CS274466B2 - Device for selective pressure pulses forming in bounded gas quantity - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro vytváření selektivně řízených tlakových pulsů v ohraničeném množství plynu, zejména obsaženého v prostoru velkých rozmčrů. Množstvím plynu se zde také myslí směs plynů, například vzduch.

Při vytváření tlakových pulsů v ohraničeném množství plynu dochází ke zvyšování mechanické energie plynu. Zvýšená energie se projevuje jednak jako potenciální energie ve formč místních tlakových změn a jednak jako kinetická energie způsobená místními změnami rychlosti v množství plynu. Energie v pulsech kolísá mezi nulou a maximem, obě formy energie jsou jedna s druhou ve fázi.

Energie tlakových pulsů může být za určitých podmínek využita k různým účelům, jako je zabraňování usazování částic obsažených v plynu na stěnách prostoru, ve kterém je obsažen, stejně jako odstraňování takových částic již usazených na těchto stěnách jako povlak. Pulsy mohou být také použity pro podporování míšení dvou různých plynových médií, pro míse ní plynu s kapičkami tekutiny nebo s pevnými částicemi a pro další aspekty homogenizace plynu. Tlakových pulsů tak může být využito pro účely čištění a v různých etapách, například průmyslového procesu, pro zpracování plynů, kterými jsou míšení, spalování, chemické reakce, prováděcí práce atd., stejně jako pro zpracování médií ve formě pevných částic nebo kapiček rozptýlených v plynu.

Podmínkou možnosti takového zpracování určitého množství plynu je, že pulsy mají značnou akustickou sílu.

Pro zpracování vzduchu v takových případech, jak bylo výše uvedeno, je nejlepšich výsledků dosaženo, když pulsy mají frekvenci blízkou spodnímu prahu slyšitelnosti zvuku.

V těchto nízkých frekvencích nejsou pulsy tlumeny do stejné míry jako při vyšších frekvencích. Mimoto velká vlnová délka umožňuje šíření pulsů kolem dělicích překážek, prostírajících se ve všech částech prostoru, se stejnou úrovní akustického tlaku.

Známými zařízeními pro vyvíjení tlakových pulsů nebo zvukových vln za účelem zpracování určitého množství plynu nelze produkovat pulsy o dostatečné energii pro vyhovující využití v případech zmíněných výše, když je plyn obsažen v prostoru velkých rozměrů.

Tlakových pulsů vyvolaných v množství plynu bylo například využito pro čištění stěn staveb obsahujících plyn. Nepřítomnost generátoru pulsů dostatečného výkonu však omezovala použitelnost k čištění takových relativně malých staveb.

Příklady čištění při využití zvukových pulsů jsou uvedeny ve švédském patentu zveřejněném pod č. 425 597 a britském patentu číslo 2 033 130.

Ve způsobech uvedených v těchto dokumentech mají vytvářené pulsy relativně vysokou, ale pro mnoho dalších účelů dosud příliš nízkou energii.

Ve způsobu uvedeném ve švédském patentovém spisu je využito tlakového rozdílu mezi dvěma prostory, periodickým zprúchodňováním spojení mezi těmito prostory, přičemž jsou pulsy vybuzeny tím, že plyn způsobující tento tlakový rozdíl, proudí z jednoho prostoru do druhého. Generátor pulsů obsahuje trubku pro stlačování plynu provedenou s rotačním válcovým ventilem poháněným motorem. Trubka i ventil jsou uspořádány koaxiálně a jsou provedeny se štěrbinou. Když štěrbina ve ventilu během své rotace míjí štěrbinu ve trubce, nastane spojení mezi trubkou a okolím, přičemž plyn proudí ven těmito štěrbinami v zákrytu a vytváří pulsy. Pulsy jsou potom zesilovány v rezonanční trubici. Frekvence je asi 20 Hz. Tímto zařízením se získá vlna v podstatě sinusovitého tvaru, což má za následek nepříznivé rozložení energie během doby pulsu. Pro udržení tlakového rozdílu mezi vnitřním prostorem trubky a okolím je nepřetržitá dodávka tlakového plynu nutná. Kompresor potřebný pro výrobu stlačeného plynu tak musí pracovat po celou dobu proti tlaku plynu v trubce. To proto vyžaduje relativně vysoký příkon energie pro kompresní práci vc vztahu k výstupnímu akustickému výkonu. Velká část této práce je ztracena ve formě tepla. Kromě toho pulsy vznikají při stlačování plynu. Díky ventilu však tyto pulsy neopouštějí trubku, takže jejich energie není využívána. Také tato energie je ztracena jako teplo. Nízká akusCS 274 466 02 tická účinnost tohoto způsobu ekonomicky a prakticky ohraničuje možný dosahovaný výstupní výkon.

Také u zvukového budicího zařízení podle britského patentového spisu č. 2 033 130 jsou zvukové pulsy vybuzuvány prouděním plynu otvorem mezi dvěma prostory s rozdílným tlakem periodickým zprůchodňováním spojení jednoho prostoru s druhým. V tomto případč je otvor ovládán vratně se pohybojícím šoupátkem spojeným s membránou na zavřeném konci rezonanční trubice.

Vo výchozí pozici, když šoupátko ohraničuje otvor do úzké štčrbiny, je vybuzován zvuk o mírné nízké frekvenci, způsobující oscilaci membrány frekvencí určenou rezonanční trubicí. To způsobuje vratný pohyb šoupátka stejnou frekvencí, otvírající a zavírající otvor ventilu, čímž se zvukový tlak v rezonanční trubici zvyšuje. Tento zvukový generátor vykazuje stejné nedostatky jako zařízení popsané ve švédském patentovém spisu. Nicméně, výhody je dosaženo pozitivní zpětnou vazbou pomocí membrány zabezpečující soulad mezi rezonanční frekvencí trubice a frekvencí pulsů.

Způsobem popsaným vo zmíněném britském patentním spise č. 2 033 130 je nejvýše dosaženo 1,5 kW akustického výkonu. Tento způsob je určen pro použití, jako alternativní k vyfoukávání sazí, pro čištění zařízení v parních kotelnách, jako jsou přehříváky, výměníky tepla, ekonomizéry a předehříváky. S omezeným výstupním výkonem pulsního generátoru může být tento způsob použit pouze pro relativně malá zařízení. Pro čištění ekonomizéru a přehříváku v parní kotelně s výkonem větším, než 300 MW je energie vytvářených pulsů nedostatečná .

Cílem vynálezu jo navrhnout zařízení pro vytváření tlakových pulsů, které mají celkově větší akustický výkon, než je výkon dosažitelný známými zařízeními.

Toho je dosaženo zařízením pro vytváření selektivně řízených tlakových pulsů v ohraničeném množství plynu, zejména obsaženého v prostoru velkých rozměrů, generátorem pulsů, podle vynálezu, jehož podstatou je, že generátor pulsů je tvořen bezventilovým výtlačným strojem, jehož výtlačná strana je propojena výstupním kanálem a alespoň jedním prostorem velkých rozměrů.

Výhodné jc, když bezventilovým výtlačným strojem je rotační kompresor, který má dva rotory, tvořené vždy nosným tělesem opatřeným zuby, mezi kterými jsou zubové mezery, přičemž zuby jednoho rotoru zasahují do zubových mezer druhého rotoru, s jehož zuby jsou v záběru a výstupní otvor na výtlačné straně rotačního kompresoru je opatřen hranou.

Oále je výhodné, když mají rotory nestejné profily v rovině kolmé k jejich osám otáčení pro současné otevření plynových komor v každém rotoru směrem k výstupnímu otvoru.

Výhodné provedení je takové, když zuby jsou podél rotorů uspořádány šroubovicové.

Pro přesné vymezení okamžiku propojení je výhodné, když zuby rotorů mají na obvodě vytvořeny ostré hrany, které spolupracují s úseky hrany výstupního otvoru, so kterými jsou v okamžiku propojení souběžné.

Rotory muhuu mít nestejný počet zubů, když počet zubů na jednom z nich je nejvíce tři, přičemž frekvenci otáčení rotorů rotačního kompresoru lze regulovat.

Pro zesilování základního tonu vytvářených tlakových pulsů může být výstupní kanál mezi bezventilovým výtlačným strojem a prostorem velkých rozmčrů opatřen rezonátorem.

Podobně jako zařízení podle výše zmíněných patentových spisů využívá zařízení podle vynálezu tlakového rozdílu mezi dvěma prostory se vzájemným spojením periodicky zprůchodnovaným, pro vytváření pulsů.

Podle výše zmíněných známých zařízení jsou pulsy vždy sinusoidní, ale při vytváření pulsů zařízením podle vynálezu je dosahováno velmi rychlého proudění spojovacím otvorem trvajícího pouze během krátkého úseku doby pulsu. Během zbývající doby pulsu jc proudění otvorem relativně pomalé. Silná koncentrace proudění přispívá k dosažení vysokého akustického výkonu, protože akustický výkon vlnění jc úměrný čtverci odchylky rychlosti od průměr

CS 274 466 B2 né rychlosti plynu.

Dalším hlediskem zásadní důležitosti pro vytváření pulsů zařízením podle vynálezu je fakt, že pulsy jsou vyvolávány přímo prostředky vytvářejícími tlakový rozdíl mezi dvěma prostory periodickým zprůchodnováním spojovaciho vedení mezi těmito prostory. Díky těmto okolnostem je spotřeba energie stroje použitého podle vynálezu, když pracuje jako kompresor, limitována energií potřebnou pro kompresní práci až do okamžiku otevřeni stroje směrem k výstupu. Plyn proudící výstupem v tomto okamžiku prudce vyrovnává tlakový rozdíl mezi pracovní komorou kompresoru a výstupem. Protože tlak ve výstupním kanále jc obvykle atmosférický, není potřebná další práce pro přemístění zbytku plynu v pracovní komoře. Protože jc produkován nestlačený plyn, vyjma plynu, který jc stlačován během krátké doby v pracovní komoře a jehož energie jc bezprostředně přeměněna do akustické energie, jc dosaženo značného zvýšení akustické účinnosti.

* Mimoto, když jsou pulsy vytvářeny přímo prouděním plynu výstupem stroje, akustická energie, která by jinak zanikla rozsáhlostí v tlakové nádobě, je využita.

Způsob vytváření pulsů zařízením podle vynálezu je založen na principu možnosti dosažení vysoké energie pulsů. Význačným rysem vynálezu jc, že je dosaženo vysoké účinnosti s výraznými energetickými změnami během doby pulsu. Takto mohou být produkovány pulsy sc značně vyšší akustickou energií než dosud. To umožňuje aplikaci působení tlakových pulsů v množství plynu pro účely zmíněné v úvodu v rozsahu, který nebyl dosud prakticky možný s použitím známé techniky.

Vynález je dále objasněn v následujícím detailním popisu přednostního provedení zařízení podle vynálezu sloužícího pouze pro ilustraci, s odkazem na připojené výkresy, kde na obr. 1 je zařízení vytvářející pulsy použité pro čištění parního kotle, na obr. 2 je čelní pohled na kompresor na obr. 3 s vynecháním detailů, které nejsou pro vynález důležité, na obr. 3 je schematický pohled na generátor pulsů pracující jako kompresor, na obr. 4 jc graf průběhu rychlosti vzduchu výstupním otvorem kompresoru během výtlaku a na obr. 5 jc uspořádání, při kterém jsou pulsy dodávány do dvou oddělených množství plynu.

Na obr. 1 jc znázorněn parní kotel 27, na jehož vnitřním povrchu je vytvořen povlak ze sazí nebo podobných usazenin. Zařízení obsahující generátor pulsů podle vynálezu jo propojeno s parním kotlem 27 vzduchovým výstupním kanálem 4_. V parním kotli 27 jc mírný podtlak několika hektopascalů pod atmosférickým tlakem. Mezi generátorem pulsů a parním kotlem 27 jo umístěn rezonátor 2·

Generátorem pulsů je šroubový kompresor 2_ obsahující hlavní rotor 13 a vedlejší rotor 14, které jsou vzájemně v záběru. Protože je tento druh kompresorů dobře znám, bude postačující pouze stručný popis jeho činnosti.

V kompresoru 2 znázorněném na obr. 2 a obr. 3 má hlavní rotor 13 dva šroubuvicové zuby 15 s větším objemem za roztečnou kružnicí rotoru, přičemž zuby 15 jsou vypuklé. Mezi zuby 15 jsou podobně vytvořeny dvě šroubovicové drážky. Vedlejší rotor 14 má odpovídajícím způsobem vytvořeny tri šroubovicové zuby 16, mezi kterými jsou také šroubovicové drážky. Zuby 16 vedlejšího rotoru 14 mají větší objem uvnitř roztečné kružnice rotoru a jejich boky jsou vyduté.

Zuby 22, 16 a drážky rotorů 13, JA SP°1^U zabírají, přičemž se vytvářejí klínovité pracovní komory mezi rotory 22, 14 a je obklopujícím válcem 25. Válec 25 má tvar dvou protínajících sc válců, z nichž každý zakrývá jeden z rotorů 13 , 12· ^ři rotaci postupují pracovní komory axiálně od jednoho konec stroje, kde je vstup, ke druhému konci, kdo jc výstup.

Každá komora je během doby plněni ve spojení pouze sc vstupem, když je vzduch nasáván do komory, během doby komprese je oddělena od vstupu i od výstupu, když je vzduch transportován směrem k výstupu zatímco je stlačován a během doby vypouštění jc ve spojení pouze s výstupem, když vzduch opouští komoru.

C5 274 466 B2

Kompresor 2 J^e zkonstruován pro práci s přetlakem, tj. stlačuje vzduch v pracovní komoře na úroveň převyšující tlak ve výstupním kanálu 4_. Přetlak je mírný, od 30 do 100 kPa. Když se spojení otevře směrem k výstupu, vzduch proudí vysokou rychlostí z pracovní komory, kdo přetlak převládá, ven výstupním otvorem 23 do výstupního kanálu £, kdo je tlak blízký atmosférickému. Prudký výstupní tok je výsledkem tlakového rozdílu a nastane pouze během krátké doby na začátku výstupu z komory, čímž je vytvořen velmi silný tlakový puls. Potom se tlak na obou stranách výstupního otvoru 23 vyrovná a výstup probíhá puuze přemistováním vzduchu, když se objem pracovní komory plynule zmenšuje. Rychlost proudění se silně mění jen během doby pulsu.

Na obr. 4 jo graficky znázorněn průběh rychlosti proudění vzduchu výstupním otvorem během výstupu z pracovní komory. V počáteční fázi výstupu je dosaženo mocného tlakového pulsu. Potom nastane značně nižší rychlost výstupního proudu. Nižší rychlostní úroveň není stálá, ale kolísá poněkud jako důsledek vysoké rychlosti na začátku fáze.

Okamžitá energie vlnění je úměrná čtverci odchylky okamžité rychlosti od průměrné rychlosti. Koncentrace akustické energie do krátkého pulsu během jedné vlnové periody je takto stálo více zdůrazňována v průběhu rychlosti. Z toho vyplývá značně vyšší výsledný výkon, než ktorý může být dosažen u vlnění s čistě sinusoidním tvarem vlny.

V postupu znázorněném na grafu mají pulsy frekvenci 20 Hz. Doba 2 na souřadné oso času jt představuje 0,05 sekundy. Kompresor pracuje s přetlakem 32 kPa v okamžiku otevření komory směrem k výstupu.

Výstupní otvor 23 je veden radiálně i axiálně. Část výstupního otvoru 23 radiálně ve děná je ohraničena třemi úseky 24a, 24b, 24c hrany 24. První úsek 24a se táhne šikmo po povrchu části válce obsahující hlavní rotor 13 od boku na válci 25, kde se obě poloviny válce protínají a dosahuje až k vysokotlaké koncové stěně 26. Druhý úsek 24b se podobně táhne šikmo po povrchu části válce náležející vedlejšímu rotoru 14 z bodu na válci 25, krle se obě poloviny válce protínají, ale umístěného blíže ke vstupnímu konci než první úsek 24a a dosahuje až k vysokotlaké koncové stěně 26. Třetí úsek 24c rovnoběžný s průsočnicí obou polovin válce, spojuje oba zmíněně body.

Axiálně vedená část výstupního otvoru 23 je ohraničena třemi úseky 24d, 24e, 24f. První úsek 24d vede zakřiveně dovnitř z bodu na vnější hraně koncové stěny 16, kde končí první úsek 24a části výstupního otvoru 23 radiálně vedené a dosahuje až k nosnému tělesu 17 hlavního rotoru 13. Druhý úsek 24e vede zakřiveně dovnitř z bodu na vnější hraně koncové stěny 26, kde končí druhý úsok 24b radiálně vedené části výstupního otvoru 23 a dosahuje radiálně k nosnému tělesu 18 vedlejšího rotoru 14. Třetí úsek 24f spojuje vnitřní konce zmíněného prvního úseku 24d a druhého úseku 24c.

Pro dosažení maximální energie vytvářených pulsů mají zuby 15, 16 rotorů na obvodě vytvořeny ostré hrany 19, 20 aby k otevření došlo okamžitě. Ze stejného důvodu jsou úseky 24a, 24h, 24d, 24e výstupního otvoru 23 tvarovány souběžně s odpovídajícími hranami 19,

20, 21, 22 zubů 22, 16 v okamžiku otevření.

Vstupní tuk a výstupní tok vzduchu je ovládán spoluprací zubů 15, 16 s otvory. Tak je spojení mezí pracovní komorou a výstupním kanálem 4. otevřeno v okamžiku, kdy konec hra 19, 20 zubů 15, 16 sc posune do pracovní komory a konec hran 21, 22 na zadní stěně zubů 15, 16 mine odpovídající úseky 24a, 24b, 24d, 24e výstupního otvoru 23. Proto nejsou pro ovládání vstupního a výstupního toku vzduchu potřebné žádné ventily.

V okamžiku, kdy spojení mezi vnitřkem stroje 2 a výstupním kanálem 4_ bylo právě otev řeno, jak jo znázorněno na obr. 2 a obr. 3, proudí vzduch radiálně ven štěrbinami vytvoře nými mezi úsekem 24a výstupního otvoru 23 a ostřím hrany 19 zubu 15 hlavního rotoru 22 a mezi úsekem 24b výstupního otvoru 23 a ostřím hrany 20 zubu 16 vedlejšího rotoru 16 a axiálně štěrbinami vytvořenými mezi úsekem 24d výstupního otvoru 23 a zadní koncovou hranou 21 zubu 15 hlavního rotoru 13 a mezi úsekem 24e výstupního otvoru 23 a zadní koncovou hranou 22 zubu 16 vedlejšího rotoru 14.

CS 274 466 B2

V přednostním uspořádání byla zvolena kombinace pouze několika zubu. To dovoluje velký objem vzduchu v každé pracovní komoře a také znamená, že celková délka úseku 24a, 24h, 24d, 24e výstupního otvoru 23 odpovídajících zubům může být velká. Velká délka hran znamená výhodné provedení otevření, protože maximálním prouděním v okamžiku otevření dojde ke koncentraci pulsu. Malý počet zubů znamená větší obvodovou rychlost rotorů 13, 14 , dochází k rychlejšímu otevření a při dané frekvenci pulsů je obvodová rychlost vyšší. Rotory

13, 14 mají nestejný počet zubů 15, £6, takže sc oba otevírají současně směrem k výstupu. Tímto je dosaženo nízké frekvence v poměru k frekvenci otáčení a jo dosaženo největšího možného objemu vzduchu při jednom pulsu. Frekvence otáčení kompresoru 2 jc zvolena tak, žc frekvence pulsů je v rozmezí mezi 10 až 50 Hz, přičemž nejvýhodnejší jc frekvence okolo 20 liz. Pulsy takto vytvářené mohou dosáhnout akustického výkonu do 20 kW.

Tlakové pulsy se šíří trubkovým systémem, obsahujícím kanál 4_ a rezonátor 3_, do parního kotle 27. Rezonátor 2 umístěný mezi kompresorem 2 a parním kotlem 27, zesiluje základní ton pulsů vytvořených kompresorem 2_. Délka rezonátoru 3 je přizpúsohcna tak, žn dává množství plynu v systému rezonanční frekvenci souzvučnou s frekvencí pulsů, například 20 Hz.

Pro odstraňování nánosu sazí ze stěn parního kotle 27 není potřeba, aby pulsní generátor pracoval nepřetržitě. Na jedné straně nesmí být intervaly mezi každou pracovní dobou příliš prodlužovány, protože tlouštka nánosu může být potom tak velká, že působí negativně na ekonomický provoz parního kotle. Cyklus s pracovní dobou o délce asi 3Π sekund, s intervaly asi 10 minut je v mnoha případech nejvhodnější. S takovými relativně krátkými intervaly mezi pracovními dobami by nebylo účelné kompresor v mezidobí vypínat. Velký počet zapínání by potom vedl k příliš velkému opotřebení kompresorového agregátu.

Aby mohl kompresor 2 nepřetržitě běžet, je opatřen prostředky pro odpouštění vzduchu. Z uzavřené pracovní komory vede zpětný kanál £, opatřený uzavíracím ventilem 5, do vstupu kompresoru. Při otevření uzavíracího ventilu £ je tlak v pracovní komoře stejný jako atmosférický tlak opouštějící kompresor 2. Když je činnost kompresoru v mezidobí klidu mezi pracovními polohami neužitečná, jc spotřeba energie k jeho pohonu zanedbatelná.

Maximální intenzita pulsů působících na stěny parního kotle 27 jc dosažena tehdy, když je frekvence pulsů shodná s rezonanční frekvencí vzduchu v trubkovém systému předávajícím pulsy do parního kotle 27.

Toho může být dosaženo v základě dvěma různými způsoby. Bud sc přizpůsobí frekvence pulsů do souzvuku s rezonanční frekvencí, nebo se přizpůsobí rezonanční frekvence do souzvuku s frekvencí pulsů. Seřízení s rezonanční frekvencí podle prvého způsobu může být provedeno regulací frekvence otáčení kompresoru 2_.

V uspořádání znázorněném na obr. 1 je seřízení provedeno působením na rezonanční frekvenci rezonátoru 3_ tak, že se působí na konec rezonátoru 2. který jc tvořen koncovou stěnou 7, přestavítelnou z nastavené polohy. Rezonátor 2 3^C dimenzován tak, žc dodává vzduchu v systému rezonanční frekvenci zhruba odpovídající frekvenci pulsů, například 20 Hz při určité teplotě a s koncovou stěnou ]_ v odpovídající poloze. Při práci je potom koncová stěna 2 adjustována do polohy, při které dochází k přesné rezonanci. Při tointu způsobu so kompenzace provádí kvůli teplotním odchylkám vstupního vzduchu nebo kvůli změně dalších parametrů působících na rezonanční frekvenci systému. Prestavitelná koncová stčna 7 také skýtá možnost změny chodu kompresoru 2 na další frekvenci otáčení, protože poloha koncové stěny 7_ se může přizpůsobit změně frekvence pulsů.

Poloha koncové stěny T_ může být řízena měřením intenzity pulsů pomocí čidel £, například umístěných uvnitř parního kotle 27, potom sc koncová stěna 7_ přestaví do polohy, při které je změřena maximální intenzita pulsů. To může být výhodně prováděno automaticky, s použitím mikroprocesoru £. Přestaví telnou koncovou stěnou Ί_ jc také možno řídit intenzitu pulsů v parním kotli 27 nn úroveň odlišnou od maximální, ktorá je potřebná v určitých případech, které nastanou.

CS 27·': 466 B2

Regulaci: zesíleni přestaví telnou koncovou stěnou rczonátoru může být nahrazena nohy doplněna měřenír.ií působení teploty vzduchu v systému. Jestliže jo vlnová délka úměrná rychlosti zvuku a rychlost zvuku jc úměrná druhé odmocnině z absolutní teploty, změna teploty způsobí změnu rezonanční frekvence systému. Regulace teploty může být provedena mnoha cestami: Proměnlivým omezováním toku vstupním kanálem 12 kompresoru 2, opatřeným Šoupátkem 1J regulujícím vnitřní kompresní poměr kompresoru nebo zpětným přepouštěnim vzduchu z výstupního kanálu £ kompresoru nebo uzavřené pracovní komory do jeho vstupu. Také regulace teploty může být řízena signály z čidla 2 zvukové intenzity.

Jako alternativy k samostatnému rezonátoru nebo k jeho doplňkům, může být využito samostatného množstvi plynu !_ v parním kotli 27 jako rczonátoru, přičemž frekvence pulsů je regu! ována tak, aby se přizpůsobila rezonanční frekvenci množství plynu £. Takto je tedy možné využití pulsů bez nějakého rezonančního zesílení.

Vratný kanál 11 pro přepouštění vzduchu z výstupního kanálu £ do vstupu může být také potřebný k tomu, aby nedocházelo k čerpání velkého množství relativně studeného vzduchu do parního kotle 27. Protože jc tlak v parním kotli 27 poněkud nižší než atmosférický tlak, mohlo by to vyžadovat mírné škrcení (asi o 1 hektopascal) na vstupu vzduchu v místě proti proudu ko vstupu vratného vzduchu.

V popsaném a na výkresech znázorněném zařízení jsou pulsy vytvářeny kompresorem, ve kterém sc vzduch v pracovní komoře stlačuje na určitý přetlak před tím, než je vypuštěn výtokovým otvorem. To dává výhodnuu pracovní hospodárnost, uvážíme-li spotřebu energie.

V alternativním uspořádání, které není znázorněno, jsou pulsy vytvářeny v opačném směru než je tuk vzduchu výstupním otvorem. To jo prováděno čerpacím strojem, který čerpá vzduch aniž by ho stlačoval, například Rootsovým dmychadlem nebo šroubovým kompresorem, bez vnitřního stlačováni. V tomto zařízení jc nutno škrtit vzduch ve vstupním kanálu stroje na asi 50 kPa nebo méně. Tento tlak sc udržuje až do té doby, dokud se pracovní komoro neotevře směrem k výstupu. V tomto momentě vzduch, v podstatě o atmosférickém tlaku proudí z výstupního kanálu vysokou rychlostí výstupním otvorem do pracovní komory, kde převládá podtlak, čímž vznikne mocný tlakový puls. Jakmile se potům objem pracuvnx komory plynule zmenšuje, vzduch jc vytlačován zpět do výstupního kanálu.

Toto alternativní uspořádání vyžaduje větší spotřebu energie, než uspořádáni popsané dříve. Tátu energie jc ve velkém rozsahu ztracena jako teplo. Do parního kotle je čerpáno menši množstvi vzduchu a vzduch má vyšší teplotu.

Ve znázorněném uspořádání byl specifikován určitý pracovní cyklus. Tento cyklus však může být samozřejmě měněn pukud sc týká délky pracovních a klidových period. Pracovní cyklu:; může být také takový, že frekvence otáčení stroje se mění mezi dvěma pracovními periodami, aby bylo dosaženo frekvence pulsů mezi dvěma různými hodnotami. Také když stroj plynule pracuje, pulsni generátor může pracovat s měnící se frekvencí.

když generátor pracuje s měnící se frekvenci, je vhodné odpovídajícím způsobem ovlivnit rezonanční frekvenci systému, například přemistuváním koncové stěny £ rczonátoru £ mezi dvěma oddělenými polohami, když je požadováno maximální zesílení během celého cyklu.

Znázorněné zařízení není omezeno pouze na čištění jednoho samostatného prostoru parního kotle. Při provedení systému s rozvětveným kanálem, jak je znázorněno na obr. 5, pulsy mohou být přenášeny do dvou nebo více oddělených prostorů 1 ', 1 ' ’. Čištění v oddělených prostorech může být takto provedeno současně nebo střídavě, v dalším případě při použití prostředků měnících proudění, uspořádaných ve větvi.

Claims (7)

1. Zařízení pro vytváření selektivně řízených tlakových pulsů v ohraničeném množství plynu, zejména v prostoru velkých rozměrů generátorem pulsů, vyznačující se tím, že generátor pulsů je tvořen hczvnntilovým výtlačným strojem, jehož výtlačná strana je propojena výstupním kanálem (4) s alespoň jedním prostorem velkých rozměrů.

PŘEDMĚT VYNALEZU

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se ní kompresor (2), který má dva rotory opatřeným zuby (15, 16), přičemž zuby vých mezer druhého rotoru (13, 14), a kompresoru (2) jc opatřen hranou (24) tím, že bezventilovým výtlačným strojem je rutač(13, 14) tvořené vždy nosným tělesem (17, 13) (15, 16) jednoho rotoru (13, 14) zasahuji Jo zubu výstupní otvor (23) no výtlační; straně rotačního

3. Zařízení podle hodu 2, vyznačující se tím, že rotory (13, 14) mají nestejné profily v rovino kolmé k jejich osám otáčení pro současné otevření plynových komor v každém rotoru (13, 14) směrem k výstupnímu otvoru (23).

4. Zařízení podle bodu 3, vyznačující se tím, uspořádány čroubovicově.

že zuby (15, 16) jsou podél rotorů (13, 14)

5. Zařízení podle budu 4, vyznačující sc tím, že zuby (15, 16) rotorů (13, 14) mají na obvodě vytvořeny ostré hrany (19, 20, 21, 22).

6. Zařízení podle bodu 5, vyznačující se tím, že rotory (13, 14) mají nestejný počet zubů (15, 16), počet zubů (15) na jednom z rotorů (13) jc nejvíce tři, přičemž frekvence otá čení rotorů (13, 14) rotačního kompresoru (2) je regulovatelná.

7. Zařízení podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že výstupní kanál (4) mezi hezventilovým výtlačným strojem a prostorem velkých rozměrů je opatřen rezonátorem (3).