Гидроимпульсатор

 

ССЮ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК () ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO /1AM ИЭОВЩТЕНИй И Оа» ЫТИй.(46) 30.10.90. Бюл. Р 40 (61) 111616! (21) 3788543/22-03 (22) 31.07.84 (71) Государственный союзный завод по механической и химической очистке котлоагрегатов "Котлоочистка" (72) С.А.. Лененко, О.А. Мягков, В.н. Введенский, В.И. Танский и Ю.А. Маневров (53) 622.232.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1116161, «л. E 21 С 45/00, 1983.

„„SU„„1212104 А (54) (57) ГИДРОИМПУЛЬСАТОР по авт. св ..

N l l 16161, отличающийся. тем, что, с целью повышения его на дежности, гидроимпульсатор снабжен дополнительной камерой, расположенной на торце корпуса со стороны вход- ного патрубка, и дополнительным поршнем со ютокои, установленным в донол" нительной камере с образованиеи запорщневой и ютоковой полостей с возможностью взаимодействия с порщнеи" клапаном, причем запоршневая полость сообщена с выходньи патрубком посред" ством переводной трубки, а штоковая полость сообщена с атмосферой.

1212104.. Иэобретение относится к горной промьппленности, предназначено для гидрораэмыва горных пород пульсирующими струями высокого давления и является усовершенствованием технического ре« шения по авт. св. У 1116161.

Целью изобретения является повьппение надежности гидроимпульсатора". На чертеже изображен гидроимпульсатор. 1О

Гидроимпульсатор содержит гидро пневмоаккумулятор I с мембраной 2 и ограничительной решеткой 3, подсоеди: ненный к питающей магнистрали или непосредственно к насосу и располо- . IS женный эа ним генератор 4 колебаний, имеющий входной 5 и выходной 6 мон- . тажные патрубки. К выходному патруб" ку 6 подсоединен ствол с насадком 7, а входной патрубок 5 соединен с гид- 20 ропневмоаккумулятором 1.

Корпус генератора 4 колебаний разделен перегородками 8 и 9 на три изолированные каь1еры. В одной из них расположены прерыватель потока, вы- 25 полненный -в виде поршня-клапана 10, и седло, li, делящие камеру на доседельную полость !2, непосредственно сообщенную с входным патрубком.5 и подмембранной полостью гидропневмо- 3О аккумулятора 1, заседельную полость

13, непосредственно сообщенную с выходным патрубком 6, и запоршневую полость 14, подсоединенную к источнику постоянного давления трубкой 15 с запорным вентилем 16. Во второй каме». ре установлен поршень 17 со штоком 18, выполненным со:сферйческим концоМ и расположенным в эапоршне". вой .полости 14 прерывателя потока с 4 воэможностью взаимодействия с поршнем-клапаном 10. Поршень 17 делит о камеру на штоковую полость 19, сооб" щенную с атмосферой посредствбм отверстия 20, и поддиафрагменную полость 21, отделенную от воздушной полости 22 разделительной диафрагмой 23 и ограничительной решеткой 24.

Полость 21 сообщена переводной труб-, кой 25, в которой установлен дроссель 26,. с выходньи патрубком 6. В третьей камере, расположенной со,сто. роны доседельной полости 12 прерыва" теля потока, установлен дополнительный поршень 27 со штоком 28, размещенным в доседельной полостй 12 с возможностью взаимодействия C поршнем-клапаном 10. Поршень 27 делит камеру на штоковую полость 29, сообщенную- с атмосферой посредством отверстия 30, и .эапоршневую полость 31, сообщенную с выходным патрубком 6 переводной трубкой 32 малого гидравлического сопротивления.

Гнцроимпульсатор работает следующим образом.

При открытии вентиля 16 запоршне" вая полость 14 сорбщается с посторонним источником постоянного давления, например, с маслостанцией, при этом поршень-клапан 10 прижимается к седлу II и препятствует перетоку жидкос" ти иэ доседельной полости 12 в заседельную полость 13 и далее - к выход" ному патрубку 6 и насадку 7, поэтому вся жидкость, поступающая от насоса или магистрального трубопровода, se.полняя,подмейбранное пространство гицропневмоаккумулятора 1 и доседельную полость 12, отжимает мембрану.2 " от решетки 3 и заполняет освободив" шееся пространство между ними. Давление воздуха над мембраной 2 и воды под ней, а значит и в полости 12, возрастает.Происходит зарядка гидропневмоаккумулятора 1. В процессе зарядки поршень-клапан 10 под действием пбстоянного давления в полости 14 прижат к седлу 11, а поршень И находится в крайнем вервием положении. Дополнительный поршень 27 под действием на» торец его штока давле-. ния в доседельной полости 12 находит,ся в нижнем крайнем положении. За-. поршневая полость 31 и.поддиафраг.менная полость 21 а также штоковые .полости 19 и 29 находятся под атмосферным давлением, а диафрагма 23 воздушной полости.22 под действием сжатого воздуха в последней прижата к ограничительной решетке 24. .Зарядка гидрбпневмоаккумулятора I происходит до тех пор, пока в его подмембранном пространстве, а следовательно, и перед поршень-клапаном IO в полости 12 давление не возрастет до такой величины, при «оторой,сила, обусловленная действйей этого давления на часть площади клапана 10; перекрытую седлом 11, не станет больше силы, обусловленной действием постоянного давления s полости 14 на всю пло щадь поршень-клапана 10. При возникновении результирующей силы, .направленной вверх, поршень-клапан 10 на». чииает перемещаться вверх, отходит

12 12 104

3 от седла )1, и поток воды иэ дроссельной полости ) 2 начинает заполнять эаседельную полость )3. Это вызывает увеличение результирующей силы, так-как возникшее s эаседельной полости )3 давлением (оно будет меньше давления в полости )2 на величину потерь на седле ))) действует на остальную часть площади клапана 10 не перекрытую седлом ll. При возникнове" нии давления в эаседельной полости 13, на поршень 27 „станет действовать сила со стороны полости 3), так как давление в этой полости мгновенно возникает благодаря малому сопротивлению переводной трубки 32 и отсутствию эластичного элемента (напрнмер, газовой полости). Под действием этой силы поршень 27 перемещается до контакта с поршень-клапаном 10 и увеличивает скорость его перемещения в . верхнее крайнее положение до упора в шток )8 поршня 17. Поршень !7 не препятствует этому перемещению, так как контакт с поршнем-клапаном 10 в это время еще отсутствует вследствие того, что мгновенному росту давления в полости 21 препятствует наличие дросселя 26 в переводной трубке .25 и воздушной полости 22.

Перемещением поршня-клапана 10 в верхнее положение заканчивается.процесс зарядки гидропневмоаккумулятора I и начинается процесс его разрядки. Вода иэ подмембранной полости гидропиевмоаккумулятора ) истекает через насадок 7.

Давление зарядки аккумулятора и максимальное давление перед насадком .7 в импульсе зависит от соотноше-. ния площадей поршня-клапана 10 и сед-. ла 11, от величины постояиного давления.в полости 14 и от давления, создаваемого насосом, В процессе разрядки поршень-клапан 10 находится в контакте со што-. ками поршней )7 и 27 и вся система занимает верхнее крайнее . положение.

Вода, истекая из насадка 7, по пере»" водной трубке 25 с дросселем 26 поступает в поддиафрагмеиную полость 21, отжимает диафрагму 23 от решетки 24 и сжимает воздух в полости. 22; давле.. ние воздуха в последней и воды в полости 21 медленно возрастают. Плав. ность роста давления в полости 2) обусловлена наличием воздушкой полости 22 и дросселя 26 (т.е..больщо". го сопротивления трубки 25).

Как только давление в полости 2) возрастет, а давление в полостях

)2, )3 и 3) снизится до такой величины, что усилие на поршень-клапан 10 со стороны полости 14 и полости 2! (передается через шток поршня 17) станет больше усилия со стороны по" лости 12 (и 13) и полости 3) (передается через шток поршня 27), пор-!!! шень-клапан 10 начинает перемещаться вниз. При этом давление в эаседельной полости )3 и запоршневой по»» лости 3) вследствие уменьшения проходного сечения на седле ll снижает" .,)5 ся, что способствует увеличению скорости перемещения поршня-клапана 10.

Закайчивается фаза разрядки гидро-. невмоаккумулятора l, и снова начинается фаза его зарядки. Процесс ра2р боты гидроимпульсатора повторяется.

По окончании фазы разрядки прекращается доступ воды иэ,доседельной полости !2 в заседельную полость !3, н весь поток воды снова поступает s

23 гидропневмоаккумулятор I, заполняя пространство между ограничительной решеткой 3 и мембраной 2 и дополни.тельно сжимая воздух от минимального (давление разрядки) до макснмально3Q го (давление зарядки ) давления . В отличие от первой, фазы зарядки, во второй и последующих фазах в это время происходит разрядка воздушной полости 22. Вода усилием сжатого воздуха в воздушной полости 22 вытесняет35 ся из пространства между диафрагмой

23 и ограничительной решеткой 24 ш через переводную трубку 25 с дрос.селем 26 и насадок 7 истекает в атЮ мосферу. Как только диафрагма 23 дос" тигиет ограничительной решетйи 24, давление в полости 21 становится равным атмосферному. Поршень 17 под . действием постоянного давления в..

4$ полости 14 на торец штока переме- щается вверх н выходит из контакта с поршнем-клапаном !0. Поршень 27 под действием давления в полости 12 на торец штока 28 перемещается вниз и также выходит иэ контакта с поршнем-клапаном 10 сразу же, как только поршень-клапан )О перекроет седло 1.1, т.е. подвижные элементы системы занимают исходное перед.но. вым циклом разрядки гидропневмоаккуЯ мулятора 1 положение; Разрядка воздушной полостя 22 и отход поршня 17 от поршня-клапана !О происходит бы-стрее, чем зарядка гндропневмоаккуI 2 l 2 104

Составитель P. Адиатулина

Редактор И. Иозжечкова Техред О.Неце . КорректорЛ. Пилипенко

Заказ 4353 Тираж 39) Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 мулятора l, так как объем последнего значительно больше.

Время зарядки гидропневмоаккумулятора l зависит от его геометрического объема, величины начального давления газа в нем и расхода, создаваемого насосом. Время разрядки зависит от диаметра насадка 7 и параметров воэдущной полости 22 и дроссе"

> ля 26. От этих же параметров зависит и минимальное давление разрядки, а значит и амплитуда колебаний давления в магистрали.