Поршневой акустический нагнетатель газа

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для нагнетания газа, и может быть использовано в технологических процессах, связанных с процессами тепломассообмена, распылением жидких, пастообразных и порошкообразных сред, приготовлением суспензий, эмульсий и растворов, очисткой загрязненных вод от твердых, жидких и смолистых загрязнений, сжиганием твердых, жидких и газообразных топлив и вентиляцией крупногабаритных помещений. Нагнетатель содержит рабочую камеру, закрытую с одного торца стенкой. Поршень установлен в рабочей камере с возможностью колебательного движения. Содержит конусный переходник и трубу. В рабочей камере между стенкой и поршнем установлен в неподвижном положении коаксиально расположенный соленоид, выполненный в виде токопроводящей обмотки и сердечника, который одним концом введен в отверстие токопроводящей обмотки соленоида, а другим концом жестко соединен с поршнем, подпружиненным гибким элементом. Гибкий элемент выполнен в виде сильфона, размещенного снаружи токопроводящей обмотки соленоида и соосно ей. Один конец сильфона присоединен к стенке рабочей камеры, а другой конец - к поршню. Снижаются энергозатраты и металлоемкость, а также упрощается конструкция. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для нагнетания газа, и может быть использовано в технологических процессах, связанных с процессами тепломассообмена, распылением жидких, пастообразных и порошкообразных сред, приготовлением суспензий, эмульсий и растворов, очисткой загрязненных вод от твердых, жидких и смолистых загрязнений, сжиганием твердых, жидких и газообразных топлив и вентиляцией крупногабаритных помещений на предприятиях химической, фармацевтической и пищевой промышленности.

Известен поршневой нагнетатель газа, содержащий цилиндр с открытым торцом, поршень, размещенный в цилиндре с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, и расположенную соосно цилиндру и с зазором относительно его открытого торца нагнетательную емкость с входным отверстием. Между цилиндром и нагнетательной емкостью установлен нагнетательный патрубок, соосно расположенный цилиндру, с зазором относительно цилиндра и с зазором относительно нагнетательной емкости [1].

Недостатком изобретения является большая металлоемкость и сложность конструкции.

Прототипом является поршневой акустический нагнетатель газа, содержащий закрытую с одного торца рабочую камеру, поршень, установленный в рабочей камере с возможностью колебательного движения, конусный переходник и трубу [2].

Недостатками прототипа являются большие энергозатраты, расходуемые на передачу движения от вала электродвигателя через массивный шатунно-кривошипный механизм и шток к поршню, большая металлоемкость привода и сложность его конструкции.

Задачей изобретения является снижение энергозатрат и металлоемкости, а также упрощение конструкции.

Технический результат достигается тем, что в поршневом акустическом нагнетателе газа, содержащем закрытую с одного торца рабочую камеру, поршень, установленный в рабочей камере с возможностью колебательного движения, конусный переходник и трубу, согласно изобретению, в рабочей камере между ее закрытым торцом и поршнем установлен в неподвижном положении соосно расположенный соленоид, токопроводящая обмотка которого подключена к аккумуляторной батарее, сердечник соленоида одним концом введен в отверстие токопроводящей обмотки, а другим концом жестко соединен с поршнем, подпружиненным гибким элементом, выполненным в виде сильфона, установленного в рабочей камере снаружи токопроводящей обмотки, один конец которого присоединен к закрытому торцу рабочей камеры, а другой конец - к поршню.

На фигуре изображен поршневой акустический нагнетатель газа, осевой разрез.

Поршневой акустический нагнетатель газа содержит рабочую камеру 1, закрытую с одного торца стенкой 2, поршень 3, установленный в рабочей камере с возможностью колебательного движения, конусный переходник 4 и трубу 5. В рабочей камере 1 между стенкой 2 и поршнем 3 установлен в неподвижном положении коаксиально расположенный соленоид, выполненный в виде токопроводящей обмотки 6 и сердечника 7, который одним концом введен в отверстие 8 токопроводящей обмотки соленоида, а другим концом жестко соединен с поршнем 3 подпружиненным гибким элементом. Гибкий элемент выполнен в виде сильфона 9, размещенный снаружи токопроводящей обмотки 6 соленоида и соосно ей. Один конец сильфона 9 присоединен к стенке 2 рабочей камеры 1, а другой конец - к поршню 3.

Нагнетатель работает следующий образом.

При прохождении электрического тока от аккумуляторной батареи через токопроводящую обмотку 6 соленоида сердечник 7 совершает вместе с подпружиненным поршнем 3 колебания. Под давлением сердечника 7, выталкиваемого из отверстия в токопроводящей катушке 6 в результате воздействия электромагнитного поля поршень 3 переместится вправо, растянув сильфон 9. Газ движущимся вправо поршнем 3 вытесняется из трубы 5 через ее открытый торец нагнетателя наружу. При втягивании сердечника 7 в отверстие 8 токопроводящей катушки 6 соленоида поршень 3 за счет воздействия сил упругости гофр сильфона 9 переместится влево, и в трубу 5 втягивается газ, находящийся снаружи нагнетателя. Далее процесс повторяется. Сильфон 9 ограничивает движение поршня 3 в обе стороны.

Технико-экономический эффект от использования в поршневом акустическом нагнетателе газа вместо электродвигателя и шарнирно-кривошипного механизма в качестве передаточного устройства малогабаритного соленоида с аккумуляторной батареей значительно упрощает конструкцию, снижает металлоемкость и энергетические затраты на перемещение поршня за счет снижения массы механизма передачи движения поршню.

Список использованной литературы

1. Патент РФ №2364751, кл. F04В 31/00, 2009 г.

2. Ермаков Р. А., Галиуллин Р. Г., Ларионов В. М., Николаев А. Н. Химическое и нефтегазовое машиностроение. №7, 2008, С. 24-25, рис. 1.

1. Поршневой акустический нагнетатель газа, содержащий закрытую с одной стороны рабочую камеру, поршень, установленный в рабочей камере с возможностью колебательного движения, конусный переходник и трубу, отличающийся тем, что в рабочей камере между ее закрытым торцом и поршнем установлен в неподвижном положении коаксиально расположенный соленоид, токопроводящая обмотка которого подключена к аккумуляторной батарее, сердечник соленоида одним концом введен в отверстие токопроводящей обмотки, а другим концом жестко соединен с поршнем, подпружиненным гибким элементом.

2. Поршневой акустический нагнетатель газа по п. 1, отличающийся тем, что гибкий элемент выполнен в виде сильфона, установленного в рабочей камере снаружи токопроводящей обмотки, один конец которого присоединен к закрытому торцу рабочей камеры, а другой конец - к поршню.