ДЕАЭРАТОР

Данное техническое решение относится к отопительным бытовым системам и может использоваться для удаления воздуха из этих систем.
Известен деаэратор [1], содержащий установленные на баке-аккумуляторе цилиндрические колонки, каждая из которых имеет патрубок подвода воды. Деаэратор снабжен сепарационным отсеком, который образован установленными между колонками вертикальными перегородками.
Недостатком данного деаэратора является то, что он относительно сложный и дорогостоящий для бытовых отопительных систем.
Известно устройство для удаления газа из воды [2], включающее корпус, в котором расположены трубы с гидрофобным материалом на внутренней их поверхности, коллекторы, объединяющие трубы, входной и выходной патрубки. Коллекторы разбиты на секторы перпендикулярными перегородками с окнами, выполненными с возможностью последовательного перемещения воды по всем трубам. Входной и выходной патрубки сообщены с соседними секторами одного из коллекторов.
Данное устройство - металлоемкое и сложное в изготовлении.
Известен вакуумный деаэратор [3], содержащий корпус с патрубком для подвода подлежащей деаэрации исходной воды и патрубок для отвода деаэрированной воды. Кроме того, на корпусе имеется патрубок для отвода паровоздушной смеси. Внутри корпуса расположен водораспределитель исходной перегретой воды.
Указанный деаэратор работает при вакууме. Для создания вакуума необходимо дополнительное вакуумное оборудование.
Известен центробежный деаэратор [4]. Он включает трубу с прямым и изогнутым участками. Внутри прямого участка расположено полое тело
вращения с завихрителем, в виде шнека и выпар со спрямляющими лопатками.
Данное устройство работает под избыточным давлением и не обеспечивает, применяемыми уплотнениями, удержание выхода пара и воздуха в окружающую среду.
Известен термический деаэратор [5], включающий на деаэраторном баке деаэраторную колонку с размещенным в ней низконапорным водораспределительным устройством со струйной форсункой и штуцером подвода воды. К тому же, за форсункой расположена вторая форсунка, отверстие которой, меньше отверстия первой форсунки.
Для отделения воздуха на таком деаэраторе необходима температура рабочей среды, близкая к парообразованию.
Известен деаэратор [6], содержащий вертикальный полый корпус с патрубками. На корпусе установлена рабочая головка, совмещенная с полостью корпуса щелью. В полости корпуса закреплена сепарирующая поверхность и выполнена в продольном сечении в виде двускатного выпуклого рассекателя, установленного на выходе из диффузорного канала.
Данное техническое решение конструктивно нагромождено и вызывает сомнение в его работоспособности.
Также, известно устройство отделения газа от жидкости [7], включающее горизонтальный корпус с вертикальным патрубком ввода жидкости и патрубки выхода газа и жидкости. К патрубку ввода прикреплен изогнутый коллектор с волокнистой набивкой и дренажной трубкой, закрепленной в нижней части коллектора.
Недостатком известного устройства является волокнистая набивка, которая со временем может разлагаться и ее части будут разноситься по системе.
Все выше перечисленные деаэраторы сложные в изготовлении и дорогостоящие.
Для устранения указанных недостатков, поставлена задача, создать деаэратор простой конструкции, дешевый и надежный в работе.
Для решения поставленной задачи предложен деаэратор, также как и предыдущий, включающий, корпус с входным и выходным патрубками и днищами.
В отличие от известного, в заявляемом деаэраторе корпус расположен вертикально. Вверху имеется сферическое днище со штуцером. К нижнему днищу прикреплен входной патрубок, со смещением его продольной оси относительно продольной оси корпуса. Выходной патрубок расположен в нижней части корпуса с противоположной стороны закрепленному входному патрубку. Внутри корпуса, выше его половины установлены две перфорации, имеющие между собой расстояние.
Отличительные признаки предложенного решения имеют ряд положительных свойств, которые влияют на технический результат, а именно:
- корпус расположен вертикально. Это позволяет в корпусе создать достаточный столб воды для отделения пузырьков воздуха;
вверху имеется сферическое днище. Сферическое днище не имеет застойных зон. Поэтому оно наиболее эффективное в работе и в изготовлении;
- днище имеет штуцер. Наличием штуцера обеспечивается отвод воздуха;
- к нижнему днищу прикреплен входной патрубок, со смещением его продольной оси относительно продольной оси корпуса. Таким образом, путь, проходимый струей увеличен, по сравнению с тем, если бы, патрубок был установлен по оси корпуса;
- выходной патрубок расположен в нижней части корпуса со стороны противоположной закрепленному входному патрубку. Такое расположение обеспечивает создание петли потока воды, обеспечивая при этом отделения пузырьков воздуха,
- внутри корпуса, выше его половины установлены две перфорации, имеющие между собой расстояние. Перфорация расположена под зоной разворота струи. Таким образом, струя дважды проходит через отверстия перфорации, а значит, происходит больше измельчение струи, как результат больше отделение пузырьков.
Перечисленные выше отличительные признаки необходимые и достаточные для решения поставленной задачи. Все отличительные признаки находятся в причинно-следственной связи с полученным результатом, решают на высоком техническом уровне поставленную задачу и дают возможность создать конструкцию деаэратора, который имеет перфорацию и необычное расположение патрубков.
Суть технического решения объясняется чертежом, на котором показан деаэратор в разрезе.
Деаэратор включает корпус 1 и днища 2,3. Верхнее днище 2 -сферическое со штуцером 4. Нижнее днище 3 - плоское. К нижнему днищу 3 прикреплен входной патрубок 5 со смещением его продольной оси относительно продольной оси корпуса 1. Выходной патрубок 6 расположен в нижней части корпуса 1 с противоположной стороны закрепленному входному патрубку 5. Внутри корпуса, выше его половины установлены две перфорации 7. Перфорации расположены на расстоянии одна от другой.
Деаэратор работает следующим образом. Во входной патрубок 5, под напором, поступает вода, которая увлекает за собой пузырьки воздуха. Для нормальной работы отопительной системы необходимо пузырьки воздуха удалить. Для этого в деаэраторе входной патрубок 5 смещен относительно продольной оси корпуса. Таким образом, входящая струя проходит две перфорации 7, разделяясь на множество малых струй, поворачивается на 180°. При повороте множество струй находятся под воздействием центробежной силы. Также, в этой зоне действует сила выталкивания. Указанные две силы складываются и как следствие, происходит интенсивное отделение пузырьков воздуха с воды. На обратном
пути вода, разделяясь на малые струйки, второй раз проходит также через две перфорации 7. Оставшиеся пузырьки воздуха удаляются. После прохождения перфорации 7 малые струйки складываются, поток воды успокаивается. При этом в корпусе 1 движутся два встречных потока, под разными стенками. Далее вода ламинарным потоком поступает в выходной патрубок 3.
Воздух отделенный, от воды занимает пространство над зоной поворота малых струй воды и уходит в отверстие штуцера 6.
Таким образом, заявляемое техническое решение - работоспособное, простое в изготовлении, неметаллоемкое и дешевое. При изготовлении не требуется специального оборудования, оснастки и инструмента. Применение указанного деаэратора в бытовых и промышленных отопительных системах позволит улучшить работу этих систем.