Вода не поступает в гидроаккумулятор: Гидроаккумулятор не набирает воду или набирает мало — что делать? | Строительный журнал САМаСТРОЙКА

1. Область изобретения

Настоящее изобретение относится к системе обратного осмоса, имеющей аккумуляторное средство для приема и временного удержания или отвода любой избыточной воды обратного потока из связанной системы сточных вод. Накопительное средство также может быть выполнено с возможностью выполнения аналогичной функции для более высокого, чем обычно, потока отбракованной воды из устройства обратного осмоса.В любом случае предотвращается попадание избыточной воды в воздушный зазор в системе, его загрязнение или затопление.

2. Описание предшествующего уровня техники

принимают исходную воду под давлением из городского водопровода или подобного. Давление подачи заставляет часть исходной воды проходить через специальную мембрану для получения питьевой или высококачественной питьевой воды. Вода, которая не проходит через мембрану, является сточной или отходящей водой, которая течет в дренажную линию, соединенную с канализационной системой.Типичный медленный капельный поток воды из отходов обратного осмоса часто неприятно слышен домовладельцу, что особенно верно, когда установка обратного осмоса расположена под кухонной раковиной.

Во многих установках обратного осмоса отбракованная вода постоянно течет с низкой скоростью стекания, но в более поздних моделях обратного осмоса производство питьевой воды автоматически прекращается, когда резервуар для питьевой воды установки обратного осмоса заполнен или почти заполнен. Это, конечно, также останавливает поток отбракованной воды.

Питьевая вода из выпускного отверстия резервуара обратного осмоса обычно проходит вверх по гибкой трубке в распределительный кран, расположенный на или над столешницей раковины в доме.Сточная вода имеет высокую концентрацию твердых частиц и других загрязняющих веществ и направляется в дренажную линию для слива в канализационную систему. Однако он сначала течет под давлением из выпускного отверстия установки обратного осмоса через гибкую трубку, а затем через устройство предотвращения обратного потока системы, которое соответствует требованиям правил водоснабжения. Обычно это воздушный зазор, расположенный на столешнице и открытый для вентиляции.

Отработанная вода течет в основном под действием силы тяжести через часть воздушного зазора в дренажную линию, соединенную с канализационной системой.Расположенный между подачей питьевой воды и дренажной линией, воздушный зазор предотвращает образование вакуума в системе. Это предотвращает обратный сифон или обратный поток сточных вод из дренажной линии в контакт с частью воздушного зазора.

Считается, что сточная вода, протекающая обратно через часть с воздушным зазором блока с воздушным зазором или обратно в часть с воздушным зазором, загрязнила подачу воды или представляет вероятность загрязнения.

В большинстве сантехнических кодексов указано, что блок с воздушным зазором обратного осмоса должен располагаться выше наивысшего уровня, которого может достичь поднимающийся подпор, поэтому обычно размещают блок с воздушным зазором на или над столешницей мойки, даже если это место часто бывает неприглядный и почти ничего не делает для того, чтобы скрыть звук капающей воды обратного осмоса.

Типичная остановка канализации предотвращает нормальный прямой или дренажный поток воды в канализацию. Следовательно, любая вода из дома, включая воду из обратного осмоса, вызывает постепенный подъем или обратный поток загрязненной воды из канализационной линии. Если не предусмотрено какое-либо положение для остановки этого загрязненного обратного потока или его перенаправления куда-нибудь, он очень быстро достигает и загрязняет воздушный зазор. Обычно он просто выливается из воздушного зазора на кухонную стойку или другую прилегающую поверхность.

Для краткости, часть с воздушным зазором часто называют воздушным зазором, и то же самое относится к блоку с воздушным зазором, который для удобства иногда также называют воздушным зазором.

Очевидно, что желательно обеспечить средство для предотвращения загрязнения воздушного зазора такой медленно поднимающейся дренажной или сточной водой.

Загрязнение также является результатом высокоскоростных обратных потоков, например, когда внезапный высокий вакуум в системе водоснабжения дома вызван открытием расположенного поблизости пожарного крана.Такая высокая скорость обратного потока с большей вероятностью будет вызвана, когда домовладелец использует поршень, аэрозольную «бомбу» или тому подобное, чтобы создать локализованное высокое давление, чтобы попытаться устранить засорение.

Локализованное давление вызывает внезапный выброс загрязненной воды, протекающей в обратном направлении, которая относительно легко разбрызгивается и загрязняет типичный воздушный зазор. Для предотвращения этого были разработаны специальные воздушные зазоры, в том числе воздушный зазор, описанный в моем патенте США No. № 5,176,165, озаглавленный «Устройство с воздушным зазором».Запатентованный воздушный зазор включает в себя отводной канал и дефлектор потока, которые эффективно направляют в атмосферу очень быстрые или взрывоопасные обратные потоки, так что они не могут достигать или разбрызгиваться через воздушный зазор и загрязнять или потенциально загрязнять питьевую воду для дома.

Лишь недавно было широко признано загрязняющее воздействие таких обратных потоков на воздушный зазор в системе обратного осмоса. Совершенно очевидно, что необходим удовлетворительный способ остановки или безопасной компенсации таких скачков обратного потока.

Простые обратные клапаны, расположенные ниже по потоку от воздушного зазора, могут показаться возможным решением, поскольку они блокируют нежелательный поток выше по потоку, но правила сантехники запрещают их использование для этой цели. Коды основаны на предположении, что после эксплуатации в дренажных системах нельзя полагаться на то, что обратные клапаны будут правильно сидеть в присутствии посторонних материалов в таких системах.

также невыгодны, потому что они требуют смещения пружины, чтобы удерживать их в седле против медленно поднимающегося обратного потока.Это также влияет на нормальный или капельный поток отбракованной воды, поскольку клапаны открываются только тогда, когда отбрасываемая вода набирает достаточно, чтобы создать давление, достаточное для преодоления смещения клапана.

Отводная вода течет в таких малых количествах и с такой низкой скоростью потока, что она не будет течь через типичную трубу с малым диаметром, ведущую к сливному отверстию, если есть какие-либо препятствия или засорения. Клапан, который смещен в закрытое положение, выглядит как блокировка для поступающей вперед отбракованной воды, и это приведет к тому, что отбракованная вода будет подниматься и подниматься достаточно, чтобы достичь и загрязнить воздушный зазор, прежде чем клапан откроется, чтобы слить отбракованную воду в сливное отверстие.

Воздушный зазор также может быть загрязнен или перегружен из-за чрезмерного прямого потока отбракованной воды из установки обратного осмоса. В некоторых последних моделях установок обратного осмоса специальная мембрана, через которую исходная вода вынуждена производить питьевую воду, автоматически периодически очищается или промывается. Это достигается за счет протекания относительно большого объема исходной воды через мембрану для смывания посторонних загрязнений, которые собираются на поверхностях мембраны, и снижения эффективности преобразования исходной воды в питьевую воду.

Вместо того, чтобы использовать пластиковые трубки большого размера и соответствующие фитинги, а также альтернативные проточные каналы для обеспечения периодического высокого потока промывочной воды из такой установки обратного осмоса, предпочтительно продолжать использовать более дешевые и более простые в обращении трубки и фитинги малого диаметра. с агрегатами обратного осмоса без промывки. Трубка меньшего размера более чем достаточна для работы с обычными отбракованными водами с низким расходом, которые составляют примерно от двух до пяти унций в минуту. Как будет видно, настоящее изобретение обеспечивает средства для компенсации временного выброса промывочной воды обратным осмосом без необходимости увеличения размера дренажной трубки и других компонентов в системе.

В соответствии с настоящим изобретением предусмотрено аккумуляторное средство, которое включает в себя аккумулятор, приспособленный для приема и временного удержания определенного количества воды обратного потока, особенно воды обратного потока с высокой скоростью, которая в противном случае могла бы разбрызгиваться через дренажные линии, контактировать и загрязнять воздушный зазор и части системы, ведущей к питьевому водоснабжению.

Было обнаружено, что такой аккумулятор может быть изготовлен так, чтобы он также маскировал или заглушал нежелательный звук капающей воды из возвратного обратного осмоса.

Как будет показано ниже, аккумулятор может также служить в качестве временного усилителя для переноса стекающей под действием силы тяжести воды на большие расстояния и большую высоту, чем это было бы возможно в противном случае.

Такой аккумулятор также можно использовать в сочетании с устройством сопротивления однонаправленному потоку, предпочтительно расположенным рядом с канализационным соединением и действующим для ограничения или блокирования высокоскоростного обратного потока загрязненной воды, текущей в аккумулятор. Такое устройство сопротивления однонаправленному потоку может быть спроектировано и сконфигурировано так, чтобы обеспечивать нормальный прямой поток воды, отбрасываемой обратным осмосом, и все же блокировать или существенно блокировать быстро или медленно поднимающуюся воду обратного потока.

В еще одном варианте осуществления изобретения устройство регулирования двунаправленного потока может использоваться после аккумулятора. Двунаправленное устройство замедляет или перекрывает обратные потоки с высокой скоростью, так что такие обратные потоки никогда не достигают аккумулятора или приводят только к незначительному увеличению уровня воды обратного потока в аккумуляторе. Устройство регулируется для обеспечения нормального прямого потока отработанной воды обратного осмоса и может быть размещено рядом с аккумулятором или даже внутри него для определенных применений.

При использовании отдельно такой аккумулятор предпочтительно делать относительно большими по сравнению с небольшими дренажными трубками, используемыми в дренажных системах обратного осмоса. Это приводит к немедленному снижению скорости струи обратного потока сточных вод, когда они попадают в больший объем гидроаккумулятора. Аккумулятор соответствующим образом вентилируется в атмосферу, чтобы позволить накопившейся канализационной воде стекать после того, как канализационная засоренность устранена. Аккумулятор также может служить в качестве контейнера для химически обработанных твердых частиц, действующих для очищения проходящей через него воды от бактериального загрязнения или для других целей по желанию.

Такой аккумулятор можно комбинировать с другими функциями, такими как сливные отверстия для слива необычных и продолжительных обратных потоков сточных вод, чтобы такие обратные потоки не доходили до воздушного зазора.

Как указывалось ранее, гидроаккумулятор также полезен в качестве усилителя давления в особых ситуациях, когда трудно слить сточную воду обратного осмоса через трубопровод, который проходит на некотором расстоянии от установки обратного осмоса, или когда вода обратного осмоса должна течь до уровня, немного превышающего выход из установки обратного осмоса, как в случае, когда отработанная вода сливается из офисного водоохладителя в унитаз, например, из-за отсутствия более удобного дренажного выхода.

В таких случаях медленно текущая вода обратного осмоса улавливается в аккумуляторе до тех пор, пока не соберется достаточно воды для создания напора. В какой-то момент напора достаточно, чтобы прогнать воду на значительное расстояние по относительно небольшой дренажной трубке, чему способствует инерция внезапно выпущенной воды, устремляющейся через трубку. Такой аккумулятор может периодически или циклически перекачивать сточные воды обратного осмоса на более высокий уровень и на более длинные расстояния, чем это было бы возможно при простом сливе сточной воды напрямую в относительно небольшой трубопровод дренажной системы.

Второй аккумулятор может быть включен в систему обратного осмоса отдельно или в дополнение к только что упомянутому аккумулятору для выполнения связанной функции. Если для системы обратного осмоса характерно периодическое резкое увеличение объема сбрасываемой воды, как это могло бы происходить во время операции продувки или промывки, избыточный поток сверх нормы принимается и временно сохраняется во втором аккумуляторе до завершения цикла промывки, при в это время аккумулятор опорожняется при обычном расходе отбракованной воды или близком к нему.Это позволяет избежать перегрузки и вероятного затопления воздушного зазора, а также перегрузки трубопроводов и фитингов в системе обратного потока воды обратного осмоса. Кроме того, гидроаккумулятор почти не оказывает сопротивления потоку промывочной воды обратного осмоса по сравнению с обычными дренажными трубками.

В другом варианте осуществления изобретения на входе исходной воды в установку обратного осмоса встроено средство автоматического отключения. В случае засорения ниже по потоку, выхода из строя мембраны или какой-либо неисправности в установке обратного осмоса, которая приводит к накоплению избыточной отбракованной воды и, возможно, затоплению воздушного зазора, или утечке через отверстия для перелива или тому подобное, избыточный поток вызовет закрытие. выкл означает.Это прекращает подачу воды под давлением в установку обратного осмоса и тем самым останавливает поток избыточной сточной воды обратного осмоса.

Различные варианты вентиляции также доступны в различных вариантах реализации на выходе из аккумулятора, включая включение таких вентиляционных отверстий в стенку аккумулятора, в трубки, расположенные внутри аккумулятора, или в воздушном зазоре. Кроме того, к аккумулятору могут быть подключены предохранительные или аварийные линии перелива для его слива в случае возникновения чрезвычайно высоких скоростей обратного потока.

Дополнительные усовершенствования также могут быть включены в различные комбинации компонентов в соответствии с изобретением, чтобы облегчить быстрое и легкое соединение таких компонентов с другими компонентами.Они включают в себя специальную вставку компонента в гибкую трубку или установку ограничителей и регуляторов потока в другие компоненты конкретной системы обратного осмоса.

Кроме того, характер аккумулятора можно отрегулировать для особых ситуаций. Например, если стенки расположенного выше по потоку гидроаккумулятора были сделаны упругими, аккумулятор не только приспособлен для приема избыточного потока воды, но и аккумулятор может подавать такую ​​воду на вход воздушного зазора под некоторой степенью давления, даже если входной воздушный зазор находится на уровне выше аккумулятора.

Для вентиляции гидроаккумулятора используются различные методы вентиляции, позволяющие слить воду из гидроаккумулятора после того, как засор в канализации устранен, и желательно слить накопившуюся воду в канализационную линию. Раскрыт один вариант осуществления воздушного зазора, который обеспечивает сочетание вентиляции аккумулятора и отвода любого перелива из аккумулятора.

Аналогичным образом, в других вариантах осуществления можно выбрать различные устройства сопротивления потоку, устройства управления потоком, вентиляционные и переливные отверстия для различных приложений.Настоящая система способна просто и быстро принимать различные комбинации таких устройств. Вставные соединения эффективны для герметизации устройств в трубке, в которой они установлены, без напряжения трубки и развития трещин под напряжением и последующей утечки.

Другие особенности и преимущества изобретения станут очевидными из следующего подробного описания, взятого вместе с прилагаемыми чертежами, которые иллюстрируют, в качестве примера, признаки изобретения.

РИС. 1 представляет собой схематическое изображение системы обратного осмоса, включающей как передний, так и нижний по потоку аккумулятор, а также блок защиты от перенапряжения и резистор потока, который расположен ниже по потоку от аккумулятора, чтобы по существу блокировать любой обратный поток в аккумулятор, при этом следует отметить, что расположенный перед аккумулятором могут быть опущены во многих приложениях, при этом следует отметить, что номера, выделенные жирным шрифтом рядом с определенными компонентами, относятся не только к общему компоненту, но также и к последующим фиг.в котором такие компоненты проиллюстрированы более подробно;

РИС. 2 — увеличенный вид в продольном разрезе расположенного выше по потоку аккумулятора, показанного на фиг. 1, который расположен перед узлом воздушного зазора;

РИС. 3 — вид, аналогичный виду на фиг. 2, но иллюстрирующий второй вариант осуществления вышестоящего накопителя;

РИС. 4 — вид, аналогичный виду на фиг. 2, но иллюстрирующий третий вариант расположенного выше по потоку аккумулятора;

РИС. 5 — вид в продольном разрезе ограничителя потока, приспособленного также для использования в качестве соединения труб путем вставки в различные выбранные места в системе обратного осмоса, например, после расположенного выше по потоку гидроаккумулятора;

РИС.6 — увеличенный вид по линии 6-6 на фиг. 5;

РИС. 7 — вид в продольном разрезе одной из многих форм узлов с воздушным зазором, которые могут использоваться в настоящей системе обратного осмоса, при этом показанный узел воздушного зазора расположен сразу после ограничителя потока, показанного на фиг. 5;

РИС. 8 — вид по линии 8-8 на фиг. 7, где показано поперечное сечение, как если бы блок с воздушным зазором был сплошным и не был разрезан на фиг. 7;

РИС. 9 — вид по линии 9-9 на фиг.7, и показывающий поперечное сечение, как если бы блок с воздушным зазором был сплошным и не был разрезан на фиг. 7;

РИС. 10 — увеличенный вид в продольном разрезе предохранительного переливного и вентиляционного фитинга, расположенного ниже по потоку от блока воздушного зазора и перед нижним по потоку гидроаккумулятором, причем этот фитинг избирательно действует для удаления воздуха из аккумулятора и для отвода любых сточных вод, которые могли скопиться. до уровня перед аккумулятором;

РИС. 11 — увеличенный вид по линии 11-11 на фиг.10;

РИС. 12 — увеличенный вид по линии 12-12 на фиг. 10, и иллюстрирующий первое положение вентиляции / перелива;

РИС. 12A — увеличенный вид по линии 12A-12A на фиг. 10, и иллюстрирующий различные аксиальные положения двух трубчатых элементов 124 и 126;

РИС. 13 — вид, аналогичный виду на фиг. 12, но иллюстрирующий второе положение вентиляции / перелива;

РИС. 14 — вид в продольном разрезе одного варианта осуществления расположенного ниже по потоку аккумулятора;

РИС.15 — продольный разрез, аналогичный фиг. 14, но иллюстрирующий второй вариант осуществления расположенного ниже по потоку аккумулятора;

РИС. 16 — увеличенный вид по линии 16-16 на фиг. 15;

РИС. 17 — увеличенный вид в продольном разрезе седлового зажима, установленного на дренажной линии, ведущей в канализацию, а также иллюстрирующий одну из форм гидравлического сопротивления для блокирования высокоскоростного обратного потока сточных вод;

РИС. 18 — увеличенный вид по линии 18-18 на фиг.17;

РИС. 19 — увеличенный подробный вид резистора потока, показанного на фиг. 17, иллюстрирующий включение фильтра или экрана в узел проточного резистора;

РИС. 20 — увеличенный вид в разрезе автоматического отключающего клапана для перекрытия источника воды, поступающей в установку обратного осмоса, когда обнаруживается заранее определенное количество воды, протекающей в обратном направлении из дренажных линий;

РИС. 21 — увеличенный вид по линии 21-21 на фиг. 20;

РИС. 22 — увеличенный вид по линии 22-22 на фиг.20;

РИС. 23 — увеличенный вид по линии 23-23 на фиг. 20;

РИС. 24 — вид сзади системы водяного охлаждения обратного осмоса, включающей расположенный ниже по потоку аккумулятор в соответствии с настоящим изобретением;

РИС. 25 — подробный вид гибкой пластиковой переливной трубки, соединенной с боковым вентиляционным отверстием блока с воздушным зазором, с вентиляционной трубкой, вставленной в переливную трубку и проходящей в верхнюю часть расположенного ниже по потоку аккумулятора;

РИС.26 — подробный вид предохранительного переливного отверстия, показанного на фиг. 7, иллюстрирующий вариант осуществления, в котором гибкая пластиковая переливная трубка прикреплена к отверстию, а вентиляционная трубка расположена через пластиковую переливную трубку, а также через порт и в верхней части расположенного ниже по потоку аккумулятора;

РИС. 27 — увеличенный вид в продольном разрезе другого варианта осуществления ограничителя потока;

РИС. 28 — вид в продольном разрезе другого варианта осуществления резистора противотока;

РИС.29 — продольный вид сбоку другого варианта осуществления регулируемого ограничителя потока; и

РИС. 30 — еще одна форма резистора обратного тока.

Общая система

Теперь обратимся к фиг. 1, проиллюстрированная система обратного осмоса или блок 9 может быть расположен в любом из различных положений и положений, в зависимости от конкретного применения.

В обычной домашней установке система обратного осмоса расположена под раковиной 12, которая поддерживается кухонной стойкой 16.Раковина 12 опорожняется в сливную линию 20, которая соединена с обычным P-сифоном 22, который проходит через стенку 23 для соединения с канализационной линией (не показана).

Трубопровод 24 соединен с источником воды, таким как городская система водоснабжения, для подачи исходной или питательной воды для установки 9 обратного осмоса. Поток питательной воды находится под управлением запорного клапана подачи воды (не показан).

Вода из трубопровода 24 течет по трубопроводу 26 к автоматическому запорному клапану 21.Из клапана 21 вода поступает в установку обратного осмоса 9.

Давление источника воды заставляет часть подаваемой воды проходить через специальную мембрану обратного осмоса (не показана) в установке 9 обратного осмоса. Это дает питьевую воду, которая течет через соединительный трубопровод 103 и через тройник 29 в любое хранилище. резервуар 30 или трубопровод 32, ведущий к обратному крану 34, в зависимости от того, был ли кран открыт для выдачи воды пользователю. Вода, которая не проходит через мембрану обратного осмоса, превращается в отходы или отходы воды, которая течет из установки обратного осмоса через его выпускное отверстие в трубопровод 36.Затем вода проходит через ограничитель потока 38, расположенный перед гидроаккумулятором 2.

Отводная вода, покидающая аккумулятор, затем течет через другой ограничитель потока 5 и попадает в воздушный зазор 7 системы. Конкретный проиллюстрированный воздушный зазор 7 является просто иллюстративным. Он может иметь любую из различных форм, некоторые из которых включают в себя специальные вентиляционные устройства и шунтирующие отверстия для обратного потока или специальные концевые фитинги для присоединения к гибким трубам или жестким трубопроводам различных размеров, как будет более подробно описано ниже.

Отводная вода, текущая в воздушный зазор 7, течет под действием силы тяжести мимо тройника 112, как показано на ФИГ. 10, предохранительного переливного и вентиляционного фитинга 10. Фитинг 10 прикреплен к верхней оконечности расположенного ниже по потоку аккумулятора 14, так что вода протекает через аккумулятор к ограничителю 40 расхода, который расположен после аккумулятора.

Из ограничителя потока 40 отбракованная вода течет через тройник 48 и через резистор потока 17 к седловому зажиму 168. Зажим соединен с дренажной линией 20 для прохождения отбракованной воды в дренажную линию.Перед резистором 17 потока любая вода, вытекающая из дренажной линии 20, имеет путь от верхней части Т-образного фитинга 48 в трубопровод 50, ведущий к автоматическому запорному клапану 20 для перекрытия дальнейшего потока исходной воды через трубопровод 51 к установке 9 обратного осмоса, когда обратный поток достигает определенного уровня, как будет видно.

Описание работы и компонентов

Хотя воздушный зазор 7 способен выдерживать типичный расход отбракованной воды около 60 унций в минуту, это намного больше, чем обычно необходимо, и гораздо больше, чем могут справиться компоненты, отверстия и трубки, расположенные ниже по потоку от воздушного зазора. без дублирования и затопления одного или нескольких отверстий в воздушном зазоре или вентиляционных и переливных отверстий, расположенных ниже по потоку от воздушного зазора.В этом отношении трубка предпочтительно представляет собой относительно небольшой гибкий пластиковый материал, такой как полиэтилен, с внешним диаметром порядка одной четверти или трех восьмых дюймов.

отдают предпочтение, потому что они относительно недороги при меньших размерах, и их можно легко сформировать или изогнуть вокруг препятствий для подключения к компонентам обратного осмоса под раковиной или в других тесных помещениях. Он также прочен и не подвержен коррозии. Он настолько широко используется, что можно получить множество концевых соединений для присоединения трубки к большему жесткому каналу с более высокой пропускной способностью воды или к компонентам обратного осмоса.Например, на рынке широко доступны так называемые быстроразъемные соединители. Такие фитинги не являются частью настоящего изобретения и поэтому не будут описаны подробно.

Другая причина, по которой соединения с плотной посадкой являются настолько распространенными, заключается в том, что давление в дренажных линиях относительно низкое, и герметичность фитинга может быть легко достигнута путем правильной конфигурации и выбора размеров элементов крепления трубок компонентов обратного осмоса, а также предпочтительно путем предоставления элементов с захватывающими ребрами, выступами и т.п. для захвата трубки, когда она проталкивается через элементы.Если гребни имеют правильный размер и правильное расположение, соединение будет герметичным без поломки трубопровода под напряжением в течение продолжительных периодов использования. Движение воды мимо таких соединений в основном происходит под действием силы тяжести, но фитинговые соединения, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, также оказались герметичными при типичном домашнем давлении в трубопроводе.

Обычно трубка разрезается там, где требуется соединение, а затем обрезанный конец проталкивается через элемент крепления трубки компонента обратного осмоса.Кроме того, такие компоненты, как ограничители потока, описанные в этой заявке, могут быть вставлены в примыкающие отрезанные концы для соединения отрезанных концов, как будет показано ниже.

Например, типичная пластиковая трубка диаметром 3/8 дюйма имеет внутренний диаметр 1/4 дюйма. Как будет объяснено позже в связи с фиг.17, компоненты в настоящей системе обычно включают жесткое, проходящее в продольном направлении трубчатое торцевое соединение. который приспособлен для проталкивания в отверстие 1/4 дюйма в трубке. Для этого внешний диаметр концевого соединения делают гладким и предпочтительно на 4-8 тысячных больше диаметра, чем внутренний диаметр 1/4 дюйма.

Трубка скользит примерно на две трети длины внешнего конца концевого соединения. Затем он продвигается дальше по внутренней половине длины концевого соединения, где встречается с множеством кольцевых выступов или захватов, сформированных по окружности соединений, например, путем формования или подобного.

Гладкая внешняя часть торцевого соединения обеспечивает плотную посадку или уплотнение, в то время как захваты представляют собой механическое соединение на внутренней части для обеспечения целостности соединения.

Захваты должным образом разнесены в продольном направлении, а их диаметр сделан достаточно большим, чтобы увеличить радиус концевого фитинга примерно на 10-20 тысячных. Каждый захватывает пластиковую трубку на относительно небольшой площади.

Примерно аналогичные захваты существуют в уровне техники. Первоначально они были разработаны для резиновых трубок, а позже также использовались с виниловыми трубками. В этих приложениях они в целом были удовлетворительными. Однако они также используются с поливиниловыми и полипропиленовыми трубками, обычно используемыми в системах обратного осмоса.В этом случае захваты обычно разнесены по всей длине концевого соединения, вгрызаясь в трубку на относительно длинном участке и создавая рабочее напряжение. Захваты предшествующего уровня техники намного больше, чем захваты, используемые в этом изобретении, что увеличивает радиус концевого фитинга примерно на 25-30 тысячных долей. По-видимому, это было сделано для обеспечения водонепроницаемости. Однако было обнаружено, что происходит прямо противоположное, потому что конструкция растягивает пластиковую трубку обратного осмоса по всей длине концевого соединения.Это чрезмерно нагружает трубку, вызывая ее раскол и выход из строя с течением времени.

Конструкция согласно настоящему изобретению использует другой подход и использует гладкую часть торцевого соединения для обеспечения уплотнения, в то время как захваты на внутреннем конце торцевого соединения обеспечивают механическое крепление, а их диаметр уменьшается, чтобы обеспечьте такое крепление, но без напряжения трубки, которое может вызвать раскалывание и растрескивание. Размеры, используемые в настоящем устройстве, существенно не изменяются при увеличении диаметра трубок, поскольку толщина стенок обычно используемых пластиковых трубок составляет примерно одну шестнадцатую дюйма.

Обычно пластиковую трубку разрезают там, где требуется соединение, а затем обрезанный конец проталкивают через концевое соединение детали или компонента. Таким образом, ограничители потока, подобные тем, которые описаны ниже в заявке, могут быть вставлены в примыкающие концы срезов где угодно, как будет показано ниже.

Кроме того, хотя проталкивание компонентов в пластиковую трубку является предпочтительным по причинам стоимости и простоты, очевидно, что удержание концов фитинга в трубке может быть достигнуто любым количеством способов, например, с помощью клея, навинчивания резьбы. , так далее.Настоящее изобретение включает использование любого соединения, эффективного для соединения компонентов с пластиковой трубкой.

Аналогичным образом, использование жестких или полужестких труб или трубопроводов также входит в объем настоящего изобретения. Иногда предпочтительнее использовать жесткий трубопровод из ПВХ. Это недорогой, широко доступный и способный к быстрой адгезивной сборке. Он также доступен в полупрозрачной форме, что, как будет видно, важно для некоторых применений настоящего изобретения. Использование такой жесткой трубы требует другого типа сборки, но настоящее изобретение охватывает использование этих и подобных материалов, поскольку они не оказывают существенного влияния на работу изобретения.Часто соединения между компонентами показаны только схематично, но следует понимать, что можно использовать любое из общедоступных средств для соединения. Как упоминалось ранее, низкое давление, присутствующее в дренажных линиях обратного осмоса, относительно не способствует утечкам, иногда присутствующим в водопроводных системах высокого давления. Соединения, описанные в этой заявке, адаптированы для обеспечения герметичности не только при таких низких давлениях, но также при давлениях, превышающих приблизительно 100 фунтов на квадратный дюйм.В связи с этим аэрозольные «бомбы», часто используемые для устранения препятствий, могут создавать давление порядка 5-15 фунтов на квадратный дюйм.

Как указывалось ранее, очень желательно, чтобы скорость потока отработанной воды обратного осмоса могла регулироваться в соответствии со скоростью, с которой могут справиться трубка и компоненты обратного осмоса, чтобы отработанная вода не выходила из каких-либо вентиляционных или переливных отверстий в атмосферу.

Согласно настоящему изобретению предусмотрено несколько средств для выполнения этой регулировки или управления.Можно использовать один или все, в зависимости от желаемой степени избыточности. Многие из таких средств проиллюстрированы в единственном примерном варианте осуществления, но в идеале только некоторые из них будут использоваться на практике, как будет показано ниже.

Ограничитель 38 потока на входе расположен в трубопроводе 36 после устройства обратного осмоса. Он также расположен перед входным гидроаккумулятором 2, который, в свою очередь, расположен перед вторым ограничителем потока 5.

Детали ограничителей потока 38, 5 и 40 представлены на фиг.5 и 6. Ограничитель 38 идентичен другим ограничителям 5 и 40 и содержит удлиненный центральный корпус 54, имеющий центральное отверстие 56. Он устанавливается в полиэтиленовую трубку или канал 36 диаметром 3/8 дюйма в любом желаемом месте путем простого разрезания. канал 36 в этом месте и вдавливая концы корпуса 54 в срезанные концы.

Противоположные концы корпуса 54 включают в себя множество разнесенных в продольном направлении периферийных захватов, выступов или ребер 58. Как обсуждалось ранее, эти ребра 58 имеют точные размеры, чтобы прижиматься к внутренним стенкам гибкого канала 36 для обеспечения герметичного соединения. , но не настолько плотно, чтобы вызвать трещины под напряжением в трубопроводе.

Один конец корпуса 54 снабжен внешней плоскостью 60, как лучше всего видно на фиг. 6. Плоскость 60 включает поперечный канал 62 для воды, который открывается через плоскость 60 в отверстие 56 ограничительного тела 54. Конец отверстия 56, примыкающий к каналу 60, имеет резьбу для приема винта 64 с резьбой.

Конец корпуса 54 без резьбы вставляется в один из концов отрезанной трубки. Продольное положение винта 64 регулируется с помощью подходящей отвертки, чтобы поворачивать головку винта 64 до тех пор, пока скорость потока воды через отверстие 56, канал 62 и через плоскую поверхность 60 в отверстие выходного трубопровода не будет достигнута. 36 удовлетворительно.После регулировки винта 64 конец ограничителя 5 с резьбой вставляется в другой обрезанный конец трубки. В этом положении винт 64 утоплен, что снижает возможность вмешательства в регулировку. С другой стороны, если регулировка необходима, трубка легко разрезается, регулировка выполняется, а ограничитель перемещается, как и раньше. Положение ограничителя 5 потока может быть изменено для специальных целей, как будет видно, поскольку он может быть расположен в трубке системы почти в любом месте системы.В этом отношении следует отметить, что ограничитель 5 потока является устройством управления двунаправленным потоком. Он адаптирован для ограничения потока воды в любом направлении, что полезно в определенных областях применения.

Предпочтительно, ограничители потока 38 и 5 отрегулированы так, чтобы ограничивать скорость потока ограничителем 5 больше, чем скорость потока через ограничитель потока 38. Отверстие потока в ограничителе потока 5 также выполнено таким образом, чтобы оно было меньше, чем отверстие во впускном отверстии. сопло 52 воздушного зазора 7. При таком расположении любой избыточный поток из установки 9 обратного осмоса сначала будет возвращаться и течь в накопитель 2, расположенный выше по потоку, включая, как будет описано, любые скачки потока вверх по потоку из-за периодической промывки мембраны обратного осмоса.Такие скачки не могут достигнуть воздушного зазора 7 и превысить его способность пропускать поток отбракованной воды.

Очевидно, что в ограничителе 5 могут быть выполнены регулировки, отличные от размера отверстия для потока, для регулирования скорости потока через него, если это необходимо, например, для увеличения плоской поверхности 60 или канала 62.

Даже если ограничитель 38 был непреднамеренно опущен или считался избыточным и намеренно исключенным, аккумулятор 2 будет эффективным для поглощения внезапных скачков напряжения от установки обратного осмоса, вызванных промывкой мембраны или подобным.Конструкция и работа ограничителя 5 такие же, как описано для ограничителя 38.

Как лучше всего видно на фиг. 2, вода, текущая из трубопровода 36, течет в аккумулятор 2. Предпочтительно, вместо того, чтобы соединять аккумуляторный трубопровод с трубопроводом 36, трубопровод 36 делается непрерывным, так что он проходит через всю длину аккумулятора 2 вдоль его продольной оси.

Во время нормального потока воды, отбрасываемой обратным осмосом, поток обычно регулируется компонентами внутри блока обратного осмоса, но после выхода из блока обратного осмоса поток регулируется ограничителем 38 потока, так что воздушный зазор не перегружается или не затопляется.Некоторые установки обратного осмоса периодически промываются водой для удаления скопившихся загрязнений на мембране обратного осмоса. Когда это происходит, увеличенный поток не сможет проходить через предварительно настроенный ограничитель потока 5 и будет выходить из расположенного внутри канала 36 через небольшие отверстия 44, образованные в стенках канала 36. Количество размеров и расположение таких отверстий будут варьируются в соответствии с потребностями системы, но обычно отверстия 44 расположены рядом с противоположными краями аккумулятора 2.

Для образования кольцевого пространства, в котором может собираться эта избыточная вода, канал 36 окружен проходящим в продольном направлении цилиндром 70, который обычно коаксиален внутреннему каналу 36. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, цилиндр 70 изготовлен из жесткого полупрозрачного пластикового материала, а его противоположные концы выступают за внешние поверхности пары цилиндрических ступиц 72, которые образуют часть пары концевых фитингов 74, и прикреплены к ним с помощью клея.

Каждый фитинг 74 включает внутреннюю центральную выемку внутри ступицы 72 для установки пары уплотнительных колец 80, которые упираются в канал 36, образуя водонепроницаемое уплотнение. Каждый фитинг 74 также включает цилиндрический фланец 78, который зацепляется на своей внутренней поверхности концом соседнего цилиндра 70. Пружинный зажим или фиксатор 79 зацепляет внешнюю поверхность фланца 78 и канал 36, чтобы ограничить канал 36 от нежелательного воздействия. продольное движение. Для этой цели фиксатор включает центральное отверстие для приема канала 36, а множество податливых пружинных пластин или пальцев (не показаны) фиксатора 79 позволяют протягивать канал 36 мимо пальцев в одном направлении, но пальцы будут закопайте и не допускайте вытягивания кабелепровода в обратном направлении.

Поток воды в аккумулятор 2 из отверстий 44 собирается в кольцевом пространстве, образованном между трубопроводом 36 и цилиндром 70 и концевыми фитингами 74. При желании пространство можно вентилировать, чтобы позволить воздуху выходить, пока происходит заполнение аккумулятора. , но обычно в этом нет необходимости, поскольку поток воды из выпускного отверстия установки обратного осмоса находится под давлением источника воды.

Таким образом, любой избыточный поток собирается в аккумуляторе 2 до тех пор, пока временный поток или помпаж не рассеется, после чего собранная в аккумуляторе вода медленно течет обратно в трубопровод 36 через отверстия 44.

При желании гранулы или твердые частицы, как в общем обозначено позицией 37, могут быть помещены в аккумулятор 2 либо в кольцевое пространство между трубопроводом 36 и цилиндром 70, либо в трубопроводе 36, либо в обоих, как показано. Их можно химически обработать, чтобы убить бактерии, которые могут существовать в воде, протекающей через аккумулятор. Такое расположение твердых частиц может быть предусмотрено в любом из аккумуляторов настоящего изобретения, как показано на фиг. 15 например. Частицы йодированной серебра являются примером таких твердых частиц.

РИС. 3 и 4 иллюстрируют дополнительные варианты осуществления накопителя, который может использоваться в настоящей системе. Эти варианты осуществления включают в себя некоторые компоненты, которые идентичны компонентам варианта осуществления, показанного на фиг. 2, и в этом случае используются одинаковые цифры. Некоторые другие компоненты выполняют аналогичную функцию, и в этом случае на фиг. 3, а нижний индекс «b» используется на фиг. 4. Новым или дополнительным компонентам присваиваются другие номера.

В варианте осуществления, показанном на фиг.3 используется цилиндр 70а, который изготовлен из подходящего гибкого пластика или эластомерного материала, способного упруго растягиваться или расширяться при заполнении водой под давлением. Это увеличивает водоудерживающую способность кольцевого пространства между трубопроводом 36 и цилиндром 70a. Кроме того, как только состояние высокоскоростного потока, которое отвечает за заполнение кольцевого пространства, уменьшается, эластичность цилиндра 70a способствует более быстрому сливу кольцевого пространства в канал 36 через отверстия 44.

Цилиндр 70a прикреплен с помощью клея на своих противоположных концах над частями внешних поверхностей пары цилиндрических втулок 76. Другие участки внешних поверхностей подходят и прикрепляются с помощью клея в кольцевых выемках пары цилиндрических концевых фитингов 74a, соответственно . Каждая арматура 74а включает глухое отверстие, в которое входит пара уплотнительных колец 80 для обеспечения водонепроницаемости соединения с трубопроводом 36.

Чтобы ограничить расширение или растяжение цилиндра 70a в целях безопасности, пара лент 82 из нержавеющей стали или другие подходящие ограничители расположены так, чтобы окружать цилиндр 70a в областях, прилегающих к внутренним концам, соответственно, пары втулок. 76.При таком расположении только длина цилиндра 70а между этими концами может свободно расширяться наружу.

Еще один вариант осуществления показан на фиг. 4, этот вариант осуществления отличается главным образом использованием удлиненной цилиндрической предохранительной втулки 84. Втулка 84 изготовлена ​​из жесткого пластикового материала, часто полупрозрачного для наблюдения за уровнями воды и работой, а ее противоположные концы надеваются и прикрепляются с помощью клея. к паре цилиндрических прокладок 86, которые надеваются и прикрепляются с помощью клея, соответственно, к паре концевых фитингов 74а.Предохранительная втулка 84 обеспечивает защиту от любого возможного деструктивного чрезмерного расширения цилиндра 70а, которое может позволить воде выйти из аккумулятора 2b.

Вода, выходящая из аккумулятора 2, течет через ограничитель потока ниже по потоку 5 к воздушному зазору 7. Как лучше всего видно на фиг. 7, 8 и 9, воздушный зазор может быть любым из множества воздушных зазоров, характеризующихся гравитационным потоком отбракованной воды через отверстие, окно или воздушный зазор 88, который открывается в атмосферу.

Предпочтительная форма воздушного зазора 7 показана на фиг.7. Он предотвращает обратный сифон дренажной воды ниже по потоку или сбрасывает воду в систему питьевой воды, когда в линиях подачи воды возникает вакуум на входе или когда в дренажном трубопроводе возникает состояние высокого давления ниже по потоку.

Воздушный зазор 7 включает удлиненный, вертикально ориентированный цилиндрический корпус 90, имеющий центральную полую часть, которая открывается в атмосферу через окно 88 воздушного зазора. Вода, отбрасываемая обратным осмосом, текущая в воздушный зазор, капает вниз из концевого фитинга 94 сопла воздушного зазора. .Фитинг 94 вставляется на своем верхнем конце в трубу 36 и захватывает трубу с помощью зажимных ребер 98, подобных ребрам 58, описанным в связи с фиг. 5. Более широкая центральная часть фитинга 94 приклеивается к верхнему концу корпуса 90.

Основание полой части корпуса 90 имеет форму чаши для улавливания и, как правило, радиально внутрь направления воды, капающей вниз из фитинга 94. Это заставляет воду течь в отверстие удлиненной нижней конечности 92, верхняя часть которой часть прикрепляется с помощью клея внутри верхнего конца жесткой пластмассовой трубы или соединительного канала 110.

Нижний конец оконечности 92 имеет уменьшенный диаметр и включает выступы или ребра 100, подобные ребрам 58, показанным на фиг. 5. Эти ребра 100 обеспечивают непроницаемое для текучей среды соединение, когда нижняя оконечность вдавливается в канал 102, который, как можно видеть, проходит через расположенный ниже по потоку аккумулятор 14 до точки рядом с его нижним концом. В этот момент канал 102 предпочтительно является прерывистым по причинам, которые будут описаны ниже. Он встает в водонепроницаемую связь с трубопроводом 103, который продолжается до дренажной линии.

Корпус 90 с воздушным зазором включает вентиляционное отверстие 104, которое открывается в направленный вбок боковой перепускной канал 106, как показано на фиг. 9, который выступает из корпуса 90. Назначение этого отверстия для перелива будет описано позже в связи с работой расположенного ниже по потоку аккумулятора 14. Такой боковой канал также может служить вентиляционным отверстием и может быть отформован как единое целое с корпусом. 90, или отформован отдельно, а затем прикреплен с помощью клея на месте при установке корпуса 90.

Другой альтернативой является использование другого корпуса 7а с воздушным зазором, как показано на фиг.25, который имеет порт в его основании для соединения с трубопроводом 36. Впускной канал имеет гладкий выступ, снабженный захватами 58, рассмотренными ранее. В этом варианте осуществления боковой перепускной канал 106a корпуса 7a с воздушным зазором вставлен в трубку 107 с плотной посадкой. Вентиляционная трубка 138a, подобная трубке 138, описываемой в связи с фиг. 10, проходит через трубку 107 и вниз в верхнюю часть аккумулятора 14. Вентиляционная трубка 138a может проходить на некоторое расстояние ниже аккумулятора 14 для цели, которая станет очевидной из пояснения к фиг.24 позже.

В еще одном варианте, показанном на фиг. 26 корпус 7 с воздушным зазором по фиг. 7 может быть снабжен вентиляционной трубкой 138b, которая не проходит по всей длине трубки 107, а вместо этого вставляется в верхнюю часть трубки 107, как показано, а затем располагается вниз в верхней части аккумулятора 14. Специалистам в данной области техники будут предложены различные другие варианты переполнения и вентиляции.

Нижний конец канала 110 соединен с помощью клея в отверстии одной из трех ветвей Т-образного фитинга 112, который образует часть предохранительного переливного и вентиляционного фитинга 10, как показано на ФИГ.10. Трубопровод 110 и фитинг 112 изготовлены из стандартного поливинилпластового материала для облегчения такого клеевого соединения.

Противоположная или нижняя одна из ножек фитинга 112 аналогичным образом прикреплена с помощью клея к цилиндрической верхней втулке 114, которая образует часть расположенного ниже по потоку аккумулятора 14, как будет описано ниже.

Отверстие боковой ножки Т-образного фитинга 112 с возможностью скольжения принимает цилиндрический внутренний конец полого шунтирующего корпуса 116.

Корпус 116 включает в себя торцевую стенку 118, которая закрывает внешнюю сторону корпуса, за исключением пары отверстий 120 и 122, проходящих через стенку 118 и сообщающихся с отверстиями пары трубчатых элементов 124 и 126 соответственно.Внешние части элементов 124 и 126 выполнены гладкими, в то время как внутренние части снабжены описанными ранее ребрами 58, так что гибкую трубку 125 можно легко надевать на элементы 124 и 126 и удерживать ими. Корпус 116 шунта может быть повернутым, чтобы расположить один из элементов 124 и 126 выше или ниже другого, или оба элемента могут быть расположены в горизонтальном положении для особых условий вентиляции и перелива. После этого корпус 116 фиксируется на месте с помощью клея.

Как лучше всего видно на фиг. 12, отверстие 120 больше, чем отверстие 122, так что, в зависимости от положения поворота клапана или шунта 128, большая часть жидкости в корпусе 116, будь то вода или воздух, будет проходить через одно из отверстий 120. и 122, чем через другой, или одно или оба отверстия 120 и 122 могут быть закрыты.

Как видно на фиг. 12A, элемент 124 расположен немного радиально внутрь элемента 126, так что есть место для полудюймовой муфты из ПВХ, чтобы окружить оба элемента с трубкой 125 на своем месте на каждом.

Шунт 128 имеет отверстие 130, как показано на фиг. 13, который с возможностью вращения принимает штифт, выполненный за одно целое со стенкой 118 корпуса, так что шунт 128 может вращаться внутри корпуса 116 по внутренней поверхности стенки 118.

Конфигурация шунта 128 включает встроенный дугообразный дивертер 132, который проходит внутрь от основания шунта. Отводное устройство 132 служит для отвода жидкости в ту или иную сторону по мере того, как жидкость течет к стенке 118. Во время регулировки отклонитель 132 также обеспечивает удобное средство для вращения шунта 128.

Основание шунта 128 включает в основном дугообразный край 134, примыкающий к центру вращения шунта 128, и, в соответствии с его поворотным положением, служит для регулирования или контроля количества жидкости, которая может проходить мимо шунта через отверстие. 120.

Шунт 128 включает в себя меньшую дугообразную кромку 136, расположенную напротив дугообразной кромки 134 и работающую в соответствии с ее поворотным положением, чтобы регулировать или контролировать количество жидкости, которая может проходить мимо шунта через отверстие 122.

Что касается функции фитинга 10, важно, чтобы расположенный ниже по потоку аккумулятор 14 сообщался с атмосферой через одно или несколько вентиляционных отверстий, а также важно, чтобы имелся один или несколько аварийных проходов или выходов для воды, идущей в атмосферу, или перетекать в сборные контейнеры, расположенные снаружи аккумулятора. Это позволяет отводить значительные обратные потоки загрязненной воды из дренажных линий из системы задолго до того, как такие обратные потоки могут подняться и, возможно, достичь воздушного зазора 7.

Таким образом, воздух из аккумулятора может выпускаться через один или оба элемента 124 и 126 фитинга 10, а восходящая вода обратного потока может проходить через один или оба элемента 124 и 126, а также через воздушный зазор. боковое отверстие 106. Если ожидается большое количество обратного потока воды, дополнительные фитинги 10 могут быть вставлены в дренажные линии, как будет очевидно.

РИС. 10 и 11 также показаны дополнительная или альтернативная форма вентиляции аккумулятора 14 с помощью гибкой пластмассовой трубки 138.Трубка 138 вводится через отверстие небольшого размера, предусмотренное в соединительном трубопроводе 110. Ее верхний конец предпочтительно удерживается на месте лентой 139, обернутой вокруг нее и вокруг соседнего трубопровода 110. Трубка 138 также проходит через отверстие увеличенного размера, предусмотренное в канал 102.

Трубка 138 может оканчиваться на любой желаемой высоте внутри трубы 102, но предпочтительно она проходит внутрь трубы 102 до точки чуть выше того места, где конец трубы 102 упирается в трубу 103.Как показано, трубка 138 проходит в продольном направлении вниз внутри трубопровода 102, мимо предохранительного и переливного фитинга 10 и в верхнюю часть аккумулятора.

Трубка 138 выполняет несколько двойных функций. Он проходит в аккумулятор 14 для выпуска воздуха из аккумулятора в атмосферу и тем самым способствует периодическому наполнению и опорожнению аккумулятора. Он также обеспечивает вентиляцию через большое входное отверстие во внутреннюю часть трубки 102.

Трубка 138 дополнительно обеспечивает небольшой проходящий в продольном направлении элемент с низким коэффициентом трения на пути потока отводимой воды обратного осмоса.Фактически вода может стекать вниз по внешней стороне трубки 138. Было обнаружено, что это устраняет или значительно снижает звук капания воды, который в противном случае имел бы место. Вместо того, чтобы капать в аккумулятор большего объема, вода может двигаться вниз по длине трубки 138.

Также было обнаружено, что капающая вода, отбракованная обратным осмосом, течет более легко и эффективно по трубке 138 внутри трубки 102 по сравнению со случайным потоком через трубку 102 пробок воды, разделенных воздухом, попавшим в воздушный зазор, который представляет собой обычную картину потока с шумом в предшествующем уровне техники.Наличие трубки 138 приводит к меньшему сопротивлению потоку и заметному увеличению объема потока воды. Этот более легкий поток важен для уменьшения накопления или накопления воды из отходов обратного осмоса в дренажных линиях, которые могут достигать и загрязнять воздушный зазор 7 или нежелательно выходить из одного или нескольких отверстий аварийного перелива в системе.

Как указывалось ранее, в прошлом были предприняты усилия, чтобы не допустить, чтобы выбросы с необычно высокой скоростью или скачки давления в дренажных или канализационных линиях перекрывали воздушный зазор 7 и тем самым могли загрязнять подачу питьевой воды.Дефлекторы перенапряжения, такие как показанные в моем патенте США No. № 5,176,165 являются одним из средств отвода таких резервных рывков или скачков давления. Использование обычно вертикально ориентированного расположенного ниже по потоку гидроаккумулятора 14 в соответствии с настоящим изобретением является другим средством для достижения этой цели, но совершенно другим способом.

В частности, вода, отходящая от обратного осмоса, поступает в аккумулятор 14 через центральный трубопровод 102, как показано на фиг. 14. Трубка 102 проходит через удлиненную цилиндрическую втулку 140 вдоль продольной средней линии втулки.

Как указывалось ранее, верхний конец втулки 140 входит внутрь и прикрепляется к верхней втулке 114 с помощью клея, в то время как нижний конец гильзы 140 аналогичным образом прикрепляется с помощью клея внутри нижней втулки 115.

Верхняя втулка 114 приклеивается к нижней части Т-образного фитинга 112, который образует часть предохранительного переливного и вентиляционного фитинга 10. Нижняя втулка 115 прикрепляется с помощью клея внутри центральной выемки в нижнем концевом фитинге 150.Фитинг 150 также включает центральное глухое отверстие, через которое проходит трубопровод 102. Пара уплотнительных колец 80 установлена ​​внутри глухого отверстия в зацеплении с каналом 102 для обеспечения герметичного соединения.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 14, трубопровод 102 продолжается до дна аккумулятора, где он упирается в трубопровод 103. При таком расположении, если есть блокировка отбракованной воды ниже по потоку от аккумулятора 14, вода будет подниматься в центральном трубопроводе 102, и предпочтительно вытекает из одного или нескольких отверстий 142, которые предусмотрены в трубопроводе 102 рядом с дном аккумулятора.В определенных ситуациях, когда требования к вентиляции или потоку выше, отверстия 142 могут быть предусмотрены в дополнительных местах или даже по всей длине трубопровода 102.

Вода, выходящая из отверстий 142, будет течь в кольцевое пространство, образованное между трубопроводом 102 и гильзой 140. Если установка обратного осмоса работает во время любого засора, этот поток будет продолжаться через отверстия 142 до тех пор, пока блокировка не будет устранена. или установка обратного осмоса выключена.

Если кольцевое пространство заполнено, в конечном итоге собранная в кольцевом пространстве вода вытечет из одного или обоих трубчатых элементов 124 и 126 фитинга 10, тем самым предотвращая попадание воды в воздушный зазор 7.В этом отношении положение шунта 128 ранее было расположено так, чтобы отводить отбракованную воду из одного или обоих трубчатых элементов 124 и 126 по желанию. Вдобавок или альтернативно, в зависимости от того, предусмотрен ли боковой вентиль 106 и поднимается ли отбракованная вода на эту высоту, отбракованная вода может выливаться из вентиляционного отверстия 106.

Кроме того, воздух, выходящий из аккумулятора при его заполнении, выпускается сначала из элемента 126, затем из элемента 124, затем из трубки 138 и, наконец, из бокового вентиляционного отверстия 106.

Верхний конец трубки 138 можно изначально разместить на высоте, чтобы поддерживать вентиляцию как можно дольше и как можно дольше отсрочить использование трубки 138 в качестве пути для разлива поднимающейся воды. Это будет означать расположение верхнего конца трубки 138 чуть ниже окна 88 воздушного зазора и вентиляционного отверстия 104.

В этом отношении следует понимать, что настоящая система включает в себя различные избыточности и что количество используемых перепускных трубопроводов, вентиляционных отверстий и т.п. будет варьироваться в соответствии с требованиями каждого конкретного приложения.

Когда засорение устранено, вся вода, собранная в гидроаккумуляторе, вытекает из кольцевого пространства через отверстия 142 и попадает в канал 102 для прохождения к сливу. Таким образом, гидроаккумулятор выравнивает поток отбракованной воды в канализацию, а также предотвращает обратный поток при скачках высокого давления и т.п.

В сочетании с действием трубки 138, как описано выше, стенки аккумулятора обеспечивают эффект гашения или ослабления звука, чтобы замаскировать любой звук поступающей вперед отбракованной воды, падающей внутрь аккумулятора.Кроме того, химически обработанные твердые частицы 37 могут быть помещены в аккумулятор, как описано ранее, для ослабления звуков капающей воды обратного осмоса и захваченного воздуха.

Диаметр и длина аккумулятора, а также расстояние между его компонентами можно изменять в зависимости от желаемой производительности и емкости. Используемые материалы также находятся на усмотрении пользователя, причем прозрачный или полупрозрачный материал предпочтителен для визуального информирования установщика или техника по обслуживанию о соблюдении условий работы системы, включая количество воды, собираемой в гидроаккумуляторе.

Внешний рукав 140 большего диаметра по сравнению с проходящей через него трубкой 102 составляет большое пространство, внутри которого любой высокоскоростной обратный поток загрязненной воды имеет возможность рассеивать свою силу, значительно замедляя и поглощая скорость обратного потока. Даже если бы не было шунтирования такого обратного потока с помощью специальных предохранительных переливов и т.п., емкость аккумулятора 14, по всей вероятности, полностью предотвратила бы достижение какого-либо выброса обратного потока в воздушный зазор 7.

РИС. 15 иллюстрирует другой вариант осуществления аккумулятора. Многие из компонентов идентичны варианту осуществления, показанному на фиг. 14, и поэтому используются одинаковые цифры. Если компоненты модифицируются, но выполняют, по сути, одну и ту же функцию, используются идентичные цифры, но с нижним индексом «а».

Наружная втулка 140a больше в диаметре, чем втулка 140 согласно первому варианту осуществления по фиг. 14. Это дает место для одиночной трубы 102, которая может быть разрезана на прерывистые, расположенные бок о бок нижнюю и верхнюю секции 144 и 146 трубы.При таком расположении обратный поток воды может поступать во внешнюю втулку 140a не только через отверстия 142, но и через отверстие в верхнем конце нижней секции 144 трубки. Большая внешняя втулка 140a также легче вмещает твердые частицы. 37, который может окружать 144 и 146, как упоминалось ранее в связи с вариантом осуществления по фиг. 2.

Верхняя и нижняя втулки 114a и 115a также имеют больший диаметр, чем в варианте осуществления, показанном на фиг. 14 для установки в больший Т-образный фитинг 112a и нижний фитинг 150a, а большая внешняя втулка 140a надевается на эти фитинги и прикрепляется к ним с помощью клея, как показано на фиг.15.

Обрезанные концы трубки 102 перекрываются, как показано, нижняя секция 144 трубки продолжается вверх и заканчивается рядом с верхней втулкой 114а, в то время как обрезанный конец верхней секции 146 трубки проходит вниз и может оканчиваться где угодно в нижней части внешняя втулка 140а, но предпочтительно рядом с нижней втулкой 115а. Во многих других отношениях эти два варианта идентичны.

При работе варианта по фиг. 15, отработанная вода обратного осмоса выходит из нижнего конца верхней секции 146 трубки и течет в пространство во внешней втулке 140а аккумулятора.Вода в этом пространстве имеет тенденцию достигать уровня, на котором она остается при нормальной работе потока. Это достигается путем регулировки различных отверстий и ограничителей потока, а также размера и количества отверстий 142 для трубок, через которые вода поступает в нижнюю секцию 144 трубки для прохода в канализацию, так что скорость потока воды обратного осмоса в канализацию оптимально. Конечно, вентиляционная трубка 138 и любые другие вентиляционные каналы будут выпускать воздух, чтобы вода могла вытекать из аккумулятора 14а, как будет очевидно.

При таком расположении падение уровня воды в аккумуляторе 14a обычно указывает на повышение эффективности или производительности установки обратного осмоса. С другой стороны, повышение уровня воды обычно указывает на проблему с дренажем, возможно, на начальную закупорку или, возможно, указывает на снижение эффективности обратного осмоса. Поскольку внешний рукав 140a является прозрачным, аккумулятор, таким образом, становится полезным инструментом визуальной диагностики для квалифицированного обслуживающего персонала для обслуживания или контроля работы всей системы обратного осмоса.

В этом отношении внешняя часть внешнего рукава 140a может быть снабжена индексными или градуировочными отметками или т.п. (не показаны), чтобы обеспечить считывание и сравнение уровней воды в разное время во время работы системы обратного осмоса.

Кроме того, трубка 138 может быть выполнена так, чтобы заканчиваться рядом с нижним концом секции 146 трубки, если желательно, для улучшения бесшумного потока воды, как описано выше в связи с вариантом осуществления по фиг. 10.

Аккумулятор 14а можно использовать и по-другому.Если сопротивление потоку воды через дренажную линию за аккумулятором слишком велико, вода просто не будет вытекать из конца дренажной линии. Это может произойти, если длина или длина дренажной линии до самого слива слишком велика, или если вода должна течь вверх против силы тяжести на короткое расстояние, чтобы слить в унитаз, что часто бывает в офисе. Охладитель воды обратного осмоса.

Как следствие, вода обратного осмоса будет возвращаться в аккумулятор 14а и развивать напор в соответствии с повышенным уровнем воды в аккумуляторе.На некотором критическом уровне напора будет достаточно, чтобы преодолеть сопротивление потоку воды по дренажным линиям. Критический уровень может быть определен на основе опыта эксплуатации системы обратного осмоса или путем экстраполяции результатов эксплуатационных испытаний. Иногда критический уровень не достигается до тех пор, пока уровень воды не поднимется до открытого верхнего конца нижней секции 144 трубы.

Фактические испытания показали, что при достижении необходимого напора вода будет перемещаться по дренажным линиям со свистом или быстрым потоком.Действие циклическое, и сопротивление потоку воды снова будет развиваться в дренажных линиях, и снова это будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут критический уровень воды, при котором вода будет быстро стекать, как только что описано. Эта компоновка обсуждается дополнительно в связи с вариантом осуществления, показанным на фиг. 24, который иллюстрирует офисную установку обратного осмоса, в которой отбракованная вода должна течь на некоторое расстояние и на большую высоту для слива в подходящую канализацию.

В дополнение к аккумулятору 14 и другим средствам, описанным выше для остановки или ослабления высокоскоростного обратного потока, ограничитель 46 потока, такой как ограничитель потока 38, может быть расположен в сливной линии после аккумулятора.Использование ограничителя 46 потока может понравиться пользователю, который хочет обеспечить оптимальную защиту от возможного загрязнения системы питьевой воды такими обратными потоками. В этом отношении форма резистора 17 однонаправленного потока проиллюстрирована на фиг. 17, который эффективно ограничивает и сильно ограничивает как медленный нарастающий, так и высокоскоростной или импульсный обратный поток.

Как видно на фиг. 17, проточный резистор 17 содержит удлиненный корпус 158, имеющий полую часть или отверстие 160. Хотя может использоваться любой подходящий способ соединения, корпус 158 включает в себя оконечность 162 с центральным отверстием и резьбой на одном конце и меньший диаметр с центральным отверстием. гладкий элемент 164, снабженный снаружи с описанными выше захватными ребрами 58.

Элемент 164 присоединяется плотной посадкой к трубопроводу 102 после тройника 48, показанного на фиг. 1, в то время как оконечность 162 с резьбой ввинчивается в выступ 166 с внутренней резьбой обычного сливного седлового зажима 168. При желании оконечность может быть прикреплена с помощью клея в подходящем отверстии без резьбы в выступе 166, как будет очевидно.

Вода, текущая из канала 102, проходит через полое отверстие элемента 164, через полое отверстие 160 корпуса 158 проточного резистора и через обычное отверстие седлового зажима в дренажную линию 20 и Р-ловушку 22.

Обратному потоку воды через те же проходы препятствуют и останавливают элементы сопротивления потока внутри отверстия 160 корпуса резистора. В частности, цилиндрический резервуар 170 клапана с центральным отверстием запрессован, склеен или отформован внутри внешнего конца отверстия 160 корпуса. Внутренний конец емкости 170 включает в себя коническое седло 172, которое приспособлено для плотного приема шара 174 клапана в уплотнении, когда шар перемещается под действием обратного потока воды.Это положительно останавливает большинство потоков. Он особенно эффективен против импульсных обратных потоков, которые потенциально являются наиболее сложной для управления формой загрязняющего обратного потока.

Посторонний материал, который может быть унесен обратным потоком воды, не может отрицательно повлиять на уплотнение между шаром 174 и седлом 172 из-за наличия одного или нескольких фильтров или сеток 176, которые расположены ниже по потоку на внешнем конце отверстия 160. Размер, количество и размер отверстий экранов определяется в зависимости от конкретного применения.Каждая сетка может быть сделана из пересекающихся нитей, и размещение одной сетки над другой с изменением ориентации нитей представляет собой еще один способ регулировки материалов, которые сита 176 будут блокировать. В целях иллюстрации показан только один экран 176, но при желании можно использовать несколько в виде стопки.

Экран 176 быстро и легко устанавливается в нужное положение с помощью пары штифтов 178, предпочтительно в виде отрезков пластиковых трубок малого диаметра.Они проходят через подходящие отверстия в одной или обеих стенках резьбового конца 162 на противоположных сторонах экрана 176 и фиксируют его в нужном положении, как лучше всего видно на фиг. 19. Когда возникает необходимость в замене экрана 176, корпус 158 легко откручивается от выступа 166, и тогда штифты 178 можно легко забить или вытащить из отверстий на конце 162.

Даже в наихудшем сценарии, когда инородные частицы накапливаются на шаре 174 и препятствуют надлежащему уплотнению с седлом 172, настоящая система включает в себя многочисленные защиты от прохождения обратного потока воды к блоку воздушного зазора, как описано ранее.Следовательно, нельзя отказываться от использования резистора однонаправленного потока, такого как резистор 17 потока, из-за каких-либо опасений, что, как и обратные клапаны предшествующего уровня техники, он может засориться и позволить прохождение обратного дренажа или сточных вод.

Настоящая система включает в себя автоматический отключающий клапан 20 для предотвращения продолжения системы обратного осмоса вырабатывать воду, отходящую от обратного осмоса, всякий раз, когда происходит закупорка дренажной линии. В отличие от всех известных систем обратного осмоса предшествующего уровня техники, клапан 20 может обнаруживать такие засоры и перекрывать подачу воды в установку обратного осмоса.Когда возникает засорение ниже по потоку, которое приводит к обратному потоку загрязненной воды из канализационной трубы, важно, чтобы обратный поток был обнаружен как можно скорее, чтобы можно было перекрыть подачу воды относительно высокого давления в установку обратного осмоса. В противном случае установка обратного осмоса продолжит работу, а отработанная вода из установки обратного осмоса будет продолжать стекать в дренажную систему, а загрязненная вода ниже по потоку будет быстрее заполнять дренажные линии и, вероятно, вызовет затопление из самого нижнего доступного отверстия.

Поскольку загрязненная вода из отходов обратного осмоса заполняет дренажную систему ниже по потоку от воздушного зазора, она в конечном итоге достигает, загрязняет и затопляет воздушный зазор. Кроме того, если используется смеситель с воздушным зазором, загрязненная вода будет стекать на раковину, в раковину и на кухонную стойку или пол после заполнения раковины.

Запорный клапан 20 предпочтительно расположен на достаточно низком уровне, чтобы он мог определять, когда вода обратного потока поднялась в дренажной системе на значительную высоту.Однако клапан не должен располагаться настолько низко, чтобы он реагировал на незначительные или небольшие периодические подъемы дренажной воды над местом соединения дренажной системы с канализационной трубой. Эти небольшие подъемы обычно не представляют собой засорения и происходят достаточно часто, чтобы их лучше игнорировать, чем постоянно прерывать подачу воды в установку обратного осмоса.

Как будет видно, настоящий запорный клапан и его компоненты предпочтительно изготовлены из формованного пластика. Его работа основана на влиянии перепада давления воды в клапане.Можно установить поплавковый клапан предшествующего уровня техники (не показан), чтобы реагировать на обратный поток воды, но для этого потребуется электрически работающий соленоид и переключатель. Напротив, настоящий клапан 20 не требует электричества, соленоидов или переключателей. Даже сброс клапана из положения закрытия является ручным, но следует отметить, что необходимость такого сброса предупреждает владельца о неисправности системы, требующей исправления.

Теперь обратимся к фиг. 20-23, клапан 20 содержит цилиндрический корпус, имеющий верхнюю часть и нижнюю часть, которые предпочтительно отформованы отдельно, а затем скреплены вместе, образуя верхнюю камеру 180 с повышенным давлением и нижнюю камеру 182 без давления.

Нижний конец камеры 180 определяется цилиндрической нижней частью 200 конструкции 190 для впуска воды. Конструкция 190 также включает в себя цилиндрическую верхнюю часть 206, расположенную над нижней частью 200, чтобы определить камеру для впуска исходной воды, в которую поступает исходная вода. может входить через впускной порт 214, который приспособлен для подсоединения к трубопроводу 26, как показано на фиг. 1.

Периферийные части частей 206 и 200 снабжены уплотнительными кольцами 208 и 202 соответственно, чтобы установить водонепроницаемое соединение с соседними стенками камеры 180.

Нижняя камера 182, не находящаяся под давлением, с возможностью вертикального скольжения принимает цилиндрический поплавок 184, который имеет цельный вытянутый вверх шток 18 толкателя. Шток 186 может перемещаться по вертикали в открытом вниз цилиндрическом углублении 188 для магнита, образованном в вертикально ориентированной цилиндрической центральной магнитной структуре водозаборное сооружение 190.

Обратно текущая дренажная вода может поступать в нижнюю камеру 182 через впускной штуцер 192, который приспособлен для соединения с трубопроводом 50, как показано на фиг.1. Хотя это не показано, было бы целесообразно включить компонент системы, который включает фильтры или экраны для предотвращения попадания посторонних предметов в камеру 182. Дно камеры 182 включает направленные вверх выступы 194, которые удерживают поплавок 184 над основанием в нормальное или нижнее положение поплавка и предотвращение прилипания поплавка 184 к основанию камеры. Эта компоновка также позволяет дренажной воде с обратным током легко течь под поплавок 184 и легко поднимать его. Камера 182 снабжена вентиляционными отверстиями 183 для вентиляции камеры во время вертикального движения поплавка 184.

Когда поплавок 184 поднимается, он перемещает свободно установленный шток толкателя 186 вверх в контакт с небольшим цилиндрическим нижним магнитом 196, который может перемещаться по вертикали в верхней части той же выемки 188 для магнита, которая принимает шток 186 с возможностью скольжения.

Верхний конец выемки 188 для магнита закрыт относительно тонкой перегородкой или стенкой 198, которая образует часть структуры магнита, структура магнита, в свою очередь, является частью структуры 190 впуска воды. Выемка 204 для магнита подобна магниту. выемка 188 расположена над выемкой 188.Выемка 204 с возможностью вертикального скольжения вмещает магнит 210, который подобен магниту 196, за исключением того, что он имеет противоположную полярность. Оба магнита имеют пластиковое покрытие, предотвращающее коррозию и снижающее трение между магнитами и их прилегающими поверхностями.

Выемка 204 проходит вверх от разделяющей стенки 198 и сообщается с отверстием в верхней части 206.

Исходная вода, поступающая из впускного порта 214, может проходить из камеры 180 через отверстия 212, которые сообщаются с углублением 204 для магнита.Основание верхнего магнита 210 имеет меньший диаметр по сравнению с верхней частью магнита, определяющей выступ 211. Это позволяет поступающей воде воздействовать на плечо и основание магнита 210. Кроме того, верхняя часть магнита с большим диаметром магнит 210 выполнен соответственно меньшим по диаметру, чем диаметр углубления 204 для магнита, так что поступающая вода может нормально проходить мимо магнита и попадать в центральное отверстие конструкции 216 для выпуска воды, расположенной над структурой 190 для впуска воды.

Конструкция 190 содержит центральную колонну 218, имеющую полое отверстие 217, снабженное цилиндрической выемкой в ​​ее основании для удерживания уплотнительного кольца 220. Верхний конец верхнего магнита 210 имеет коническую форму, так что когда магнит движется из проиллюстрированного нижнего или нормальное положение в верхнее положение, коническая поверхность магнита будет взаимодействовать с уплотнительным кольцом 220 и предотвращать попадание воды в отверстие 217 из углубления 204 магнита.

Конструкция 216 выхода воды включает цилиндрическую нижнюю часть 222, которая имеет кольцевое уплотнение 224 по окружности для обеспечения водонепроницаемого уплотнения с прилегающей стенкой верхней камеры 180.Кроме того, канал 217 плотно принимает вытянутый по вертикали плунжер 226 сброса, который отличается центральной частью, имеющей уплотнительное кольцо 228, для обеспечения герметичного соединения и сопутствующего сопротивления трения вертикальному перемещению относительно соседних стенок канала 217.

Нижняя часть плунжера 226 включает зонд 230 меньшего диаметра, который в нижнем или нормальном среднем положении плунжера 226 опирается на заданное расстояние над конической точкой верхнего магнита 210.В этом нормальном или среднем положении вода может течь вверх мимо уплотнительного кольца 220 в канал 217. Оттуда вода может проходить через выходные отверстия 232, предусмотренные в центральной колонне 218 конструкции 216 выхода воды, в верхнюю камеру. сообщается с выходным портом 234, который приспособлен для подключения к трубопроводу 51, подающему исходную воду в установку 9 обратного осмоса.

Верхний конец центральной стойки 218 прикреплен с помощью клея внутри цилиндрической крышки 236, которая, в свою очередь, прикреплена с помощью клея в дополнительном отверстии в верхней стенке верхней части запорного клапана 20.Кроме того, колпачок 236 включает центральное отверстие для приема с возможностью скольжения верхнего конца плунжера 226 сброса с уменьшенным диаметром. Разница в диаметрах определяет выступ 238, который входит в зацепление с колпачком 236 в верхнем или закрытом положении плунжера 226.

При работе в нормальном или нижнем положении магнита 210 исходная вода может течь через впускное отверстие 214, через отверстия 212 в выемку 204 магнита, вверх мимо магнита 210 и за уплотнительное кольцо 220.Затем вода выходит из отверстий 232 и вытекает из выпускного отверстия 234 для подачи исходной воды в установку 9 обратного осмоса.

Предположим, что обратный поток дренажной воды поступает через впускной фитинг 192, он будет воздействовать на основание поплавка 184, поднимая его. Шток 186 толкателя поплавка немедленно входит в зацепление и поднимает нижний магнит 196. Поднятый магнит 196 оказывается достаточно близко, чтобы его магнитная сила отталкивала и перемещала вверх верхний магнит 210.

В поднятом положении магнита 196 поступающая вода воздействует на заплечик 211, заставляя коническую головку магнита 210 зацепляться с уплотнительным кольцом 220.Это перекрывает любой дальнейший поток воды из отверстий 232 к выходному отверстию 234. Это, в свою очередь, прекращает подачу исходной воды в установку 9 обратного осмоса, так что установка обратного осмоса перестает генерировать дополнительные отходы воды, которые в противном случае могли бы усугубить сточные воды. остановка путем заполнения всех дренажных линий за пределами предохранительных отверстий перелива или вентиляции в системе.

Подъем плунжера 226 заставляет заплечик 238 войти в зацепление с колпачком 236, останавливая дальнейшее движение плунжера 226 вверх. Эффект трения уплотнительного кольца 228 удерживает плунжер в неподвижном состоянии, за исключением случаев, когда он полностью поднимается давлением воды, действующей на плечо и основание магнита 210.Исходная вода, поступающая во входное отверстие 214, воздействует на нижние стороны верхнего магнита 210, как только что упомянуто, удерживая его плотно прилегающим к уплотнительному кольцу 220 и предотвращая любой поток воды в канал 217 и из отверстий 232.

Хотя это и не показано, цветное кольцо предпочтительно окрашивают или помещают иным образом на верхний конец плунжера 226, чтобы на нем было видно, когда запорный клапан 20 приведен в действие. Затем домовладелец или пользователь будут проинформированы о приведении в действие, чтобы, когда засорение дренажа устранено и вода стекает из нижней камеры 182, пользователь может просто полностью нажать на плунжер вниз, чтобы переустановить магнит 210.Затем пользователь тянет плунжер 226 вверх в среднее положение для нормальной работы. Это среднее положение позволяет магниту 210 перемещаться вверх без трения до тех пор, пока набегающая вода не воздействует на заплечик 211.

РИС. 24 показан офисный водоохладитель обратного осмоса, который обычно является небольшим и достаточно портативным, чтобы его можно было разместить в любом удобном месте в офисе. Часто его расположение не находится рядом с обычной дренажной или канализационной линией, и слив из офисного холодильника обратного осмоса устроен так, чтобы сливать в раковину или унитаз соседнего туалета.По этой причине сопротивление потоку отработанной воды обратного осмоса должно быть как можно более низким, и должны быть предусмотрены некоторые средства, позволяющие сбрасываемой воде течь на некоторое расстояние до точки сброса, а также течь на больший уровень, где точка слива — это раковина или бачок унитаза, расположенный выше уровня выхода отбракованной воды установки обратного осмоса.

В проиллюстрированном варианте осуществления охладитель RO офиса обычно содержит вертикальную раму 240, внутри которой расположен блок RO. Кроме того, обычные охлаждающие змеевики 242 и решетка 244, поддерживающая змеевик, прикреплены к задней части рамы 240.

Вода подается в блок обратного осмоса внутри рамы 240 по трубопроводу 246, в то время как отводимая вода из установленного внутри блока обратного осмоса переносится по трубопроводу 248 к входному отверстию блока 7а с воздушным зазором. В этом конкретном варианте осуществления блок 7a с воздушным зазором установлен на верхней части расположенного ниже по потоку гидроаккумулятора 14, который предпочтительно является прозрачным или полупрозрачным, чтобы служить в качестве диагностического средства для техника по обслуживанию и т.п.

Выход из аккумулятора 14 соединен с дренажным каналом 250, по которому отбракованная вода направляется в дренажный трубопровод здания или, как указано ранее, в туалетный бачок или подходящую сборную емкость для дренажа (не показана).

Боковое вентиляционное отверстие или предохранительный переливной шланг 107 выходит из корпуса предохранительного воздушного зазора и спускается вниз по всей высоте водоохладителя. Это предотвращает стекание любой отбракованной воды, перетекающей из блока с воздушным зазором, вниз по задней части рамы 240 водоохладителя и, возможно, в раму, где это может привести к короткому замыканию электрических соединений (не показаны).

Трубка 138 также проходит вниз в трубке 107, заканчиваясь там, где это необходимо, но предпочтительно она проходит на всю длину трубки 107.Его присутствие, как объяснялось ранее, увеличивает способность отбракованной воды проходить через трубопровод 107 тихо и с оптимальной скоростью и объемом.

Верхний конец трубки 138 при желании может выступать из трубки 107 для выпуска воздуха из трубки 107 в атмосферу. Однако он может быть выполнен с возможностью проходить через верхнюю часть трубки 107 и вниз в верхнюю часть расположенного ниже по потоку гидроаккумулятора 14, как ранее описано в связи с вариантом осуществления, показанным на фиг.25. В этом случае наличие трубки 138 усилит поток воды из аккумулятора 14 и приглушит звук текущей воды, как объяснялось ранее.

Кроме того, как конкретно описано в связи с вариантом осуществления по фиг. 15, уровень воды, накапливающейся в аккумуляторе, может быть отрегулирован так, чтобы периодически вода поднималась до критического уровня, после чего вода внезапно потекла с относительно высокой скоростью через дренажный канал 250.Это явление переносит отбракованную воду на большие расстояния и к более высоким уровням конечной точки сброса по сравнению с обычным капельным потоком отбракованной воды через дренажные линии. Это важно там, где линии водяного охлаждения простираются на значительные расстояния.

РИС. 27, 28, 29 и 30 иллюстрируют альтернативные версии уже описанных компонентов. В большинстве случаев они работают одинаково, но различаются способом монтажа, дополнительными функциями или дополнительной универсальностью.

Более конкретно, фиг. 27 иллюстрирует форму проточного резистора 252, подобного проточному резистору 17 на фиг. 17. Однако резистор 252 включает в себя шарик 174, который, как будет видно, позволяет резистору 252 обеспечивать двунаправленное действие.

Гидравлический резистор 17 отличается удлиненным в продольном направлении гладким концевым элементом 164, который позволяет вставное соединение с гибким трубопроводом 103, как описано ранее. С другой стороны, резистор 252 включает в себя конец 254 с гладкой поверхностью большего диаметра, который позволяет соединять конец 254 с коммерчески доступным быстроразъемным нажимным фитингом (не показан, но типа «Джон Гест» или аналогичного, предназначенного для предотвращения растрескивание пластиковых труб под напряжением).

Наконечник 254 также имеет размер для вставки в концевое отверстие жесткого ПВХ-трубопровода, где при желании он может быть прикреплен с помощью клея.

Вариант осуществления иллюстрирует различные торцевые соединения, которым поддаются компоненты настоящего изобретения.

РИС. 29 также иллюстрирует эту универсальность. Изображенный ограничитель потока 256 также включает в себя конец 258 с гладкой поверхностью большего диаметра, приспособленный для соединения с только что упомянутым коммерчески доступным быстроразъемным нажимным фитингом.Конец 258 включает в себя внутреннее шаровое седло 259, показанное пунктирным контуром на фиг. 29, у входа в буровую скважину. При такой конструкции ограничитель 256 потока может быть объединен с резистором 252 потока, так что комбинация может удобно обеспечивать функции как ограничения потока, так и сопротивления потоку. Для этого седло 259 клапана удаляется, а конец 258 вставляется в отверстие конца с резьбой ограничителя 252 потока и фиксируется на месте с помощью клея или иным образом, как с помощью стяжной гайки (не показана).Клеевое соединение показано на фиг. 27. Шарик 174 проточного резистора входит в зацепление с седлом 255.

Следует отметить, что ограничитель 256 является исходной деталью, из которой ограничитель 5 на фиг. 5 выполнен, например, путем разрезания ограничителя 5 в месте его соединения с концом ограничителя 256 большего диаметра. Функции двух ограничителей одинаковы.

Ограничитель 256 может использоваться вместе с накопителями 14 и 14a, показанными на фиг. 14 и 15. Как будет очевидно, ограничитель 256 может также использоваться в комбинации с накопителями, показанными на фиг.2, 3, 4 или 15 по желанию.

В частности, канал 103 может быть удален из нижней части концевого фитинга 150 на ФИГ. 14, и конец 258 ограничителя 256 вставлен вместо него и приклеен к месту. Такая же замена может быть произведена в нижней части концевого фитинга 150a. В устройстве предусмотрен ограничитель расхода как неотъемлемая часть соответствующего аккумулятора, что очень удобно при продаже аккумулятора с уже настроенным ограничителем расхода.

РИС.30 показан компонент Z-образной формы, который обычно служит сопротивлением 260 обратного перенапряжения, аналогичным резистору 17 на фиг. 17. В таком применении он будет включать внутренние компоненты, подобные компонентам резистора 17, но с дополнительной возможностью регулировки на 360 градусов каждой из оконечностей. Уплотнительные кольца (не показаны) расположены на концах, чтобы обеспечить такое вращение, не допуская утечки жидкости. Кроме того, если внутренние компоненты резистора 260 удалены, резистор 260 может служить небольшим аккумулятором, таким как аккумулятор 14, конечно, с меньшей емкостью.Этот второй аккумулятор, состоящий из резистора 260, может быть расположен, например, сразу после аккумулятора 14.

Резистор обратного тока 262 по фиг. 30 может быть заменен резистором 17 по фиг. 17. Он включает в себя корпус 264, снабженный сверху впускным отверстием 266 и выпускным отверстием 268. Он также включает экран 270 в основании корпуса 264 для экранирования выходящего обратного потока посторонних материалов и уплотнительное кольцо 272, которое позволяет относительное вращательное движение соприкасающихся верхней и нижней частей корпуса 264.

Резистор 262 дополнительно включает внутренний цилиндрический корпус 274, который плотно прилегает к нижней части корпуса 264 и который включает в себя седло для шара на его верхнем конце для установки специального шара 276, чтобы блокировать обратный поток воды из нижних дренажных линий и фитингов. .

Шар 276 сформирован или отшлифован для обеспечения точной сферической верхней части и является упругим, но не особенно плавучим, поэтому он обычно не поднимается к седлу шара в присутствии медленно поднимающейся воды обратного потока.Однако шар 276 включает в себя единый направленный вниз выступ, который благодаря своей упругости может быть вытеснен вниз через отверстие в верхнем конце цилиндрического плавучего поплавка 278, расположенного и перемещающегося в вертикальном направлении с возможностью скольжения внутри корпуса 274. Плавучесть поплавка 278 заставляет его подниматься и прижимать шар 276 к седлу шара, даже в присутствии медленно поднимающейся воды, текущей в обратном направлении. Внезапный всплеск обратного потока воды не является обязательным, чтобы вызвать такую ​​посадку, поэтому резистор 262 очень чувствителен и реагирует на медленно поднимающийся обратный поток или всплеск обратного потока.Множество направляющих или направляющих 277 предпочтительно сформировано на внутренних поверхностях корпуса 274. Они одинаково разнесены по окружности и проходят в продольном направлении, чтобы уменьшить прилипание поплавка 278 к корпусу 274 и облегчить его вертикальное перемещение относительно корпуса 274.

Корпус 274 также может быть адаптирован для использования в качестве небольшого аккумулятора в определенных приложениях. Для такого использования поплавок 278, шар 276 и кожух 274 должны быть удалены, и вентиляционное отверстие 268 будет работать аналогично вентиляционному отверстию 124 на фиг.12а.

Из вышеизложенного видно, что ограничители потока, такие как на фиг. 5 или 29, обеспечивают существенную или полную блокировку обратного потока воды; и расположенные ниже по потоку аккумуляторы, такие как аккумулятор 14, функционируют для сбора или слива любого обратного потока, выходящего из ограничителей потока, одновременно выполняя свою важную функцию по приглушению потока воды со скоростью стекания RO, отбрасывая воду, текущую к дренажной линии. Существует значительное количество комбинаций раскрытых компонентов, которые могут быть созданы для достижения оптимальной работы системы в различных условиях.

(PDF) Расчет и конструкция водяного насоса с гидроаккумуляторами, поглощающими пульсации давления в высокоскоростной водометной двигательной установке

q

Ak

Расход k-го гидроаккумулятора (м

3

/ с)

q

N

Расход через сопло (м

3

/ с)

q

r

Производительность водяного насоса (м

3

/ r)

R Количество точек давления до рассчитать

p

dmax

и p

dmin

пульсации давления

Re

k

Число Рейнольдса в переднем трубопроводе k-го

гидроаккумулятора

v

(м / с)

V

Ak

Объем k-го аккумулятора (м

3

)

V

Aqk

Объем баллона k-го гидроаккумулятора (м

3

)

V

Ar

Полезный объем аккумуляторов (м

3

)

z

p

d

p

Коэффициент пульсаций давления

[d

p

] Допустимое значение коэффициента пульсаций давления

dV

м1

Объем пульсации водяного насоса (м

3)

3 Dp

k

Перепад давления переднего трубопровода

k-го аккумулятора (Па)

k

k

Коэффициент сопротивления по переднему трубопроводу

k-го входа аккумулятора

2

/ с)

q Плотность воды (кг / м

3

)

1 Введение

Высокое давление Водометная двигательная установка (HWPS)

, представляющая собой новый двигатель малой тяги, выбрасывает из сопла высокоскоростной водяной поток с высоким давлением

для создания тяги, а

толкает гидроцикл вперед [1].Обычно в качестве источника питания в HWPS используется специальный аксиально-поршневой водяной насос

. Угол наклона наклонной шайбы

этого аксиально-поршневого водяного насоса составляет 25 °,

, что больше, чем у других поршневых насосов (около 10 °), поэтому водяной насос

имеет большой рабочий объем. Кроме того, водяной насос

ter может откачивать воду под высоким давлением. Следовательно, водяной насос

может создавать большую тягу. Когда аксиально-поршневой водяной насос

работает, каждый поршень непрерывно нагнетает воду.Таким образом, мгновенный расход водяного насоса, который

связан со скоростью вращения и числом поршней,

имеет периодическое изменение, а именно пульсацию потока. Базовая частота

f

q

пульсации потока тесно связана с частотой вращения

n и номером поршня Z

p

водяного насоса,

, то есть f

q

= nZ

p

/60 (Z

p

четное) или f

q

= nZ

p

/30 (Z

p

нечетное).

Когда пульсация потока встречается с сопротивлением (например,

, отверстия, колена, трубы и т. Д.), Возникают некоторые пульсации давления

. Эти пульсации давления, которые включают базовую частоту

f

p

= f

q

и некоторую гармоническую частоту m9f

p

(m = 2, 3, 4…), могут вызвать сильное повреждение трубопровода. вибрации

и шум жидкости как источник вибрации. Поскольку тяга и шум струи

тесно связаны с выходным давлением водяного насоса

в HWPS, пульсация давления может вызывать

некоторую пульсацию тяги и резкий шум струи.В таком случае,

, эффективная буферная технология необходима для сдерживания пульсации потока

и пульсации давления в HWPS.

Что касается пульсаций потока и давления phe-

поршневого гидравлического насоса, исследователи разработали несколько хороших методов для их уменьшения. Среди этих методов

наиболее эффективным и широко используемым является установка

некоторых баллонных аккумуляторов возле выхода гидравлического насоса

, чтобы поглотить пульсацию потока и снизить пульсацию давления

[2– 5].Для кумулятора типа ac-

с баллончиком объем баллона и давление нагнетания являются двумя наиболее важными структурными параметрами, которые трудно изменить во время работы. Таким образом, оптимальные значения

двух параметров должны быть определены в соответствии с параметрами конструкции, выходным потоком и давлением

гидравлического насоса, чтобы максимизировать эффективность поглощения потока и пульсации давления

[ 6–8].

Однако тягу HWPS можно было изменить только путем изменения скорости вращения водяного насоса

для регулировки выходного потока и давления

. Такая ситуация

сильно ослабит эффект поглощения потока гидроаккумулятором и пульсации давления

.

В связи с этим случаем, в данной статье представлен водяной насос нового типа

, выходная камера которого подключена к нескольким аккумуляторам

с одинаковым объемом баллона и разным давлением нагнетания

.Результаты моделирования и эксперимента

показывают, что гидроаккумуляторы могут удерживать наилучший эффект от ab-

сорбирующих пульсаций потока и пульсаций давления все время, когда

изменяются расход на выходе и давление водяного насоса.

2 Структурное изображение водяного насоса

Структурное представление водяного насоса, представляющего собой аксиально-поршневой насос

, показано на рис. 1. Набор аккумуляторов

расположен по кругу вокруг выпускной камеры.Входной порт каждого гидроаккумулятора

сообщается с выходной камерой

водяного насоса, и аккумуляторы поглощают пульсации потока

и пульсации давления во время работы.

Объем баллона каждого аккумулятора спроектирован таким же, как

, с учетом симметрии конструкции насоса

ter, а именно V

Aqk

= V

Aq (k-1)

=  = V

Aq1

, и каждый баллон

будет загружаться с разным давлением газа, чтобы хорошо сорбировать пульсацию давления, даже если водяной насос выходит за пределы

портов, меняя поток и давление во времени.

3 Математическая модель аккумуляторов, поглощающих

пульсации потока и пульсации давления

В соответствии со структурным представлением и рабочими характеристиками

водяного насоса, показанными на рис. 1, демонстрируется принцип работы аккумуляторов

в HWPS.

показано на рис. 2.

552 J Mar Sci Technol (2015) 20: 551–558

123

Выбор специального аккумулятора

Внезапные удары и толчки — отличное развлечение, когда вы едете по бездорожью или катаетесь на американских горках.Но когда вы управляете оборудованием, вы хотите, чтобы оно работало так же плавно, как Cadillac, катящийся по межгосударственному шоссе. Внезапные изменения давления вызывают вибрацию, кавитацию и гидравлический удар и в целом снижают срок службы и надежность гидравлических систем.

Основная проблема с жидкостными системами под давлением заключается в том, что жидкости не сжимаются. Всегда будут изменения давления и расхода, вызванные такими вещами, как открытие и закрытие клапанов, ограничения в трубопроводе или действие поршневого или роторного насоса.Поскольку эти изменения давления не могут быть уравновешены изменением объема текучей среды, либо часть текучей среды превращается в газ, либо происходит разделение колонны, вызывающее кавитацию, и / или энергетические удары по другим компонентам.

Решение состоит в том, чтобы ввести в систему сжимаемый элемент, например газ, который будет учитывать изменения расхода и давления. Ниже приводится краткое изложение некоторых вариантов поддержания равномерного давления и повышения надежности оборудования.

Демпферы пульсаций

В большинстве систем перекачки жидкостей основным источником пульсации является насос. Это относится как к гидравлическим системам движения, так и к насосам для впрыска химреагентов. В случае любого типа поршневого насоса прямого вытеснения — будь то диафрагма, шестерня, поршень или лопасть — насос разбивает входной поток на серию дискретных объемов. Затем насос подает энергию к каждому из этих дискретных объемов, повышая его давление и затем выпуская его в общий поток высокого давления.

Хотя среднее давление и расход жидкости остаются относительно постоянными, они подвержены значительным колебаниям, особенно в области сразу после выхода насоса. Насос работает, забирая в камеру конечное количество жидкости, а затем быстро сжимая ее. Это действие создает синусоидальную картину давления и скорости жидкости, колеблющуюся около среднего давления и скорости системы.

Когда высокоскоростная жидкость под высоким давлением выходит из нагнетательного отверстия насоса, она создает волну сжатия.Эта волна проходит через жидкость со скоростью звука, пока не достигнет изгиба или сужения трубы. В этот момент соединение или ограничение поглощает часть энергии волны сжатия, а остальная часть отражается назад против потока, исходящего от насоса. Этот возвратно-поступательный удар волны сжатия снижает срок службы насоса и компонентов трубопровода.

Демпферы пульсаций — это устройства, прикрепленные к выходу насоса, которые смягчают колебания давления и объема насоса.Их можно прикрепить к тройнику на выходе из линии или расположить на одной линии. Доступны многочисленные конструкции, но основные элементы состоят из сферы, содержащей диафрагму, или цилиндра, содержащего баллон (рис. 5). В первом варианте диафрагма удерживается на месте двумя половинами сферы. Диафрагма разделяет внутреннюю часть сферы на две половины: одна содержит азот, а другая — перекачиваемую жидкость. Зарядный клапан и манометр подключаются к газовой стороне сферы, а жидкостная сторона подключается к водопроводу.Цилиндрическая конструкция аналогична по эксплуатации, но к заправочному клапану прикреплен баллон. Газ содержится внутри баллона, в то время как жидкость протекает между баллоном и баллоном.

В обоих случаях газовая сторона демпфера предварительно заполнена примерно до 80% минимально допустимого давления в системе, так что внутри демпфера всегда будет некоторое количество жидкости.При быстром повышении давления в жидкости, когда азот более сжимаем, чем гидравлическая жидкость, большая часть жидкости, превышающей средний поток в системе, попадает в демпфер пульсаций, а не создает волну сжатия. Точно так же во время хода поршня при низком давлении газ расширяется, выталкивая жидкость обратно из демпфера в систему, поддерживая средний расход и давление. Эластичность резины и сжимаемость газа работают вместе, чтобы устранить более 95% колебаний расхода и давления, тем самым продлевая срок службы оборудования.

Ограничители перенапряжения

Во-первых, поймите, что помпаж сильно отличается от пульсации. Последнее — это регулярное ускорение и замедление жидкости, обычно вызываемое циклическими действиями поршневого насоса. Хотя пульсацию можно решить, установив демпфер пульсаций подходящего размера на выходе насоса, помпаж менее предсказуем и может вызвать серьезные повреждения труб, клапанов, фитингов и насосов.

Жидкостные системы никогда не работают при постоянном давлении.Включение и отключение насосов, а также изменения температуры, потребления и уровня в резервуаре изменяют скорость потока и давление в системе в любой момент времени. Незначительное изменение давления, также называемое скачком давления, приводит к колебаниям давления жидкости в системе и может повредить трубы, клапаны и фитинги. Это колебание давления называется гидроударом.

С другой стороны, более сильный гидроудар возникает, когда происходит резкое изменение либо на входе, либо на выходе системы. Наиболее частыми причинами являются насосы, которые внезапно включаются или отключаются, или быстро закрываются клапаны.Жидкости в жидком состоянии в основном несжимаемы. Это то, что позволяет вам создавать давление на одном конце трубопровода и достигать давления во всей системе.

Когда выпускной клапан внезапно закрывается, энергия, содержащаяся в потоке воды, сжимает воду, ближайшую к клапану. Подобно пружине, эта энергия затем меняет направление потока, посылая ударную волну со скоростью звука обратно вверх по потоку, пока она не ударится о препятствие, такое как сустав, другой закрытый клапан или рабочее колесо в насосе. Большая часть энергии этой ударной волны затем отражается от этого препятствия и возвращается, чтобы снова запустить клапан.Волна движется вперед и назад между препятствием и клапаном, пока трение окончательно не рассеет энергию.

Другая проблема может возникнуть, когда насос внезапно отключается, возможно, из-за отключения электроэнергии. Когда это происходит, в столбе текучей среды может происходить внезапное падение давления, вызывая разделение в столбе текучей среды, при этом часть текучей среды становится паром. Когда давление снова увеличивается выше точки давления пара, сжатие парового кармана посылает ударную волну через систему.

Ограничители перенапряжения похожи по конструкции на демпферы пульсаций, но они предназначены для устранения гораздо больших колебаний давления и объема. Баллон предварительно заряжен до уровня ниже минимально допустимого давления в системе, поэтому внутри ограничителя перенапряжения всегда будет некоторое количество жидкости. Когда происходит скачок давления, большая часть жидкости под давлением выше среднего в системе течет в ограничитель перенапряжения и, следовательно, рассеивает волну сжатия. Когда происходит внезапное падение давления, газ расширяется, вытесняя жидкость из ограничителя перенапряжения, поэтому нет опасности вызвать разделение колонны.

Помимо размера, одно ключевое различие между демпфером пульсаций и ограничителем перенапряжения заключается в том, где они установлены. Гаситель пульсаций следует размещать как можно ближе к выпускному отверстию насоса. С другой стороны, ограничители перенапряжения потребуются в различных точках системы. Их можно установить на выходе насоса, чтобы предотвратить повреждение насоса в случае потери мощности. Другие могут быть установлены в критических точках трубопроводной сети, где могут возникнуть скачки давления, например, перед быстро закрывающимся клапаном.

Баллонные или диафрагменные гидроаккумуляторы

Хотя ограничители перенапряжения и гасители пульсаций предназначены для минимизации повреждений, вызванных повышением давления, гидроаккумуляторы предназначены для предотвращения падения давления. Обычное применение называется LOSA (аккумулятор системы смазочного масла), который обеспечивает временный источник масла в случае нарушения потока. Гидравлические аккумуляторы — это устройства хранения энергии, которые сглаживают пульсацию масляных насосов и обеспечивают кратковременное давление масла при отключении электроэнергии или при переключении между масляными насосами.Аккумуляторы также помогают поддерживать постоянное давление масла во время временных изменений спроса (Рисунок 6).

различаются типом используемых механических средств, таких как пружина, сила тяжести и газовая нагрузка. Газонаполненные аккумуляторы используют сжатый газ для создания давления и бывают одного из двух типов: сепараторные и несепараторные. Аккумуляторы без сепаратора не имеют барьера между газом и жидкостью. Это простейшая конструкция, в которой можно хранить наибольшее количество масла. Однако из-за отсутствия барьера, отделяющего газ от нефти, газ может абсорбироваться текучей средой, особенно при высоких давлениях.Затем, когда давление падает, абсорбированный газ образует пузырьки в масле, вызывая губчатость в системе, которая может повредить насос из-за кавитации.

Баллонные аккумуляторы состоят из металлического цилиндра, в котором находится баллон под давлением. Они спроектированы в соответствии со стандартом 614 / ISO 10438 Американского нефтяного института, который распространяется на системы смазки, и Кодексом ASME по сосудам высокого давления и котлам, раздел VIII, раздел 1. В соответствии со стандартами эти резервуары-аккумуляторы изготовлены из нержавеющей стали серии 300. и может выдерживать максимальное давление около 1500 фунтов на квадратный дюйм.

Благодаря высокой гибкости и малому весу баллон имеет быстрое время отклика, что позволяет гидроаккумулятору быстро компенсировать перепады давления в системе и предотвращать повреждение подшипников и других компонентов.

Мембранные гидроаккумуляторы выполняют аналогичную функцию, и, как и диафрагменные демпферы пульсаций, емкость гидроаккумулятора также разделена диафрагмой на две половины. Базовая конструкция диафрагменного аккумулятора аналогична диафрагменному демпферу пульсаций.

Стабилизаторы всасывания

Стабилизаторы всасывания выполняют те же функции, что и ограничители перенапряжения и демпферы пульсаций, но они защищают от падения давления на входе насосов. Вместо того, чтобы абсорбировать лишнюю жидкость, они подают ее при падении давления, например, при запуске насоса. Это снижает риск кавитации, потери напора и пульсации, которые в противном случае могут возникнуть на входе насоса и могут повредить насос. Это также предотвращает переходные процессы низкого давления и обратный поток, который приводит к вспениванию всасывающей трубы, дестабилизирующему поток.

— Подготовлено Джо Чима , старшим инженером по проекту производителя аккумуляторов Fluid Energy Controls Inc. в Лос-Анджелесе, Калифорния.

Общие области применения аккумуляторов | Аккумуляторы, Инк.

Системный мыслитель — Задержки: замаскированные аккумуляторы

Представьте себе нового менеджера на заводе по упаковке говядины, который ничего не знает о процессе рождения телят.В первый день работники показывают ему новорожденного теленка. Знаки доллара появляются в его голове, когда он подсчитывает: больше телят — больше говядины; больше говядины — больше продаж; больше продаж означает больше прибыли. Он указывает на корову и лает: «Я хочу, чтобы ты к утру понедельника вытащил еще двух телят из этой присоски, и это приказ!»

Конечно, рабочие найдут способ выполнить его просьбу: либо привезти двух телят с другой части завода, либо, возможно, зарезать корову-мать, стадию 1, чтобы произвести дополнительные фунты говядины.Рабочие успешно выполнят свою задачу, и менеджер будет продолжать верить, что его заказы контролируют производственный цикл телят.

История явно надуманная. Никто не ожидал, что корова даст теленка за один уик-энд. Но как мы узнаем, что столь же нелепые требования не предъявляются каждый день к процессам, в которых мы меньше понимаем динамику времени? Существуют ли такие эквиваленты «отела» в производственной среде, например, когда произвольные квартальные цели продаж, поставленные инвестиционным аналитикам, превращаются в маршевые заказы на производственную линию?

Структура цепи старения

Почему каждый раз, когда мы чего-то хотим сразу, кажется, что это занимает вечность? Тогда, когда мы действительно получаем это, часто это больше, чем мы когда-либо хотели? Скорее всего, задержки сыграли большую роль в нашей несвоевременности.Мы понимаем, что «на все нужно время», но до тех пор, пока у нас нет четкого понимания структуры, вызывающей задержки, трудно определить, сколько времени потребуется, прежде чем мы должны предпринять дальнейшие действия.

Каждый раз, когда в системе происходят значительные задержки, вы можете сделать ставку на то, что задействованы аккумуляторы. В некоторых случаях аккумуляторы менее очевидны, чем в других, но они почти всегда играют роль. В случае упаковочной установки аккумулятором является корова (или стадо коров).Например, при принятии душа задержка поступления горячей воды происходит из-за скопления в длине трубы водонагревателя до душа. Даже если вода «течет» по трубе, объем воды в трубах можно рассматривать как скопление холодной воды, проталкиваемой через трубы последующей горячей водой.

Общая структура цепочки старения

Структура «цепочки старения» представляет собой многоступенчатый процесс, в котором «материал», перемещающийся по системе, проходит различные стадии развития (обозначенные аккумуляторами).

Структура «Цепочка старения» — это название, данное целому классу процессов, который включает цикл рождения коров, производственно-распределительные системы и распространение инфекционных заболеваний (см. «Общая структура цепочки старения»). Ключевой принцип в цепочке старения заключается в том, что в системе есть задержки, которые зависят от внутренней природы этой системы, и эти задержки не могут быть сокращены, кроме как в некоторых узких пределах. Для производства телят такой задержкой является период беременности. Для новых идей это может быть инкубационный период, для новых продуктов — время разработки, а для производства — время производственного цикла.Попытка сократить присущую ему задержку времени, проталкивая вещи через аккумуляторы быстрее, может нанести ущерб системе.

Цепочка старения представляет собой многоступенчатый процесс, в котором «вещи» (идеи, продукты, телята), перемещающиеся по системе, проходят различные стадии развития. Каждый этап может быть представлен в виде аккумулятора, где материал «стареет» перед переходом к следующему этапу, а время «старения» на любом этапе может варьироваться.

Производственные системы

Один из способов получить лучшее представление о задержках, связанных с системой, — это создать структурную карту.Типичная производственная система показана на схеме «Производственная цепочка». На диаграмме различные этапы производственного процесса представлены накопителями (для согласованности размеров на этой диаграмме представлены учетные числа, а не реальный физический материал, перемещающийся по системе). Накопитель и блок-схема очень похожи на блок-схему технологического процесса, показывающую, как производство может быть представлено в виде серии этапов. Каждый аккумулятор, по сути, добавляет задержку в систему.

Если бы мы хотели добавить больше деталей, каждый аккумулятор можно было бы разбить на более мелкие этапы.Например, аккумулятор незавершенного производства может быть разбит на различные этапы производства, такие как сборка, покраска, сборка, испытание и проверка. Каждая ступень имеет свою собственную временную задержку или время цикла, связанное с ней.

Важным аспектом этих временных задержек является то, что они обычно не остаются постоянными — момент, который не отражается в типовой блок-схеме технологического процесса. На первом этапе, например, увеличение количества невыполненных производственных запросов увеличивает нагрузку на планирование, что снижает скорость, с которой запросы могут планироваться.Это поддерживает высокий уровень невыполненной работы, что еще больше усугубляет проблему загрузки по расписанию (RI). Как только график отстает, система может фактически усилить тенденцию к дальнейшему отставанию.

Производственная цепочка

Каждый этап блок-схемы производственной цепочки имеет свою собственную временную задержку или время цикла, связанное с ним. Во многих случаях длительность настройки изменяется в зависимости от системы — точка, которая обычно не отражается на типовой схеме технологического процесса.

Петли для ускорения

Усилия по ускорению заказов могут иметь неприятные последствия, поскольку фактически увеличивают среднюю задержку производства и усиливают необходимость ускорения (циклы R3 и R4).

Не делай ничего, стой там!

Диаграмма «Производственная цепочка» не показывает полной картины того, что происходит в типичных производственных условиях (см. «Ускорение циклов»). Когда поставки не соответствуют заказам клиентов, в результате покупатели остаются ждать свои товары. Один из ответов на такой пробел — войти в производственную систему и ускорить выполнение некоторых из наиболее «важных» заказов и / или протолкнуть в систему больше производственных запросов. Намерение состоит в том, чтобы получить больше продуктов через цепочку, но эти действия, скорее всего, дадут обратный эффект.

Учитывая, что система уже работала на полную мощность, ускоряющие действия, вероятно, создадут дополнительные подкрепляющие источники задержек. Направление производственных запросов приведет к включению цикла загрузки по расписанию (RI), что приведет к дальнейшим задержкам отгрузки и создаст дополнительное давление для ускорения (R3). Точно так же изменение порядка начала производства и запуск заказов в производство усугубят полный цикл использования (R2), что приведет к дальнейшим задержкам и большему давлению с целью ускорить процесс (R4).

В целом, структура цепочки старения говорит нам о том, что существуют структурные ограничения на то, насколько быстро вы можете заставить систему реагировать. Если вы не можете каким-либо образом изменить внутренние задержки, присущие различным этапам системы, лучшим ускоряющим действием, которое вы можете предпринять, может быть просто ничего не делать — и ждать.

— обзор

Обзор литературы

Schoenau, Burton и Kavanagh (1990) представили математическую модель насоса с наклонной шайбой переменного рабочего объема, модулируемого гидравлическим управляющим сигналом.Модель была основана на предположении, что главный вал вращается с фиксированной угловой скоростью. Они получили выражение для крутящего момента, приложенного к наклонной шайбе, которое состоит из четырех компонентов: эффектов инерции поршня, эффектов силы давления, эффекта сдвига поршня и эффекта силы пластины башмака. Они также ввели выражение для демпфирующего момента, действующего на ярмо из-за вязкого трения.

Bartos (1992) представил математическое моделирование поршневого двигателя с изогнутой осью. В своей модели он вывел уравнение для мгновенного теоретического крутящего момента, создаваемого силами давления жидкости на поршни, и выражения для потерь крутящего момента.Таким же образом были найдены теоретический расход и скорость утечки через двигатель. В этой статье рассматривается не только динамика поршня, но и динамика всех движущихся частей насоса.

Каркуб, Гад и Раби (1999) разработали модель нейронной сети для прогнозирования стационарного и динамического поведения поршневого насоса с изогнутой осью, чтобы уменьшить потери мощности при высоких давлениях. По словам авторов, модель смогла точно предсказать поведение насоса.Однако это не привело к математической модели, которая могла бы привести к более глубокому пониманию сил внутри смоделированного устройства.

Canbulut et al. (2004) использовали нейронную сеть для анализа аксиально-поршневого насоса гидростатического круглого утопленного подшипника. По словам авторов, предложенная нейронная сеть могла прогнозировать статические и динамические параметры несущей системы в реальном времени.

Гад, Раби и Эль-Тахер (2002) вывели математическую модель поршневого насоса с изогнутой осью переменного рабочего объема для теоретического и экспериментального прогнозирования производительности насоса и его контроллера.Они также предложили нелинейную математическую модель нелинейной пневматической пружины в контроллере насоса. Предлагаемый контроллер включает в себя заряженный газом аккумулятор для замены использования механических пружин в цепи обратной связи. Предлагаемый контроллер приводит к лучшему использованию доступной мощности по сравнению с фактическим, особенно при начальном регулировании мощности в более высоком диапазоне рабочего давления.

Zhang et al. (2001) предложили моделирование демпфирующего механизма с помощью модели пониженного порядка с разомкнутым контуром для динамики наклонной шайбы аксиально-поршневого насоса.Они подтвердили предложенную модель пониженного порядка путем сравнения с полным нелинейным моделированием динамики насоса во всем диапазоне рабочих условий.

Kim and Jung (2003) и Baek et al. (2008) изучали теоретический механизм привода конических поршней насоса с наклонной осью с помощью геометрического метода. Они определили теоретические уравнения для диапазона движения конического поршня. Они обнаружили, что ствол приводится в движение одним коническим поршнем в ограниченном диапазоне и что такие параметры сердечника, как угол наклона поршня и «угол опережения», влияют на производительность поршневого насоса с изогнутой осью.Эти авторы рассматривали только геометрический анализ конических поршней в отличие от полного геометрического и кинематического анализа всех частей насоса в этой статье.

Хонг и До (2004) представили исследование потерь на трение поршневого насоса с изогнутой осью. Коэффициенты трения деталей насоса определены экспериментально. Они обнаружили, что силы вязкого трения на пластине клапана и подшипнике первичного вала являются основными источниками потерь на трение в насосе с изогнутой осью, в то время как силы и моменты трения на поршне не имеют большого значения.

Не, Хуанг и Ли (2006) сформулировали характеристическое уравнение гидростатического скользящего подшипника с демпфером с кольцевым отверстием, в котором отражено влияние различных геометрических факторов. Они исследовали силу реакции подшипника в водном аксиально-поршневом двигателе. Кроме того, они исследовали эффекты трения внутри цилиндра, динамику поршня и центробежную силу узла поршень-проскальзывание. Результаты теоретического анализа показали, что коэффициент трения, угол наклонной шайбы, а также инерционные и центробежные нагрузки будут иметь значительное влияние на силу реакции.

Watton (2005) представил безразмерный подход к явному описанию нелинейных характеристик стационарного аксиально-поршневого двигателя. Двигатель приводится в действие сервоклапаном. Он показал, как характеристики потока, включая потери, могут быть в достаточной степени представлены одним хорошо установленным уравнением. Это уравнение затем можно использовать для получения непосредственно используемых проектных уравнений для скорости, эффективности и передачи мощности.

Manring (1999, 2004) исследовал управляющие и сдерживающие силы и моменты, действующие на наклонную шайбу аксиально-поршневого насоса, включив анализ вторичного угла наклонной шайбы и выведя мгновенные и средние уравнения движения для наклонной шайбы. пластина.Они также получили необходимые силы и моменты для обеспечения правильного движения наклонной шайбы.

Моделирование, выполненное упомянутыми выше авторами, либо характерно для насосов с наклонной шайбой, либо моделирование проводится при постоянном угловом вращении главного вала для фиксированных углов наклонной шайбы. Кроме того, некоторые другие авторы рассматривали только кинематику поршней, в то время как настоящее исследование рассматривает кинематику и геометрию всех движущихся частей насоса.

Электронасос — Данные для устройства устранения неисправностей гидроаккумулятора — Ремонт машин

Копия вставлена ​​- Jabso ITT

Информация о накопительном баке — от Jabsco ITT

ЧТО ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ТАКОЕ АККУМУЛЯТОРНЫЙ БАК (И ЧТО ДЕЛАТЬ)?
Большинство людей знают, что система водяного давления полагается на наличие аккумуляторного бака для правильного функционирования, но немногие на самом деле понимают, что она делает.Они работают по принципу, согласно которому воздух сжимается под давлением, а жидкости — нет. Аккумулятор представляет собой резервуар, заполненный воздухом, который наполовину заполняется водой во время работы насоса. Когда насос выключен, система имеет запас воды в резервуаре, который находится под давлением сжатого воздуха. Это означает, что, в зависимости от размера бака, вы можете слить определенное количество воды без необходимости включения насоса, что особенно удобно, если насос установлен непосредственно под койкой, на которой находится усталый член экипажа!

также высвобождают свой запас воды под давлением, если потребность в системе превышает производительность насоса. Чем больше резервуар, тем больше воды в резерве.

Наконец, воздух действует как подушка, поглощая колебания давления и вибрации. Это снижает уровень шума всей системы и позволяет реле давления насоса четко достигать давления отключения, что увеличивает срок службы насоса, двигателя и переключателя.

Если на лодке есть простой резервуар без камеры для разделения воздуха и воды, не забывайте сливать воду из резервуара хотя бы раз в сезон, воздух имеет тенденцию вымываться, и в конечном итоге резервуар будет заполнен водой и служить бесполезно. функционируют вообще!

УСТРАНЕНИЕ НЕПОЛАДОК СИСТЕМЫ ДАВЛЕНИЯ ВОДЫ
Морские водные системы сейчас технически более продвинуты, чем когда-либо, и должны обеспечить долгие годы безотказной работы.Однако могут возникнуть проблемы, и следующее руководство по некоторым распространенным жалобам может помочь:

ОТКАЗ ЗАГРУЗКИ может быть вызван утечкой воздуха во впускном или выпускном трубопроводе, закупоркой впускного трубопровода, проколом диафрагмы, мусором под клапанами или трещиной в корпусе насоса.

НАСОС НЕ ВКЛЮЧАЕТСЯ может быть вызван плохой проводкой или ненадежными соединениями, перегоревшим предохранителем или неисправным реле давления или двигателем. Прежде чем исследовать другие причины, убедитесь, что на насосе имеется полное напряжение.

НАСОС НЕ ОТКЛЮЧАЕТСЯ обычно потому, что переключатель не может достичь давления отключения. Это может быть вызвано просто пустым резервуаром для воды, но другими причинами могут быть проколотая диафрагма, мусор под клапанами, утечка из трубопроводов, недостаточное напряжение или неисправное реле давления. Очистите впускные фильтры, обратные клапаны и диафрагмы; если они изношены, самое время заменить все изнашиваемые детали.

ЦИКЛИРОВАНИЕ НАСОСА, КОГДА НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ, чаще всего вызвано небольшими утечками в трубопроводе или из-за того, что из крана капает вода, позволяя давлению медленно снижаться до точки включения насоса.Затяните все ослабленные соединения после устранения источника утечки.

ВКЛЮЧЕНИЕ И ВЫКЛЮЧЕНИЕ ВО ВРЕМЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ обычно вызвано ограниченной подачей, проверкой и очисткой фильтров и всех трубопроводов на предмет ограничений потока, включая трубу меньшего размера. Установите аккумулятор, если он не установлен.

НИЗКИЙ РАСХОД И ДАВЛЕНИЕ может быть просто причиной того, что размер насоса недостаточен для системы. Ознакомьтесь с рекомендациями производителя. Однако снижение производительности насоса может быть вызвано утечкой воздуха на входе в насос, скоплением мусора или накипи внутри насоса и трубопроводов, изношенными клапанами и диафрагмой, низким напряжением или неисправным двигателем.

Низкое напряжение из-за использования кабеля неподходящего размера является частой причиной проблем с насосом, всегда соблюдайте размер кабеля, рекомендованный в вашем техническом паспорте. Проверить наличие правильного напряжения можно только путем измерения напряжения на работающем насосе.

УВЕЛИЧИТЬ СРОК СЛУЖБЫ ВАШЕЙ СИСТЕМЫ ДАВЛЕНИЯ ВОДЫ
Большинство владельцев лодок оставляют свои лодки в конце уик-энда и разумно отключают питание насоса. Однако срок службы насоса можно увеличить, открыв краны для сброса давления в системе после отключения питания.