Устройство для предотвращения образования накипи
Сееез Сееетскмх
Сецмаимстмческмх
Ресиубимм
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОИЖОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 110380 (21) 2892908/29-12
oii875199 (51)М. Ка 3
Р 28 G 7/ОО с присоединением заявки Н9—
ГвсуяарственвыА кеннтет ссср вв Аеаан гзобретеаиА а еткрмтвА (23) Прморнтет —.
Опубликовано 23.1081. Бюллетень ЙВ 39
Дата опубликования описания 2Ы081 (53) УДК 621.187. 82 (0888) — — --- .
A.ß. Василенко, И.А. Потапенк, Л В. Василенко . и К.П. Потапенко1 „ т
Кубанский ордена Трудового Кр сного Знамени сельскохозяйственный институт и прбе3ст йо-конструкторское бюро по проектированию оборудоваййя-дыыцроизводртва пластических масс и синтетических смол (72) Авторы изобретения (7!) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
НАКИПИ
Изобретение относится к устройствам для получения механических колебаний высокой частоты (вибрации) с помощью энергии сжатого воздуха, применяемым для интенсификации тепломассообменных процессов и предотвращения отложений в тепломассообменнойл аппаратуре и трубопроводах.
Известно устройство для получения механических колебаний высокой частоты (вибрации), содержащее обойму, обкатываемую шариком, патрубок для подвода сжатого газа и сопла для формирования струи выходящего иэ патрубка газа (1). 35
Недостатком этого устройства является то, что оно создает непрерывные колебания одной определенной частоты, поэтому в них невозможно получить резкие импульсные ударные коле- 20 бания периодического действия.
Известно также устройство для предотвращения образования накипи, содер.жащее обойму, выполненную в виде полого усеченного конуса, большое основание которого направлено вверх и закрыто крышкой, сопла для подачи сжатого газа и размещенные внутри обоймы шарик и втулку (2). 30
Достоинство этого устройства эаклюлючается в том, что непрерывная вибрация в нем сопровождается импульсными, периодическими встряхивающими ударами.
Однако шарик в своем восходящем быстром круговом движении наносит лобовой удар в зоне приварки волновода к обойме. Удар стальнОго закрепленного шарика по стальной обойме (из-за упругости металла) сопровождается отскоком в обратную сторону.
Теперь шарик движется, теряя скоростЬ, по исходящей траектории навстречу касательно входящей струе газа, которая останавливает его движение, а затем вновь раскручивает его до следующего удара. Следовательно, цикл движения шарика включает разгон до максимальной скорости, удар, обратное движение, остановку и далее повторение. На разгон и торможение шарика тратится значительная часть энергии воздушного потока. Известно также, что механизмы с непрерывным движением значительно экономичнее механизмов с возвратно-поступательным движением.
Другим недостатком лобового удара шарика является то, что с учетом
875199 большой скорости закаленного стального шарика (до 200 м/с). в момент удара возникает интенсивное искрение и вынос, искр воздухом в помещение, где установлено устройство. Источником искрения в обойме является также расположенное на внутренней стенке обоймы отверстие-сопла для выхода газа, на уступ которого шарфик наталкиваясь, создает значительное искрение.
Цель изобретения — повышение эффек- 1О тивности в работе.
Эта цель достигается тем, что устройство, содержащее коническую обойму, большее основание которой имеет крышку, сопла для подачи рабочего !9 агента, втулку и шарик, размещенный внутри обоймы, имеет диск, планку, размещенную в верхней части обоймы под углом к внутренней стенке, и трубку, расположенную внутри втулки и укрепленную на крышке обоймы, при этом втулка установлена с зазором к крышке обоймы и разделена посредством диска на две части, верхняя из которых жестко связана с трубкой, нижняя сообщена с нагнетательным патрубком, а сопла выполнены в виде нижней части втулки.
В предлагаемой конструкции шарик в своем движении совершает непрерывное безостановочное спиральное движе- З ) ние вверх-вниз. Восходящая спираль движения шарика осуществляется за счет силы давления струи воздуха и возникающей при круговом движении центробежной силы. Нисходящая спираль M движения совпадает по направлению с первоначальным направлением и начинается после удара шарика о наклонную планку. Это движение происходит под действием инерции шарика и силы 4Q тяжести.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разреэ1 Нафиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 2.
Пневматический вибратор содержит обойму 1, выполненную в виде полого усеченного конуса, большое основание которого направлено вверх и закрыто крышкой 2, сопла 3 для подачи сжатого газа и размещенные внутри обоймы втулку 4 .и шарик 5. У основания обоймы 1 наклонно к ее стенке прикреплена планка б, а втулка имеет высоту меньше, чем расстояние между дном и крышкой и разделена диском 7 на две части. Нижний конец втулки 4 герметично прикреплен к дну обоймы. Верхний конец втулки 4,ждстко связан через ребра 8 с трубой 9, нижний конец которой введен в полость втулки Для подвода сжатого газа предусмотрен патрубок 11. Волновод 12 служит для передачи вибрации обрабатываемому объекту. Пневматический вибратор работает следующим образом. Сжатый воздух подается через патрубок 11 в нижнюю часть втулки 4 и через тангенциальные отверстия-сопла 3 выходит в полость обоймы 1, приводя в быстрое круговое движение шарик 5. Так как обойма 1 имеет коническую форму, то шарик 5 по мере нарас-.. тания скорости по восходящей спирали поднимается вверх. Быстрое вращение неуравновешенной массы (шарика) приводит к возникновению высокочастотной вибрации обоймы 1, а тем самым волновода 12, которая передается технологическому аппарату или трубопроводу. Шарик 5 в своем спиральном подъеме достигает наклонной планки б и с большой скоростью ударяет по ней, вызывая дополнительное импульсное возмущающее колебание, которое через волновод 12 передается обрабатываемому объекту. После удара шарика 5 о наклонную планку б он скатывается вниз на дно обоймы 1, где, вновь раскручивается струей газа, т. е. цикл движения повторяется. Воздух, тангенциально выходящий из сопел 3, после сообщения шарику.5 движения поднимается вверх, проходит вдоль крышки 2 и, делая поворот, направляется в полость втулки 4 вниз, по кольцевому каналу между втулкой 4 и трубой 9 доходит до разделяющего диска 7 и разворачиваясь, выходит из устройства через центральную трубу 9. Таким образом, при такой работе устройства. значительно уменьшаются. непроизводительные затраты энергии, так как шарик движется в одном направ. ленни и энергия необходима лишь на поддержание этого движения. При этом исключаются затраты энергии на торможение и на остановку шарика и последующий разгон его от нулевой скорости до максимальной. В предлагаемом решении при таком движении значительно уменьшены условия, способствующие образованию искр при работе. В момент удара шарика о наклонную планку искры направлены вниз по направлению движения шарика. Отсюда для вылета их вверх требуется разворот почти на 180О, что затруднительно. Кроме того, место образования искр прикрыто планкой и прямой вынос их вверх исключен. В предлагаемом устройстве танген-. циальные отверстия-сопла для выхода газа размещены на нижней части центральной втулки, об уйма при этом не имеет таких отверстий-сопл. Отсюда стенка обоймы представляет гладкую поверхность без впадин и выступов, г е. в предлагаемом устройстве ис875199 включены потери энергии движения шарика при его ударах на выступах отверстий-сопл как это имело место в известном,что также повышает эффективность предлагаемого устройства. Отсутствие тангенциальных отверстий на обойме исключило мощи и ис" 5 точник искрообразования, который имел место в известном устройстве, так как шарик,в нем наскакивал с большой скоростью на выступ отверстия, вызывая интенсивное искрение. Таким образом., в предлагаемом устройстве повышена эффективность работы и в значительной мере исключены поичины искрообразования. Кроме того, для полного предупреж- > дения выноса искр за пределы устройства в его верхней части предусмотрен специальный лабиринт. Для этого верхняя часть втулки имеет кольцевой за-! зор с крышкой, а в полость втулки M введена труба, которая пропущена через крышку. Отходящий из вибратора воздух проходит вдоль крышки и, совершая поворот, входит в полость втулки вниз, продолжая охлаждаться до разделяющего диска и вновь совершает поворот и через центральную трубу уходит вверх за пределы вибратора. Повороты и охлаждение на таком длинном пути движения искр приводит к полному их гашению. Следовательно, предлагаемое устройство возможно использовать на производствах со взрывоопасными и пожароопасными условиями эксплуатации. Формула изобретения Устройство для предотвращения образования накипи, содержащее нагнетательный патрубок, укрепленную на конце волновода коническую обойму, большее основание которой имеет крышку, сопла для подачи рабочего агента, втулку и шарик, размещенный внутри обоймы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе, оно имеет диск, планку, размещенную в верхней части обойэы под углом к внутренней стенке, и трубку, расположенную внутри втулки и ук« репленную на крышке обоймы, при этом втулка установлена с зазором к крышке обоймы и разделена посредством диска на две части, верхняя из которых жестко связана с трубкой, нижняя сообщена с нагнетательным патрубком, а сопла выполнены в виде нижней части втулки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР It 480898, кл. F 28 G 7/00, 1973 ° 2. Авторское свидетельство СССР It 631773, кл F 28 G 7/00 1974 ° 875199 Редактор В. Еремеева Составитель У. Рафиажанова Техред T.Èàòî÷êà Корректор М. Демчик Заказ 9307/65 Тираж 709 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Ю ю ю Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная. 4
