RU179816U1

RU179816U1 - Pulse supercharger

Info

Publication number: RU179816U1
Application number: RU2018103446U
Authority: RU
Inventors: Алексей Павлович Левцев; Андрей Николаевич Макеев; Артем Алексеевич Попов
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2018-05-24

Abstract

Полезная модель относится к области гидрогазодинамики, где может найти применение в водоподъемных устройствах различного назначения, а также в устройствах сжатия и перекачки газа. Импульсный нагнетатель включает полый корпус, две диафрагмы, обратные клапаны входа и выхода, сливной кран и присоединительный патрубок. Диафрагмы установлены внутри полого корпуса с образованием трех гидравлически изолированных зон. Первая зона, ограниченная полым корпусом и первой диафрагмой, соединена с обратными клапанам входа и выхода Ко второй зоне, ограниченной полым корпусом и двумя диафрагмами, подключен сливной кран. Третья зона, ограниченная полым корпусом и второй диафрагмой, подключена к присоединительному патрубку. Вторая зона заполнена ферромагнитной жидкостью и дополнительно содержит закрепленную в сечении полого трубчатого корпуса жесткую перегородку с n-ным количеством сквозных отверстий, в которых установлены электромагниты. Питание электромагнитов выведено на внешнюю сторону полого трубчатого корпуса. Полезная модель позволяет повысить надежность работы импульсного нагнетателя с возможностью эргономичной настройки работы устройства под различные параметры импульсно-колеблющегося потока рабочей среды для обеспечения его требуемой производительности по параметру нагнетаемой среды. Относительная простота технического решения позволяет повысить надежность его эксплуатации. 1 ил.The utility model relates to the field of gas dynamics, where it can find application in water-lifting devices for various purposes, as well as in gas compression and pumping devices. The pulse supercharger includes a hollow body, two diaphragms, inlet and outlet check valves, a drain valve and a connecting pipe. The diaphragms are installed inside the hollow body with the formation of three hydraulically isolated zones. The first zone bounded by the hollow body and the first diaphragm is connected to the check valves of the input and output. To the second zone bounded by the hollow body and two diaphragms, a drain valve is connected. The third zone, limited by the hollow body and the second diaphragm, is connected to the connecting pipe. The second zone is filled with ferromagnetic fluid and additionally contains a rigid partition fixed to the cross section of the hollow tubular body with the nth number of through holes in which electromagnets are installed. The electromagnets are powered on the outside of the hollow tubular body. The utility model allows to increase the reliability of a pulsed supercharger with the possibility of ergonomic adjustment of the device to various parameters of a pulsating-oscillating flow of the working medium to ensure its required performance in terms of the parameter of the injected medium. The relative simplicity of the technical solution improves the reliability of its operation. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области гидрогазодинамики, где может найти применение в водоподъемных устройствах различного назначения, а также в устройствах сжатия и перекачки газа.The utility model relates to the field of gas dynamics, where it can find application in water-lifting devices for various purposes, as well as in gas compression and pumping devices.

Известен импульсный нагнетатель в составе водоподъемного устройства, включающий полый корпус, который по одну строну установленной в его сечении эластичной диафрагмы соединен c трубопроводом рабочей среды с ударным клапаном, а по другую ее сторону соединен с обратными клапанами входа и выхода нагнетаемой среды, при этом эластичная диафрагма отжата к трубопроводу рабочей среды пружиной, расположенной в нагнетателе (RU 99553, МПК F04F 7/00, опубл. 20.11.2010). Known pulse supercharger as part of a water-lifting device, comprising a hollow body, which, on one side of the elastic diaphragm installed in its cross section, is connected to the working medium pipe with a shock valve, and on its other side it is connected to the check valves of the input and output of the pumped medium, while the elastic diaphragm pressed to the working medium pipeline with a spring located in the supercharger (RU 99553, IPC F04F 7/00, published on November 20, 2010).

Недостатком известного технического решения является склонность мембраны к разрыву, в результате чего может наступить случай аварийного смешивания рабочей и нагнетаемой сред, а также отсутствие возможности регулирования производительности и подачи устройства.A disadvantage of the known technical solution is the tendency of the membrane to rupture, as a result of which there may be a case of emergency mixing of the working and injection media, as well as the inability to control the performance and supply of the device.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является импульсный нагнетатель, включающий полый корпус, две диафрагмы, обратные клапаны входа и выхода, регулировочный вентиль, гидроаккумулятор, сливной кран и присоединительный патрубок, причем диафрагмы установлены внутри полого корпуса с образованием трех гидравлически изолированных зон. Первая зона, ограниченная полым корпусом и первой диафрагмой, соединена с обратными клапанам входа и выхода, ко второй зоне, ограниченной полым корпусом и двумя диафрагмами, через регулировочный вентиль подключен гидроаккумулятор, третья зона, ограниченная полым корпусом и второй диафрагмой, подключена к присоединительному патрубку, а сливной кран установлен между регулировочным вентилем и гидроаккумулятором (RU 168152, F24D 3/00, F04B 43/00, F04F 1/00, F04F 7/00, опубл. 19.01.2017г.).The closest in technical essence to the proposed technical solution is a pulse supercharger comprising a hollow body, two diaphragms, inlet and outlet check valves, a control valve, a hydraulic accumulator, a drain valve and a connecting pipe, and the diaphragms are installed inside the hollow body with the formation of three hydraulically isolated zones. The first zone bounded by the hollow body and the first diaphragm is connected to the check valves of the inlet and outlet, to the second zone bounded by the hollow body and two diaphragms, an accumulator is connected through the control valve, the third zone bounded by the hollow body and the second diaphragm is connected to the connecting pipe, and a drain valve is installed between the control valve and the accumulator (RU 168152, F24D 3/00, F04B 43/00, F04F 1/00, F04F 7/00, published on January 19, 2017).

Недостатком известного импульсного нагнетателя является относительная сложность и неудобство процесса регулирования его производительности. A disadvantage of the known pulse supercharger is the relative complexity and inconvenience of the process of regulating its performance.

Технический результат заключается в повышении надежности работы импульсного нагнетателя с возможностью эргономичной настройки работы устройства под различные параметры импульсно-колеблющегося потока рабочей среды для обеспечения его требуемой производительности по параметру нагнетаемой среды. The technical result consists in increasing the reliability of a pulse supercharger with the possibility of ergonomically adjusting the operation of the device to various parameters of a pulse-oscillating flow of a working medium to ensure its required performance in terms of the parameter of the injected medium.

Технический результат достигается тем, что импульсный нагнетатель включает полый корпус, две диафрагмы, обратные клапаны входа и выхода, сливной кран и присоединительный патрубок. Диафрагмы установлены внутри полого корпуса с образованием трех гидравлически изолированных зон. Первая зона, ограниченная полым корпусом и первой диафрагмой, соединена с обратными клапанами входа и выхода. Ко второй зоне, ограниченной полым корпусом и двумя диафрагмами, подключен сливной кран. Третья зона, ограниченная полым корпусом и второй диафрагмой, подключена к присоединительному патрубку. Вторая зона заполнена ферромагнитной жидкостью и дополнительно содержит закрепленную в сечении полого трубчатого корпуса жесткую перегородку с n-ным количеством сквозных отверстий, в которых установлены электромагниты. Питание электромагнитов выведено на внешнюю сторону полого трубчатого корпуса. The technical result is achieved by the fact that the pulse blower includes a hollow body, two diaphragms, inlet and outlet check valves, a drain valve and a connecting pipe. The diaphragms are installed inside the hollow body with the formation of three hydraulically isolated zones. The first zone bounded by the hollow body and the first diaphragm is connected to the check valves of the inlet and outlet. A drain valve is connected to the second zone, bounded by a hollow body and two diaphragms. The third zone, limited by the hollow body and the second diaphragm, is connected to the connecting pipe. The second zone is filled with ferromagnetic fluid and additionally contains a rigid partition fixed to the cross section of the hollow tubular body with the nth number of through holes in which electromagnets are installed. The electromagnets are powered on the outside of the hollow tubular body.

Конструкция импульсного нагнетателя представлена на чертеже. Импульсный нагнетатель включает полый корпус 1, две диафрагмы 2, 3, обратные клапаны входа 4 и выхода 5, сливной кран 6 и присоединительный патрубок 7. Диафрагмы 2, 3 установлены внутри полого корпуса 1 с образованием трех гидравлически изолированных зон 8, 9, 10. Первая зона 8, ограниченная полым корпусом 1 и первой диафрагмой 2, соединена с обратными клапанам входа 4 и выхода 5. Ко второй зоне 9, ограниченной полым корпусом 1 и двумя диафрагмами 2, 3, подключен сливной кран 6. Третья зона 10, ограниченная полым корпусом 1 и второй диафрагмой 3, подключена к присоединительному патрубку 7. Вторая зона 9 заполнена ферромагнитной жидкостью и дополнительно содержит закреплённую в сечении полого корпуса 1 жесткую перегородку 11 с n-ным количеством сквозных отверстий 12, в которых установлены электромагниты 13. Питание электромагнитов 13 выведено на внешнюю сторону полого корпуса 1.The design of the pulse supercharger is shown in the drawing. The pulse blower includes a hollow body 1, two diaphragms 2, 3, check valves for inlet 4 and outlet 5, a drain valve 6 and a connecting pipe 7. The diaphragms 2, 3 are installed inside the hollow body 1 with the formation of three hydraulically isolated zones 8, 9, 10. The first zone 8, limited by the hollow body 1 and the first diaphragm 2, is connected to the check valves of the input 4 and output 5. A drain valve 6 is connected to the second zone 9, limited by the hollow body 1 and two diaphragms 2, 3. The third zone 10, limited by the hollow housing 1 and a second diaphragm 3, connected to risoedinitelnomu nozzle 7. The second region 9 filled with ferrofluid and further comprises a designated section of the hollow body 1 a rigid baffle 11 with n-nym number of through holes 12, into which installed electromagnets 13. Power electromagnets 13 displayed on the external side of the hollow body 1.

Импульсный нагнетатель работает следующим образом. Первоначально осуществляется заполнение второй изолированной зоны 9 ферромагнитной жидкостью через сливной кран 6. Первая гидравлическая изолированная зона 8 через обратные клапаны входа 4 и выхода 5 подключается к источнику и приемнику нагнетаемой среды (на чертеже не указан). Присоединительный патрубок 7 подключается к трубопроводу рабочей среды (на чертеже не указан) с импульсно-попеременным давлением. В результате этого импульс количества движения рабочей среды через присоединительный патрубок 7 передается в третью гидравлически изолированную зону 10, а оттуда сообщается последовательно второй диафрагме 3, первой диафрагме 2, а затем второй гидравлически изолированной зоне 9. Передача импульса количества движения от второй диафрагмы 3 к первой диафрагме 2 происходит при сопутствующем истечении ферромагнитной жидкости через n-ное количество сквозных отверстий в жесткой перегородке 11. Pulse supercharger operates as follows. Initially, the second isolated zone 9 is filled with ferromagnetic fluid through the drain valve 6. The first hydraulic isolated zone 8 is connected to the source and receiver of the pumped medium through the check valves of the inlet 4 and outlet 5 (not shown in the drawing). The connecting pipe 7 is connected to the pipeline of the working medium (not shown in the drawing) with a pulse-alternating pressure. As a result, the momentum pulse of the working medium through the connecting pipe 7 is transmitted to the third hydraulically isolated zone 10, and from there it is communicated successively to the second diaphragm 3, the first diaphragm 2, and then the second hydraulically isolated zone 9. The momentum transmission of the momentum from the second diaphragm 3 to the first the diaphragm 2 occurs with the concomitant outflow of ferromagnetic fluid through the nth number of through holes in the rigid partition 11.

Таким образом, в результате воздействия импульса количества движения рабочей среды из присоединительного патрубка 7 на первую диафрагму 2 происходит вытеснение нагнетаемой среды из первой гидравлически изолированной зоны 8 через обратный клапан выхода 5 потребителю (на чертеже не указан). Когда импульс количество движения рабочей среды будет исчерпан, первая диафрагма 2 и вторая диафрагма 3 вернутся в исходное положение под действием начального напора нагнетаемой среды, поступающей в первую гидравлически изолированную зону 8 полого трубчатого корпуса 1 через обратный клапан входа 4. При этом также будет происходит истечение ферромагнитной жидкости через n-ное количество сквозных отверстий в жесткой перегородке 11, но уже в обратном направлении.Thus, as a result of the impact of the momentum of the working fluid from the connecting pipe 7 on the first diaphragm 2, the pumped medium is displaced from the first hydraulically isolated zone 8 through the outlet check valve 5 to the consumer (not shown in the drawing). When the momentum of the working fluid is exhausted, the first diaphragm 2 and the second diaphragm 3 will return to their original position under the influence of the initial pressure of the pumped medium entering the first hydraulically isolated zone 8 of the hollow tubular body 1 through the check valve of the inlet 4. This will also cause an outflow ferromagnetic fluid through the nth number of through holes in the rigid partition 11, but in the opposite direction.

Электромагниты 13 предназначены для изменения плотности и вязкости ферромагнитной жидкости посредством подачи на них различной силы электрического тока. В свою очередь это обеспечивает возможность эргономичного регулирования коэффициента трансформации импульса количества движения рабочей среды от второй диафрагмы 3 к первой диафрагме 2 при ее истечении через сквозные отверстия 12 в перегородке 11. Это происходит потому, что в составе ферромагнитной жидкости присутствуют мельчайшие металлические частицы, которые реагируют на изменение магнитного поля вокруг магнитов 13. При увеличении силы тока через электромагниты 13, металлические частицы ферромагнитной жидкости выстраиваются в соответствии с воздействием на них магнитного поля, а сама ферромагнитная жидкость при этом моментально меняет свое сопротивление при истечении через сквозные отверстия 12 в жесткой перегородке 11. Electromagnets 13 are designed to change the density and viscosity of a ferromagnetic fluid by supplying them with different electric current strengths. In turn, this makes it possible to ergonomically control the transformation coefficient of the momentum of the working medium from the second diaphragm 3 to the first diaphragm 2 when it expires through the through holes 12 in the partition 11. This is because the smallest metal particles are present in the ferromagnetic fluid, which react to change the magnetic field around the magnets 13. With increasing current through the electromagnets 13, the metal particles of the ferromagnetic fluid line up accordingly etstvii to exposure to magnetic fields and ferromagnetic fluid itself thus instantly changes its resistance during flowing through the through hole 12 in the rigid wall 11.

По сравнению с известным техническим решением предлагаемое позволяет повысить эффективность работы импульсного нагнетателя с возможностью эргономичной настройки работы устройства под различные параметры импульсно-колеблющегося потока рабочей среды для обеспечения требуемой производительности по параметру нагнетаемой среды. Относительная простота технического решения позволяет повысить надежность его эксплуатации. Compared with the known technical solution, the proposed one allows to increase the efficiency of a pulsed supercharger with the possibility of ergonomic adjustment of the device to various parameters of a pulsating-oscillating flow of a working medium to ensure the required performance in terms of the parameter of a pumped medium. The relative simplicity of the technical solution improves the reliability of its operation.

Claims

A pulse supercharger including a hollow body, two diaphragms, inlet and outlet check valves, a drain valve and connecting pipe, diaphragms are installed inside the hollow body with the formation of three hydraulically isolated zones, while the first zone bounded by the hollow body and the first diaphragm is connected to the check valves entrance and exit, to the second zone bounded by the hollow body and two diaphragms, a drain valve is connected, the third zone bounded by the hollow body and the second diaphragm is connected to the connecting pa wheelhouse, characterized in that the second zone is filled with ferrofluid, and further comprises a fixed section of the hollow body with the rigid partition nym n-number of through holes in which are installed electromagnets, the electromagnets being powered displayed on the external side of the hollow tubular body.