пневмовибрационный агрегат для перекачки и фильтрования различных жидкостей

Формула изобретения

Пневмовибрационный автомат для перекачки и фильтрования различных жидкостей, содержащий герметичную емкость с двумя обратными клапанами, фильтр, установленный в заборном шланге и сливной шланг, отличающийся тем, что он содержит подпружиненный поршень, установленный на штоке, закрепленном на крышке герметичной емкости и выполненном с отверстиями, при этом поршень установлен с возможностью совершения возвратно-поступательного колебательного движения и перекрытия отверстий штока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области фильтрования и перекачки различных жидкостей, в том числе высокоагрессивных, пожаро- и взрывооопасных.

Известна установка для фильтрования лакокрасочных материалов, а.с.N 1643046, кл. B 01 D 29/04. Она содержит сменный сетчатый фильтр, промежуточную емкость, внутри которой находится поплавковый клапан, снабженный в верхней своей части цилиндрическим выступом, а в нижней - коническим выступом, расположенными соосно с промежуточной емкостью. К горловине промежуточной емкости присоединен эжектор, а к днищу - насос с пневмодвигателем, соединенные с источником сжатого воздуха через общий трехходовый клапан. Непрерывная стабильная работа установки обеспечивается поступлением фильтруемой жидкости через всасывающий трубопровод и выдачей фильтруемой жидкости через сливной трубопровод при одновременной работе эжектора и насоса при переменном подъеме и опускании поплавкового клапана, взаимодействующего с вакуумным и сливным каналами промежуточной емкости.

К недостаткам этой установки следует отнести следующее.

1. Слив лакокрасочного материала из промежуточной емкости невозможен, когда работает эжектор, а в ее верхней части имеется вакуум. Для ее слива надо закрыть через трехходовый клапан подачу сжатого воздуха к эжектору, чтобы связать верхнюю часть промежуточной емкости через него с атмосферой. Когда лакокрасочный материал сольется, снова нужно открыть трехходовый клапан и подвести сжатый воздух к эжектору. Это нарушает непрерывный процесс фильтрования. Для этого в устройстве установлен насос с пневмодвигателем, что удорожает его стоимость и повышает трудоемкость обслуживания во время работы.

2. С помощью этой установки, в которой используются насосы в обычном исполнении, нельзя фильтровать высокоагрессивные жидкости, из-за контактов с ними эти насосы теряют свою работоспособность, и фильтровать пожаро- и взрывоопасные жидкости, во время фильтрования происходит неизбежная их утечка через сальниковые уплотнения вала шнека насоса, а это может вызвать пожар или даже взрыв.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа "Устройство для автоматического переливания и фильтрования жидкостей", Роспатент N 2050931, кл. B 01D 29/00, 29/60, 37/04, приоритет от 27.12.93 г. Оно содержит фильтр, установленный в заборном шланге через обратный клапан с герметичной емкостью, сливной патрубок, соединенный через обратный клапан также с герметичной емкостью, и вакуумную магистраль. Последняя связана с пассивным соплом эжектора, активное сопло которого связано с магистралью сжатого воздуха. Устройство содержит также трубопроводы, регулировочные краны, поплавковый клапан с грузами, установленный на штоке с двумя упорами.

На крышке герметичной емкости выполнено седло, между внутренним отверстием которого и наружным диаметром втулки имеется кольцевой зазор. Втулка эта надета на отсасывающий патрубок, верхняя часть которого имеет П-образный фланец с радиальными отверстиями. Патрубок прикреплен к крышке с помощью фланца и винтов. Для получения вакуума в устройстве используется эжектор.

Перед началом работы открывают кран в магистрали сжатого воздуха, который, пройдя через активное сопло эжектора, создает разрежение и через свое пассивное сопло производит откачку воздуха из вакуумной магистрали. Затем открывают кран в трубопроводе, который связывает герметичную емкость с вакуумной магистралью.

При достижении в герметичной емкости определенного вакуума жидкость под действием атмосферного давления из емкости, в которой она находится, пройдя через фильтр, заборный шланг, кран и обратный клапан, будет поступать в герметичную емкость. При этом поплавок будет подниматься и в верхнем положении поднимет шток, упор которого перекроет патрубок, через который эжектор откачивал воздух из герметичной емкости. Одновременно поднимается и втулка, установленная на нем, и свяжет герметичную емкость через кольцевой зазор и радиальные отверстия с атмосферой. При этом шток будет удерживаться в верхнем положении за счет перепада давлений: вакуума в патрубке и атмосферного воздуха в герметичной емкости. При этом обратный клапана в заборном шланге закрывается, а обратный клапан в сливном патрубке открывается, отфильтрованная жидкость через него сливается в необходимую емкость.

После слива жидкости из герметичной емкости поплавковый клапан опустится за счет отсутствия выталкивающей силы жидкости, воздействуя на упор, оторвет шток от патрубка, так как вес поплавка, его груза и штока больше силы перепада давлений, с которой они удерживались в верхнем положении. При этом герметичная емкость свяжется с вакуумной магистралью и цикл работы повторится.

К недостаткам работы этого устройства следует отнести следующее.

1. Это устройство не может перекачивать жидкости в емкости, которые установлены выше герметичной емкости.

2. Устройство работает не непрерывно, а циклично, сначала жидкость поступает в герметичную емкость и только после ее заполнения происходит слив.

Целью изобретения является

1. перекачивать отфильтрованные жидкости в емкости, которые установлены выше герметичной емкости,

2. получить непрерывную работу устройства.

Поставленная цель достигается тем, что на крышке закреплен шток, поршень которого подпружинен и имеет возможность совершать в герметичной емкости возвратно-поступательные колебательные движения и перекрывать отверстия штока.

При его опускании воздух из герметичной емкости удаляется через обратный клапан сливного шланга, а при подъеме в ней создается разрежение, с помощью которого в герметичную емкость поступает отфильтрованная жидкость, которая поступает в нее, пройдя через фильтр, установленный в заборном шланге, и через его обратный клапан. После заполнения ее эта жидкость через обратный клапан сливного шланга будет по нему перекачиваться в емкости, которые установлены выше герметичной емкости. А так как поршень совершает возвратно-поступательные колебательные движения, то этот процесс идет практически непрерывно.

В этом автор видит новизну и существенные отличия предложенного им пневмовибрационного автомата для перекачки и фильтрования различных жидкостей.

На чертеже показан общий вид автомата.

Он состоит из герметичной емкости 1, на которую навернута крышка 2 и законтрена гайками 3. В крышке 2 на штоке 4 установлен поршень 5, который под действием пружины 6 находится в верхнем положении. Между поршнем 5 и крышкой 2 установлен амортизатор 7. В штоке 4 имеются отверстия 8 и 9, он закреплен на крышке 2 с помощью резьбы и законтрен гайками 10 с шайбой 11.

В заборном шланге 12, связанном с герметичной емкостью 1 через обратный клапан 13, установлен фильтр 14, а сливной шланг 15 связан с герметичной емкостью 1 через обратный клапан 16.

В условной емкости 17 имеется жидкость 18, которую надо отфильтровать и перекачать в емкость 19. К полости 20 через штуцер 21 и регулировочный кран 22 от магистрали 23 подведен сжатый воздух. А в поршне 5 имеются уплотнения 24.

Работа автомата. Перед началом работы надо открыть регулировочный кран 22, через который от магистрали 23 сжатый воздух будет поступать в полость 20 и, воздействуя на поршень 5, заставит его опускаться вниз, вытесняя через обратный клапан 16 из герметичной емкости 1 воздух. Это опускание поршня 5 происходит до тех пор, пока отверстия 8 и 9 не свяжутся с полостью 20. После этого через эти отверстия происходит сброс сжатого воздуха из полости 20 в атмосферу и поршень 5 под действием пружины 6 поднимается вверх в исходное положение, перекрыв отверстие 9, цикл работы поршня 5 повторится и он будет совершать возвратно-поступательные колебательные движения.

При этом при подъеме поршня 5 в герметичной емкости 1 создается разрежение, вакуум, и жидкость 18 под воздействием атмосферного давления, пройдя через фильтр 14 и обратный клапан 13, будет поступать в герметичную емкость 1, а из нее, при опускании поршня 5, будет вытесняться через обратный клапан 16 в сливной шланг 15, а из него в емкость 19.

Ввиду того, что поршень 5 совершает возвратно-поступательные колебательные движения, этот процесс идет практически непрерывно.

После окончания работы автомата надо закрыть регулировочный кран 22, подводящий сжатый воздух в емкость 20.

При изготовлении автомата его материалы зависят от свойств перекачиваемых и фильтруемых жидкостей. Ими могут быть полиэтилены, винипласт и фотопласт, а также нержавеющие и конструкционные стали.

При отсутствии сжатого воздуха можно использовать отработанные газы двигателей внутреннего сгорания. При этом при фильтровании и перекачке горючих и взрывоопасных жидкостей эти газы необходимо охладить, пропустив сначала чрез трубный змеевик, помещенный в емкость с холодной водой.