”, по которому протекает текучая среда, в который уже встроен струйный насос 18'. Струйный насос 18' в устройстве 1” для введения реагента полностью омывается текучей средой. Струйный насос 18' имеет сопловую зону 25, которая образована сужающимся в поперечном сечении концевым отрезком 26 участка трубы 200”. Концевой отрезок 26 участка трубы 200” образует таким образом вход 20 рабочей среды струйного насоса 18'.
Струйный насос 18' своим выходом 21 переходит в примыкающий в отрезку 26 отрезок 27 участка трубы 200”. Далее, место 16” введения реагента на участке трубы 200 образовано всасывающим входом 19 струйного насоса 18'.
Перечень позиций на чертеже
1 Устройство для введения реагента
1' Устройство для введения реагента
1” Устройство для введения реагента
2 Контейнер
3 Реагент
4 Выпускное отверстие
5 Подводящая линия
6 Впускное отверстие
7 Внутренняя полость
8 Капилляр
9 Крышка
9' Крышка
10 Приспособление для выработки сжатого воздуха
11 Приспособление для хранения сжатого воздуха
12 Клапан
13 Вход
14 Первый выход
15 Второй выход
16 Место введения реагента
16' Место введения реагента
16” Место введения реагента
17 Линия
18 Струйный насос
18' Струйный насос
19 Всасывающий вход
20 Вход рабочей среды
21 Выход
22 Линия
23 Линия
24 Место отбора
25 Сопловая зона
26 Отрезок
27 Отрезок
100 Продувочное устройство
110 Место запитки
120 Фильтрующий регулятор давления
130 Линия
140 Манометр
150 Линия
200 Участок трубы
200' Участок трубы
200” Участок трубы
210 Место соединения
220 Стрелка
500 Комбинированная установка