устройство для отвода конденсата из системы сжатого воздуха

Формула изобретения

1. Устройство для отвода конденсата из системы сжатого воздуха, включающее корпус с входным и выходным патрубками, поплавок с клапаном и крышку с диафрагмой на седле, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде трубы со сквозным поперечным окном, разделяющим его на верхнюю часть с поплавковой камерой и нижнюю с седлом, связанные между собой каналом, при этом на седле горизонтально установлена крышка с диафрагмой, причем крышка снабжена разжимным болтом со сквозным отверстием, связывающим полость в крышке над диафрагмой с каналом в корпусе, имеющем выход в полость клапана и в атмосферу, а выходной патрубок установлен в центре под диафрагмой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что к центральной части диафрагмы сверху прикреплен грибок, а снизу - упругая шайба.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что грибок выполнен из металла.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что упругая шайба выполнена из резины.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус установлен в контейнере.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что стенки контейнера выполнены из теплоизоляционного материала.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что внутри контейнера установлена электрическая лампа.

8. Устройство по п.5 или 7, отличающееся тем, что лампа установлена у контрольного окна, выполненного в стенке контейнера.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крышка снабжена отводным каналом, выход в атмосферу которого закрыт пробкой.

Описание изобретения к патенту

Предложение относится к устройствам для слива жидкости, например конденсата, образующегося в системе сжатого воздуха (конденсатоотводчики), особенно в переходные осенне-весенние периоды.

Известны различные типы конденсатоотводчиков, например в виде трубопроводов большего диаметра с подпорными шайбами, конденсатоотводчики с закрытым или открытым поплавком и др. [1. Теплотехнический справочник, том 2, М.: Энергия, 1976 г., с.598].

Общим недостатком всех известных конденсатоотводящих устройств является то, что из сжатого воздуха выделяется влага-конденсат, особенно в осенне-весенний период, от этой влаги трубы коррозируют и окалина вместе с воздухом попадает в воздухораспределительные устройства, засоряя клапаны и переключающие отверстия.

Система влагоотделения перестает работать, наличие влаги в сжатом воздухе отрицательно сказывается на работе пневмотранспорта и совершенно недопустима при обработке ковшей с расплавленным металлом или электролизных ванн, т.к. может привести к взрыву, выбросу металла и т.п. Данная проблема стоит наиболее остро в цехах электролиза по производству алюминия, оснащенных большой системой сжатого воздуха.

Известен конденсатоотводчик (сливное устройство), содержащий корпус с входным и выходным патрубками, поплавком и клапаном [см.1, рис.9-11, б].

Недостатком известного устройства является то, что слив жидкости из корпуса происходит естественным образом, при этом образующаяся в трубопроводах окалина постепенно затягивает сливное отверстие и выводит систему водоотделения из строя.

Известен конденсатоотводчик (сливное устройство), содержащий корпус с входным и выходным патрубками, поплавком и клапаном. Выходной патрубок перекрыт подпружиненной и прикрепленной к выходному патрубку с помощью вертикально установленной крышки диафрагмой и снабжен сливным каналом, перекрытым диафрагмой.

Полость клапана связана обводной трубкой с полостью крышки, [2. Патент RU №2194210, кл. 7 F 16 Т 1/20].

Известное устройство, принятое в качестве ближайшего аналога, позволяет под давлением сжатого воздуха периодически удалять из корпуса вместе с конденсатом и окалину.

Недостатком устройства является то, что от частных перегибов диафрагма постепенно выходит из строя в результате образования на ней трещин. Образование трещин возникает в связи с тем, что седло ближайшего аналога имеет кольцевую проточку 18 [2, фиг.1] с выходом в атмосферу, поэтому диафрагма постоянно испытывает напряжение от разности давления с двух сторон: с одной стороны давление сжатого воздуха, а с другой - атмосферного.

Другим недостатком устройства является то, что в холодное время влага в нем замерзает, в результате чего устройство перестает работать.

Для поддержания системы в рабочем состоянии, например в электролизных корпусах с большой сетью трубопроводов сжатого воздуха, приходится нести значительные эксплуатационные затраты.

Задачей данного предложения является снижение эксплуатационных затрат по обслуживанию конденсатоотводчиков.

Техническим результатом предложения является повышение надежности работы системы влагоудаления и обеспечение ее бесперебойной работы.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для отвода конденсата из системы сжатого воздуха, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, поплавок с клапаном и крышку с диафрагмой, корпус выполнен в виде трубы со сквозным поперечным окном, разделяющим корпус на верхнюю поплавковую камеру и нижнее седло, связанные между собой каналом, при этом на седле установлена крышка и диафрагма с прикрепленным к центральной части диафрагмы с одной стороны грибком, а с другой стороны упругой шайбы. При этом крышка снабжена разжимным болтом со сквозным отверстием, связывающим полость в крышке над диафрагмой с каналом в корпусе, имеющем выход в полость клапана и в атмосферу. Корпус устройства установлен в контейнере из теплоизоляционного материала. Внутри контейнера у контрольного окна, выполненного в стенке контейнера, установлена лампа подогрева устройства и контроля ее работы. Крышка снабжена отводным каналом, выход в атмосферу которого закрыт пробкой, а сама крышка с диафрагмой установлены на седле горизонтально.

Сущность предложения заключается в обеспечении одинакового давления Р сжатого воздуха с обеих сторон диафрагмы, что позволяет резко увеличить срок службы диафрагмы.

Кроме того, для усиления центральной части диафрагмы, перекрывающей выход в атмосферу, к ней сверху прикрепили металлический грибок, а снизу упругую шайбу, например из резины.

Крышка снабжена разжимным болтом со сквозным отверстием. В таком виде болт выполняет две функции. Одна из них - обеспечение возможности снятия и установки крышки, например для замены диафрагмы. А вторая - сквозное отверстие болта связывает полость в крышке над диафрагмой с каналом в корпусе, имеющем выход в полость клапана и в атмосферу.

Общими признаками данного предложения и ближайшего аналога [2] являются следующие признаки. Наличие корпуса с входным и выходным патрубками, поплавка с клапаном и крышки с диафрагмой на седле.

Отличие заключается в том, что корпус выполнен в виде трубы со сквозным поперечным окном, разделяющим его на верхнюю часть с поплавковой камерой и нижнюю с седлом. Обе части связаны между собой каналом.

На седле горизонтально установлена крышка с диафрагмой. Крышка снабжена разжимным болтом со сквозным отверстием, связывающим полость в крышке над диафрагмой с каналом в корпусе, имеющем выход в полость клапана и в атмосферу. Выходной патрубок установлен в центре под диафрагмой.

Другие отличия заключаются в следующем.

К центру диафрагмы сверху прикреплен грибок, например из металла, а снизу упругая шайба, например из резины.

Корпус установлен в контейнере из теплоизоляционного материала.

Внутри контейнера напротив контрольного окна установлена электрическая лампа для нагрева корпуса и светового контроля.

Крышка снабжена отводным каналом, выход в атмосферу которого закрыт пробкой.

Учитывая изложенное, можно сделать вывод о том, что данное предложение отвечает условию патентоспособности "новизна".

Для сравнения предложения с другими известными решениями проведен поиск по патентной и научно-технической литературе. Сходных признаков с отличительными признаками данного предложения не обнаружено. Предлагаемое устройство испытано в производственных условиях. Следовательно, можно сделать вывод о том, что данное предложение отвечает условиям патентоспособности "изобретательский уровень" и "промышленное применение".

Предложение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид, на фиг.2 - нижняя часть корпуса с диафрагмой, на фиг.3 - верхняя часть корпуса с клапаном.

Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, поплавок 4 с клапаном 5, крышку 6 с диафрагмой 7, установленные горизонтально на седле 8. Корпус 1 выполнен в виде трубы со сквозным поперечным окном, разделяющим его на верхнюю часть с поплавковой камерой 9 и нижнюю с седлом 8. Верхняя и нижняя части связаны между собой каналом 10. Крышка 6 снабжена разжимным болтом 11 со сквозным отверстием, связывающим полость 12 в крышке над диафрагмой 7 с каналом 13 в корпусе 1, имеющем выход в полость 14 клапана и выход 15 в атмосферу. Выходной патрубок 3 установлен в центре под диафрагмой 7. К центральной части диафрагмы сверху прикреплен металлический грибок 16, а снизу - упругая, например из резины, шайба 17.

Корпус 1 установлен в контейнере 18 из теплоизоляционного материала. Внутри контейнера 18 напротив контрольного окна 19 установлена электрическая лампа 20 для подогрева корпуса при отрицательных температурах эксплуатации.

Крышка 6 снабжена отводным каналом 21, выход в атмосферу которого закрыт пробкой 22.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент поплавок занимает нижнее положение. Такое же нижнее положение занимает и клапан 5, перекрывая выход 15 доступа в атмосферу и открывая доступ к поплавковой камере 9. Влага из системы сжатого воздуха через входной патрубок 2 поступает в поплавковую камеру 9 и далее по каналу 10 проникает в полость седла 8 под диафрагму 7 под давлением сжатого воздуха Р. Одновременно давление сжатого воздуха Р действует на диафрагму 7 и сверху из поплавковой камеры 9 через клапан 5, канал 13 и полый распорный болт 11. По мере накопления жидкости в поплавковой камере 9 поплавок 4 поднимается вверх и, достигнув критического уровня переводит клапан 5 из нижнего положения в верхнее. При этом закрывается доступ полости 14 клапана в поплавковую камеру 9 и открывается выход в атмосферу через канал 15. Давление Р в полости 12 крышки 6 резко падает, поскольку она связана с полостью 14 клапана отверстием разжимного болта 11 и каналом 13. Диафрагма 7 подымается вверх и открывает выходной патрубок 3, жидкость из поплавковой камеры 9 под напором сжатого воздуха Р идет на слив, смывая и окалину, если она появляется в жидкости. После слива жидкости поплавок 4 опускается вниз вместе с клапаном 5 в исходное положение. Цикл повторяется.

Выполнение диафрагмы с металлическим грибком сверху и упругой шайбой снизу повышает надежность работы диафрагмы.

Установка корпуса в контейнере из теплоизоляционного материала способствует предотвращению замерзания жидкости в холодное время года.

Установка электрической лампы у контрольного окна в контейнере выполняет роль нагревателя и светового контроля включения ее.

Наличие отводного канала из полости крышки с пробкой на выходе в атмосферу позволяет выполнять контрольную проверку работы устройства. Для этого достаточно повернуть пробку, открыв доступ полости в крышке с атмосферой. Исправное устройство при этом должно мгновенно сжатым воздухом выбросить из него скопившуюся жидкость.

Таким образом, данное устройство позволяет снизить эксплуатационные затраты за счет повышения надежности его работы.