Гидроимпульсатор

 

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИА ЛИСТИК ЕОФ

РЕСПУБЛИМ

ИЕ (В (51)5 Е 21 С 45/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТ®ЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 30.10.90. Вюл. Ф 40 (21) 3681421/22-03 (22) 29. 12. 83 (71.) Государственный союзный завод по механической и.химической очистке котлоагрегатов "Котлоочистка"

) (72) С.А.Лененко, О.А.Мягков, В.И.Танский, В.Г.Kpaseq и Т.А.Строганова (53) 622 ° 232ф5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1116161, кл, Е 21 С: 45/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

И102956э кл. Е 21 С 45/00, 1983. (54) (57) ГИДРОИМПуЖСАТОР, включающий, генератор колебаний, вход которого поередствои ударного трубопро вода бопвпего диаметра и гидропневмо.аккумулятора-сообщен с цодводящей магистралью, а .выход через ударный.

У трубопровод меньшего диаметра - с входом дополнительного генератора. колебаний, содержащего поршень со штоком, установленный в корпусе с образованием заседельной и эапоршневой полостей, насадку и гицропневмоаккумулятор, и обратный клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гидроотбойки за счет увеличения давления в импульсе, обратный клапан размещен в ударном трубопроводе меньшего диаметра при этом в корпусе допол" нительного генератора колебаний со стороны запоршневой полости выполне-. но отверстие для подведения постоян ного давления, а,его гхщропневмоаккумулятор установлен на ударном трубопроводе меньшего диаметра между

его корпусом и обратным клапаном.

31959 2 пневмоаккумулятору 1 волна пониженного по сравнению с давлением в подводящей магистрали 2 давления, отража-. ясь от него волной давления, близкого подводимому. Обычно в низкой фазе между генератором 5 колебаний и гидропневмоаккумулятором 1 распространяются 3-5 волн пониженного давления (такой режим называется таранным, 10 и именно он позволяет значительно повысить давление). С приходом к генератору 5 колебаний каждой последующей отраженной волны скорость движения лндкости по отрезку 3 трубопрово1 да и давление в зоне генератора 5 колебаний скачкообразно увеличивается.

Когда перепада давления на поршне-клапане б становится достаточно для его перемещения, он занимает щ крайнее левое положение. Закрываетсл сбросная насадка 7, отрезки 3 и 4 ударного трубопровода сообщаются между собой, заканчивается низкая фаза колебаний и начинается высощ кая фаза.

При закрытии сбросной .насадки 71 имеющей малое гидравлическое сопротивление, давление в зоне генератора 5 колебаний повышается и становится выше подводимого. Волна этого повышенного давления распространяется по отрезкам 3 и 4 ударного труч бопровода, причем скорость движения потока в отрезке 4 больше, чем в отрезке 3, так как его диаметр меньше.

Таким образом, в обе стороны от гене- . ратора 5 колебаний распространяются ударные волны одинакового давления, но. различной скорости движения пото-, ка. Когда к генератору 5 колебаний

40 возвратится отраженная от гидропневмоаккумулятора 1 волна, происходит перемещение поршня-клапана 6 в крайнее правое положение. Отрезок 3 ударного трубопровода сообщается со сбросной насадкой 7, прекращается его гидравлическая связь с отрезком

4, оканчивается высокая фаза, и сно-. ва начинается низкая шаза колебаний потока s отрезке 3. 30

1 12

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разрушения материалов пульсирующими струями жидкости повышенного давления.

Целью данного изобретения является повышение эффективности гидроотбойки эа счет увеличения. давления в импульсе.

На чертеже изображен гидроимпульсатор..

Гндроимпульсатор содержит гидро пневмоаккумулятор 1, соединенный с подводящей магистралью 2 и ударным трубопроводому состоящим иэ двух от» реэков З,и 4 соответственно большего и меньшего диаметров, между которымн установлен генератор 5 колеба. ний с поршнем клапаном б,, сбросной насадкой 7 и воздушной полостью 8.

На конце отрезка 4 ударного трубопровода меньшего диаметра установлен обратный клапан 9, за которым расположен дополнительный гидропневмоаккумулятор 10, в корйусе которого расположены ограничительная решетка 11 разделительная мембрана-12 и газовая полость 13. К подмембранной полости 14 гидропневмоаккумулятора

10 подсоединен дополнительный генератор 15 колебаний, в корпусе которого расположен дифференциальйый пор-. шень 6 со штоком 17, ймеющим конусный наконечник М, взаимодействующий с седлЬм 19

Заседательное пространство 20 .клапана сообщено, с рабочей насадкой 21.

Запоршневая Полость 22 клапана Под.соединена к источнику постоянного давления.

Гидроимпульсатор работает следую, щим образом.

После открытия доступа жидкости иэ подводящеи магистрали 2. гидроимпульеатор с помощью воздушной полости 8 вводится в режим автоколе- . баний, каждый перно@ которых состоит из двух фазФ низкой и высокойе

Низкая фаза колебаний наступает . после перемещения .поршня-клапана 6 в крайнае правое положение, При этом прекращаетея гидравлическая связь между отрезками 3 и. 4 ударного трубопровода и отрезок 3 сообщается со сбросной насадкой 7. Давление жидкости в зоне генератора 5 колебаний уменьшается и по отрезку 3 ударного трубопровода распространяется к гидро

С другой стороны, в начале высокой фазы по отрезку 4 ударного тру- . бопровода от генератора 5 колебаний также распространяется волна.предва рительно, повышенного давления.

Когда она достигает обратного клапана 9, он открывается, и, проходя его, поток встречает закрйтый допол- . з 1231 нительный генератор 15 колебаний и может быть принят только гидрочневмоаккумулятором 1О. Гидравлическое сопротивление движению потока возрастает, так как его перетоку в гидропневмоаккумулятор 10 препятствует предварительно сжатый воздух над мембраной 12. В результате этого скорость движения потока уменьшается, что приводит к дополнительному 1р росту его давления. Благодаря этому поток преодолевает сопротивление сжатого воздуха.и втекает в подмембранную полость гидропневмоаккуму.лятора 10, отжимая кверху мембрану 12. Волна дополнительно повышен. ного давления распространяется по отрезку 4 ударного трубопровода к 1 генератору 5 колебаний. При равных длинах отрезков 3 и 4 к моменту при: хода этой волны к генератору 5 колебаний к нему с другой стороны подходит. волна давления отражения от гидропневмоаккумулятора 1, что приводит к перемещению вправо поршня-. у клапана 6, а .значит к началу низкой фазы колебаний и прекращению гидравлической связи между отрезками 3 и

4. ударного трубопровода, поэтому давление у генератора 5 колебаний со стороны отрезка 4 снижается до величины несколько большей, чем подводимое давление, а скорость движения потока становится равной нулю и волна этого давления и нулевой скорости распространяется по отрез . ку 4 в сторону обратного клапана 9, По достижении этой волной обратно, го клапана он закрывается, так как давление, действующее на него со стороны гидропневмоаккумулятора 10, 40 больше. В результате давление перед обратным клапаном 9 снижается, и вол" на.этого давления и нулевой скорос: ти сйова распространяется к генератору 5 колебаний. Колебания потока жидкости в отрезке.4 (между двумя

" тупиками . закрытым обратным клапа: ном 9 и генератором 5 колебаний) продолжаются с постепенным снижени- ем .давления до тех пор, пока не окойSO чится низкая фаза колебаний потока в отрезке 3 трубопровода и снова не установится гидравлическая связь между отрезками 3 и 4 ударного тру- $S

959 4 бопровода. Как только это произойдет.снова наступит высокая фаза и по отрезку 4 ударного трубопровода снова пойдет к обратному клапану 9 волна предварительно повышенного давления. Процесс повторяется, и . гидропневмоаккумулятор 10 снова принимает в себя импульс (объем жидкости) повышенного давления. С увеличением принятого объема, а следовательно и сжатия воздуха в надмембранной газовой полости 13, гидравлическое сопротивление.гидропневмоаккумулятора 10 увеличивается, что влечет эа собой и увеличение давления в волне, которая возникает перед обратным клапаном 9 в высокой фазе, Зарядка гидропневмоаккумуляФора 10 происходит до тех пор, пока давление воздуха над мембраной 13 (и давление жидкости под ней) не возрастет настолько, что сила действия его на.площадь конусного наконечника 18 не станет больше силы действия давления в эапоршневой полости 22 на площадь поршня 16. Как только это произойдет, последний сместится вниз, сила, перемещающая поршень.

16, возрастет, так как давление со стороны гидропневмоаккумулятора 10 станет действовать уже на площадь всего штока 17, поршень 16 сместится вниз до упора, и поток жидкости под повышенным давлением станет истекать через рабочую насадку 21 °

Весь накопленный объем жидкости под высоким давлением в виде импульсной струи воздействует на объект разрушения.

3h

Истечение жидкости через рабочув насадку 21 происходит при плавном снижении давления в гидропневмо. аккумуляторе 10. Когда величина давления снизится настолько, что сила снизу (давление в полости 22 на площадь поршня 16) станет больше силы сверху (давление в гидропневмо» аккумуляторе 10 на площадь штока 17) поршент 16 переместится вверх, дос-туп жидкости к рабочей насадке 21 прекращается, оканчивается процесс. разрядки гидропневмоаккумулятора 10 и снова начинается его зарядка. Процесс работы повторяется.