RU92495U1

RU92495U1 - PNEUMATUS PULSE

Info

Publication number: RU92495U1
Application number: RU2009140491/22U
Authority: RU
Inventors: Иосиф Андреевич Потапенко; Андрей Андреевич Шевченко; Антон Евгеньевич Усков; Вячеслав Васильевич Алмазов
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2010-03-20

Abstract

Пневмопульсатор, содержащий подводящий канал, ударный элемент, перемещаемый рабочей средой и взаимодействующий с отверстиями для подвода и сброса рабочей среды и устройство для удержания ударного элемента в исходном положении, отличающийся тем, что рабочая камера снабжена вентилем для создания вакуума.A pneumatic pulsator containing a supply channel, a shock element moved by the working medium and interacting with the holes for supplying and discharging the working medium and a device for holding the shock element in the initial position, characterized in that the working chamber is equipped with a valve for creating a vacuum.

Description

Полезная модель относится к области объемного гидропривода, а именно к устройствам для создания пульсации рабочей жидкости или газа и может быть использовано в различных технологических процессах промышленного и сельскохозяйственного назначения, например, предупреждения слеживания мелкодисперсных материалов, солевых отложений на рабочих поверхностях нагрева теплообменных аппаратов, биологических отложений на корпусах судов, на трубопроводах забора воды приморских электростанций и т.д.The utility model relates to the field of volumetric hydraulic drive, namely, devices for creating pulsations of the working fluid or gas and can be used in various technological processes for industrial and agricultural purposes, for example, preventing caking of finely dispersed materials, salt deposits on the heating surfaces of heat exchangers, biological deposits on ship hulls, on water intake pipelines of coastal power plants, etc.

Известен пневмопульсатор, содержащий размещенный в корпусе рабочий элемент, взаимодействующий с отверстиями для подвода и сброса рабочей среды и устройство для удерживания элемента в исходном положении - см. авт. свид. СССР №198741, кл. F15В 21/12, 1964 г. При работе пульсатора проходящий через него воздух оказывает силовое воздействие на элемент, приводя его в движение.Known pneumopulsator containing a working element located in the housing, interacting with holes for supplying and discharging the working medium and a device for holding the element in its original position - see ed. testimonial. USSR №198741, class F15В 21/12, 1964. During operation of the pulsator, the air passing through it exerts a force on the element, setting it in motion.

Элемент периодически перекрывает сбросное отверстие. При открытом сбросном отверстии элемент возвращается в исходное положение. Недостатком известного пульсатора является низкая надежность устройства для удержания элемента в исходном положении.The element periodically overlaps the outlet. When the vent is open, the element returns to its original position. A disadvantage of the known pulsator is the low reliability of the device for holding the element in its original position.

В качестве прототипа нами взято изобретение- см. авт. свид. СССР №534590, М. кл. F15В 21/12, 1977 г.As a prototype, we took the invention, see author. testimonial. USSR No. 534590, M. cl. F15B 21/12, 1977

Пульсатор содержит корпус, внутри которого расположены ферритбариевые постоянные магниты или обмотка для получения постоянного электромагнитного поля. В нижней части устройства имеется камера, содержащая штуцер для подачи сжатого воздуха через отверстие в корпусе. Верхняя часть камеры с отверстиями для сброса рабочей среды соединена с нижней камерой посредством воздуховода, образующего подводящий канал, выполненный из фторопласта и имеющий отверстия для выхода сжатого воздуха.The pulsator comprises a housing inside which ferrite-barium permanent magnets or a winding are located to obtain a constant electromagnetic field. At the bottom of the device there is a chamber containing a fitting for supplying compressed air through an opening in the housing. The upper part of the chamber with openings for discharging the working medium is connected to the lower chamber by means of an air duct forming a feed channel made of fluoroplastic and having openings for the exit of compressed air.

Воздуховод перекрыт ферромагнитным ударным элементом, который удерживается в статическом положении постоянными магнитами.The duct is blocked by a ferromagnetic shock element, which is held in a static position by permanent magnets.

К крышке верхней камеры жестко прикреплен волновод, который вторым своим концом приваривается к металлоконструкции того или иного технологического аппарата. Известное устройство, как показал опыт его применения, имеет серьезные недостатки, заключающиеся в следующем: частота и амплитуда колебаний возбуждаемых в металлоконструкциях технологических устройств зависит от скорости движения ударного элемента в рабочей камере. Находящийся в рабочей камере воздух, несмотря на имеющиеся отверстия для его входа, тормозит движение ударного элемента, при этом сила сопротивления определяется законом (формулой) СтоксаA waveguide is rigidly attached to the lid of the upper chamber, and its second end is welded to the metal structure of one or another technological apparatus. The known device, as shown by the experience of its application, has serious drawbacks, which are as follows: the frequency and amplitude of the oscillations of the technological devices excited in the metal structures depends on the speed of the shock element in the working chamber. The air in the working chamber, despite the openings for its entry, inhibits the movement of the shock element, while the resistance force is determined by the Stokes law (formula)

F=6·π·µ·r·V, [Н],F = 6 · π · µ · r · V, [H],

где µ - коэффициент динамической вязкости воздуха,where µ is the coefficient of dynamic viscosity of air,

r - радиус ударного элемента, м;r is the radius of the shock element, m;

V - скорость движения ударного элемента, м/с;V is the velocity of the shock element, m / s;

Расчеты показывают, что скорость движения ударного элемента уменьшается приблизительно в два- в три раза, что в свою очередь уменьшает кинетическую энергию, передаваемую ударным элементом соответственно ~4-9 раз. (см. B.C.Волькенштейн Сборник задач по общему курсу физики изд. «Наука», М., 1969 г., стр.63 «Механика газов и жидкостей», см. Физика изд. Большая Российская энциклопедия, М., 2003 г., стр.725 «Закон Стокса»). Этот недостаток сдерживает широкое практическое применение известного устройства во многих технологических процессах.Calculations show that the velocity of the shock element decreases by approximately two to three times, which in turn reduces the kinetic energy transmitted by the shock element ~ 4–9 times, respectively. (see BC Volkenstein, Collection of problems for the general course of physics, ed. "Science", Moscow, 1969, p. 63 "Mechanics of gases and liquids", see Physics, ed. Great Russian Encyclopedia, Moscow, 2003, p.725 "Stokes Law"). This disadvantage inhibits the wide practical application of the known device in many technological processes.

Техническое решение поставленной задачи заключается в расширении технологических возможностей пневмопульсатора за счет существенного улучшения его технических характеристик, в частности значительного расширения частоты и амплитуды колебаний, возбуждаемых в металлоконструкциях технологических аппаратов (самого различного назначения) за счет увеличения скорости движения ударного элемента.The technical solution to this problem is to expand the technological capabilities of the pneumopulsator due to a significant improvement in its technical characteristics, in particular, a significant expansion of the frequency and amplitude of oscillations excited in the metal structures of technological devices (for various purposes) by increasing the speed of movement of the shock element.

Новизна предложенного технического решения состоит в том, что в рабочей камере, где осуществляется движение ударный элемент создается вакуум, что исключает сопротивление со стороны воздуха, увеличивает скорость движения ударного элемента и значительно расширяются его технические возможности.The novelty of the proposed technical solution lies in the fact that a vacuum is created in the working chamber where the shock element is moving, which eliminates resistance from the air side, increases the speed of movement of the shock element and significantly expands its technical capabilities.

На чертеже (рис.1) изображена конструкция пневмопульсатора.The drawing (Fig. 1) shows the design of a pneumopulsator.

Пневмопульсатор содержит корпус 1, внутри которого расположены постоянные феррит-бариевые магниты 2, либо обмотка, подключенная к регулируемому источнику постоянного тока и служащая для получения постоянного электромагнитного поля. В нижней части устройства имеется накопительная камера 3, снабженная штуцером 4, служащим для подачи сжатого воздуха.The air pulsator contains a housing 1, inside of which there are permanent barium ferrite magnets 2, or a winding connected to an adjustable constant current source and used to produce a constant electromagnetic field. In the lower part of the device there is a storage chamber 3, equipped with a fitting 4, which serves to supply compressed air.

Верхняя рабочая камера 5 снабжена вентилем 6 для создания вакуума в рабочей камере. Ударный элемент 7 в нижней части скреплен электросваркой с воздуховодом 12, имеющий отверстия 10 для выхода сжатого воздуха по каналу 11 через отверстия 9 в корпусе 1. Ударный элемент 7 имеет специальные прокладки 8 (как правило это фторопласт или другой пластик) для обеспечения вакуума в рабочей камере и при работе взаимодействует с волноводом 13, служащим для передачи колебаний на металлоконструкцию того или иного технологического аппарата 14, например, для предупреждения солевых отложений на рабочих поверхностях нагрева пароводяных котлов низкого и среднего давления или предупреждения биологических отложений на водоводах охлаждения приморских электростанций.The upper working chamber 5 is equipped with a valve 6 for creating a vacuum in the working chamber. The shock element 7 in the lower part is electrically welded with an air duct 12 having openings 10 for the exit of compressed air through the channel 11 through openings 9 in the housing 1. The shock element 7 has special gaskets 8 (usually a fluoroplastic or other plastic) to ensure a vacuum in the working during operation, it interacts with the waveguide 13, which serves to transmit vibrations to the metal structure of a technological device 14, for example, to prevent salt deposits on the working surfaces of heating steam-water boilers viscous and medium pressure or prevention of biological deposits on the cooling water passages of coastal power stations.

Пневмопульсатор работает следующим образом. Перед началом работы вакуумным насосом через вентиль 6 откачивается воздух в рабочей камере 5, после чего вентиль 6 закрывается и от компрессора (непоказанного на чертеже) сжатый воздух через штуцер 4 поступает в накопительную камеру 3. Как только давление сжатого воздуха превысит силу сцепления между ударным элементом 7 и магнитами 2 происходит отрыв ударного элемента и он с большой скоростью ударяет в торец волновода 13, через который колебания передаются далее на металлоконструкцию того или иного технологического аппарата 14.Pneumopulsator works as follows. Before starting the vacuum pump through the valve 6, the air in the working chamber 5 is pumped out, after which the valve 6 is closed and the compressed air enters the accumulation chamber 3 from the compressor (not shown in the drawing) through the nozzle 4. As soon as the compressed air pressure exceeds the adhesion force between the shock element 7 and magnets 2 there is a separation of the shock element and it with high speed strikes the end of the waveguide 13, through which the vibrations are transmitted further to the metal structure of a technological device 14.

Одновременно сжатый воздух через отверстия 10 по каналам 11 и через отверстия 9 поступает в атмосферу, давление в накопительной камере сбрасывается и ударный элемент 7 возвращается в исходное положение и удерживается магнитами 2.At the same time, compressed air through the openings 10 through the channels 11 and through the openings 9 enters the atmosphere, the pressure in the storage chamber is released and the impact element 7 returns to its original position and is held by magnets 2.

Отсутствие сопротивления воздуха в рабочей камере заметно увеличивает эффективность работы пневмопульсатора, что позволяет его использовать в более широком спектре различных технологических операций. При особо важных операциях, например, при обеспечении безнакипного режима работы опреснительных установок на атомных объектах, в судовых установках различного назначения, возможна периодическая проверка наличия вакуума в рабочей камере и при необходимости следует включать вакуумный насос на постоянный режим работы.The absence of air resistance in the working chamber significantly increases the efficiency of the pneumopulsator, which allows it to be used in a wider range of various technological operations. For especially important operations, for example, to ensure a desalinate mode of operation of desalination plants at nuclear facilities, in ship installations for various purposes, a periodic check of the presence of vacuum in the working chamber is possible and, if necessary, the vacuum pump should be switched on for continuous operation.

Claims

A pneumatic pulsator containing a supply channel, a shock element moved by the working medium and interacting with the holes for supplying and discharging the working medium and a device for holding the shock element in the initial position, characterized in that the working chamber is equipped with a valve for creating a vacuum.