Способ создания вакуума и устройство для его осуществления

, Ы 1 1751399 А 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК рз Г 04 В 37708 2 (21) 4806675/29 , (57)Использование: всушильнцх,знергети- (22) 28.03,90 , : : ческих и технологических установках. Сущ- (46) 30,07.92. БЮл, Ь 28. ность изобретения: призакрытом вентиле 3 (71) Херсонский индустриальный институт"сосуд 1 заполняют жидкостьа при помощи(72) В,А.Ардашев и С,Г.Белорусов;.: насоса 6, Воздух удаляется из установки (56)Промышленнцетеплообменныепроцессц через вентиль 9. При полном заполнении и установки; Учебник для вузов, Под ред, Бак-: сосуда насос 6 отключают, вентили 8 и 9 ластова А.Я., М,: Энергоатомизда, 1986, с,328, закрывают; Открывают вентйль 3. ЖидкостьПерышкин А.В., Родина Н,А. Физика, из сосуда.1 вытекает, создавая вакуум, КонМ,: Просвещение, 1971, с, 124, рис, 145.: троль количества вытекаемой жидкости осу- (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВАКУУМА И. УСТ- ществляют мерным. устройством 10. 2 с,п, РОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ " ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к вакуумной тех- вытесняя воздух, нижнее сечение закрыто,нике и может быть использовано в сушиль- а верхнее .открыто так же, как и в опытеных, энергетических и технологических Торричелли, После вытеснения воздуха верустановках. хнее сечение закрывается, а нижнее открыИзвестен способ получения вакуума за5 вается и из трубки сосуда) жидкостьсчет конденсации водяных паров в баромет- вытекает, при этом в веохней части образурическом конденсаторе. Холодная вода сте- ется вакуум. По опыту же Торричелли длякает с одной пОлки конденсатора на другую, получения вакуума требуется еще перевораВ прямо- или противоточном режиме с во- чивание трубки и опускание ее под уровеньдой движется пар, который при соприкосно жидкости, Чтобы предотвратить прорыввении с водой конденсируется. При этом в воздуха в образующееся вакуумное проконденсаторе устанавливается давление странство, высота столба жидкости в трубкениже атмосферного, Неконденсирующиеся должна быть больше высоты столба жидкогазы откачиваются из конденсатора вакуум-, сти, соответствующего атмосферному давнасосами, Перепад между атмосферным 15 лению,давлением и давлением и давлением внутри Способ получения вакуума по опытуконденсатора уравновешивается столбом Торричелли может быть применим только вжидкости, находящейся в барометрической лабораторных условиях, когда сосуды, в котрубе. торых требуется получить вакуум, не облаОднако, известному способу присущи 20 дают большим весом и габаритами и снедостатки, заключающиеся в невозможно- которыми в состоянии справиться мускуль сти получения более глубокого вакуума, по- . ная сила человека. Эта сила должна бытьдаче холодной воды в коднесатор, достаточной для того, чтобы переворачинепрерывной работе вакуум-насосов, воз- вать сосуд илитрубку, наполненнуюжидконикающие в связи с заполнением объема 25 стью, К недостаткам способа полученияработающего кондесатора паром и некон-. вакуума по опыту Торричелли необходимоденсирующимися газами, созданием требу- отнести и трудности, которые возникают вемойдля конденсации разности температур связи с удержанием жидкости в трубке илимежду паром и холодной водой, поддержа- сосуде большого объема в момент, когданием созданного вакуума за счет удаления ЗО трубка перевернута и проводится ее опускаиз конденсатора неконденсирующихся га- ние подуровень жидкости.зов, Наиболее близким к предлагаемой конНаиболее близким к предлагаемому спо- струкции вакуумной установки является басобу получения вакуума путем вытеснения из рометрический конденсатор, состоящий изсосуда газа жидкостью с последующим уда корпуса, внутри которого расположены полением жидкости через гидравлический за- лки, барометрической трубы, барометричетвор является способ получения вакуума по ского ящика, патрубков подвода пара иопыту Торричелли. воды и работа которого обеспечивается наОднако по опыту Торричелли для пол- сосами подачи холодной воды и вакуум-научения вакуума трубку, до краев заполняют 40 сосами, поддерживающими вакуум за счетртутью, закрываютс незапаянной стороны, откачки неконденсирующихся газов,затем ее переворачивают и опускают в чаш- Однако, известной вакуумной установку с ртутью под уровень жидкости. После ке также присущи недостатки, заключающиэтбго открывается закрытый конец трубки и еся в сложности установки, повышенномнекоторый обьем ртути вь 1 ливается в чашку, 45 расходе электроэнергии на ее работу, заа в верхней части трубки образуется вакуум. грязнения воды в барометрическом ящикеВ предлагаемом способе устраняотся (гидросборнике) и, как следствие, в трудно. переворачивание трубки и опускание ее под сти ее дальнейшего использования, возниуровень жидкости, что упрощает способ кающие в связи с наличием полок внутриполучения вакуума. 50 корпуса, вакуум-насосов, непрерывной раУстранениеоперации переворачивания ботой насосов подачи холодной воды и ваи опускания трубки достигается за счет того, куум-насосов, открытым барометрическимчто протекание жидкости через верхнее и ящиком, кроме того, в зависимости от раснижнее сечение трубки регулируется по хода конденсируемого пара конденсаторпринципу " закрыто-открыто". В трубке 55 должен выполняться согласно расчетнымТорричелли регулировка протекания жидко- габаритам.сти по данному принципу производится Цель изобретения - изменение и регутолько для верхнего сечения трубки, а ниж- лирование величины создаваемого вакуума,нее сечение запаяно наглухо. В период, ког- Поставленная цель достигается тем,чтода жидкость заливается в трубку сосуд 1 в способе получения вакуума путем вытес1751399 5нения из сосуда газа жидкостью с последующим удалением жидкости через гидравлический затвор регулируется количество производят до тех пор, пока в сосуде не образуется требуемый объем вакуумируемого пространства, Пределом количества вытекающей жидкости из сосуда, а устройство для создания вакуума, содержащее ва-. куумируемый сосуд с барометрической вытекающей жидкости является высота столба жидкости в барометрической трубе, уравновешивающего образовавшийся петрубкой и гидросборником, снабжено насосом, связывающим гидросборник с вакуумируемым сосудом через трубопровод и репад между атмосферным давлением и давлением в сосуде. Как только в сосуде или барометрической трубе будет достигнута вентиль, устройством контроля уровня жидкости в гидросборнике и двумя вентилями,один из которых установлен в верхней части требуемая высота столба жидкости вентиль 3 закрывают. Контроль количества выйускаемой жидкости производится по мерному устройству 10 вакуумируемого сосуда, э другой - .в нижней части барометрической трубки,Величина объема вакуумируемого пространства в сосуде определяется высотой Высота барометрической трубки может быть различной. Если в качестве рабочей жидкости, например, используется вода, то уровня выпускаемой из сосуда жидкости. В высота барометрической трубки должна быть не менее 10 метров, если, например, ртуть, то не менее 0,8 метров,При малой процессе регулирования количества выпускаемой жидкости изменяется высота уров 20 высоте трубы и вакуумируемого сосуда устаня, э вместе с ним изменяется и объем новка может и не снабжаться насосом 6, Тогда рабочая жидкость заливаетСя вручвакуумируемого пространства. В устройстве для создания вакуума насос с трубопроводом и вентилем обеспечи- ную. Гидросборник может выполняться как вает заполнение сосуда жидкостью без его ,открытым, так и закрытым. С целью предот 25 кантования вращения загрязнения жидкости и ее поВентиль в верхней части сосуда обеспе- вторного использования сборникчивает выход газа при заполнении сосударекомендуется выполнять закрытым, тогда жидкостью. Вентиль в нижней части баро-. он снабжается воздушником 5, В случае пометрйческой трубы.обеспечивает регулиро-.тери вакуума по какой-либо причине про 30 вание количества сливаемой жидкости цесс его получения повторяется Мерное устройство на гидросборнике поВода в вэкуумируемый сосуд может позволяет контролировать количество выпускаемой иэ сосуда жидкости. даваться и из водопровода, а ее удаление производят в окружающую среду или канаВсе зти признаки позволяют создавать лизацию вакуум без кантования герметичного сосуЭкономический эффект, получаемый в 35 да. результате использования предлагаемогоНа чертеже изображена вакуумная .ус- изобретения возникает за счет снижения тановка. , . расхода злектрознергйи,требуемой для неВакуумная. установка состоит из ваку- прерывной работы вакуум-насосов и насоемый сосуд 1 и барометрическую трубу 2, 50 изменения величины создаваемого вакууОна вытесняет воздух в начале из баромет- ма, количество вытекающей из сосуда жидрической трубы 2, а затем из сосуда 1, Воз- кости регулируют,дух удаляется из установки через вентиль 9. 2. Устройство для создания вакуума, сов атмосферу, Как только из воздушника 9 держащее вакуумируемый сосуд с баро 55 метрической трубкой и гидросборник, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью регулирования величины вакуума, оно снабжено насосом, связывающим гидросборник с вакуумйруемым сосудом через трубопровод и вентиль, устройством контроля уровня жидумного сосуда 1, барометрической трубы 2, вентиля 3, гидросборника 4, вентиля 5, насоса 6, трубопровода 7, вентилей 8 и 9, мернога устройства 10.Установка работает следующим образом,В начальном положении вентиль 3 закрыт, а вентили 5 и 9 открыты. Жидкость из гидросборника 4 насосом 6 по трубопроводу 7 через вентиль 8 подается в вакуумирупоказалась жидкость насос 6 отключают и закрывают вентили 8 и 9, Затем открывается вентиль 3 и жидкость под действием избыточного давления и гравитационных сил вытекает в гидросборник 4. При этом в сосуде 1 образуется вакуум. Выпуск жидкости сов подачи холодной" водыи уменьшения металлоемкости, так как в вакуумируемом сосуде отсутствуют полки,ф ормула изобретения 1. Способ создания вакуума путем вытеснения газа из сосуда жидкостью.с последующим ее удалением через гидравлический затвор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью1751399 Составитель В.АрдашевТехред М,Мор гентал Корректор Н.Милюкова Редактор Н.Шитев Заказ 2674 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета пб изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 кости в гидросборнике и двумя вентилями, один из которых установлен в верхней части вакуумируемого сосуда, а другой - в нижнейчасти барометрической трубки,