Гидроимпульсатор

СОЮЗ СОВЕСОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИК Ю 01 45 ЗОБРЕТЕНИЯЙДВтйпьстВ У САНИЕТОРСКОМУ СВ А анои. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРытии(71.) Государственный союэньй завод по механической и.химической очистке котлоагрегатов фКотлоочистка"(56) Авторское свидетельство СССР В 1116161, кл, Е 21 С 45/00, 1983.Авторское свидетельство СССР И 102956 ю кла Е 21С 45/00 1983 (54)(57) ГИДРОИМПУЖСАТОР, включающий, генератор колебаний, вход которого поередствои ударного трубоцровода 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 игицропневмоаккумулятор, и обратный клапан, .о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности гидроотбойки за счет увеличения давле ния 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 гзщропневмоаккумулятор установлен на ударном трубопроводе меньшего диаметра мезщу его корпусом и обратным клап31959 3пневмоаккумулятору 1 волна пониженного по сравнению с давлением в подводящей магистрали 2 давления, отража-.ясь от него волной давления, близкого подводимому. Обычно в низкой фаземежду генератором 5 колебаний и гидропневмоаккумулятором 1 распространяются 3-5 волн пониженного давле"иия (такой режим называется таранным, 10 и именно он позволяет значительноповысить давление). С приходом к генератору 5 колебаний каждой последующей отраженной волны скорость движения лидкости по отрезку 3 трубопрово да и давление в зоне генератора 5Фколебаний скачкообразно увеличивается.Когда перепада давления на поршне-клапане б становится достаточнодля его перемещения, он занимает щ крайнее левое положение. Закрываетслсбросная насадка 7, отрезки 3 и 4ударного трубопровода сообщаютсямежду собой, заканчивается низкаяфаза колебаний и начинается высо кая фаза.При закрытии сбросной насадки 71имеющей малое гидравлическое сопротивление, давление в зоне генератора 5 колебаний повышается и становится выше подводимого. Волна этогоповышенного давления распространяется по отрезкам 3 и 4 ударного тручбопровода, причем скорость движенияпотока в отрезке 4 больше, чем в отрезке 3, так как его. диаметр меньше.Таким образом, в обе стороны от гене- .ратора 5 колебаний распространяютсяударные волны одинакового давления,но.различной скорости движения пото-,ка, Когда к генератору 5 колебаний 40возвратится отраженнаяот гидропневмоаккумулятора 1 волна, происходитперемещение поршня-клапана 6 в край"нее правое положение. Отрезок 3ударного трубопровода сообщается сосбросной насадкой У, прекращаетсяего гидравлическая связь с отрезком4, оканчивается высокая фаза, и снова начинается низкая шаза колебанийпотока и отрезке 3.30 1 12Изобретение относится к горнойпромышленности и предназначено дляразрушения материалов пульсирующимиструями жидкости повышенного давления.Целью данного изобретения является повышение эффективности гидроотбойки эа счет увеличения, давления вимпульсе.На чертеже изображен гидроимпульсаторГндроимпульсатор содержит гидропневмоаккумулятор 1, соединенный сподводящей магистралью 2 и ударнымТРУбОПРОВОДОМу СОСТОЯЩИМ Иэ ДВУМ ОТреэков З,и 4 соответственно большего и меньшего диаметров, между которымн установлен генератор 5 колеба. ний с поршнем клапаном б сброснойнасадкой 7 и воздушной полостью 8.На конце отрезка 4 ударного трубопровода меньшего диаметра установлен обратный клапан 9, за которымрасположен дополнительный гидропнев-.моаккумулятор 10, в корйусе которогорасположены ограничительная решетка 11, разделительная мембранаигазовая полость 13. К подмембраннойполости 14 гидропневмоаккумулятора10 подсоединен дополнительный генератор 15 колебаний, в корпусе которого распбложен дифференциальйый пор-.шень 6 со штоком 17, ймеющим конусный наконечник М, взаимодействующийс седлЬМ 19.Заседательное пространство 20 клапана сообщено, с рабочей насадкой 21.Запоршневая Полость 22 клапана Под,соединена к источнику постоянногодавления.1Гидроимпульсатор работает следую,щим образом,После открытия дбступа жидкостииэ подводящеи магистрали 2. гидроимпульеатор с помощью воздушной полости 8 вводится в режим автоколе-,баний, каждый период которых состоитиз двух фаз низкой и высокой.Низкая фаза колебаний наступает .после перемещения .норшйя-клапана 6в крайнм правое положение, При этомпрекращаетея гидравлическая связьмежду отрезками 3 и, 4 ударного трубопровода и отрезок 3 сообщается сосбросной насадкой 7, Давление жидкости в зоне генератора 5 колебанийуменьшается и по отрезку 3 ударноготрубопровода распространяется к гидро С другой стороны, в начале высокой фазы по отрезку 4 ударного тру- .бопровода от генератора 5 колебаний также распространяется волна.предвафф рительно. повышенного давления.Когда она достигает обратного клапана 9, он открывается, и, проходяего, поток встречает закрытый допол- .з 1231 нительный генератор 15 колебаний и может быть принят только гидрочневмоаккумулятором 1 О. 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 1 О росту его давления, Благодаря этому поток преодолевает сопротивление сжатого воздуха и втекает в подмембранную полость гидропневмоаккумулятора 10, отжимая кверху мембрану 12, Волна дополнительно повышен. ного давления распространяется по отрезку 4 ударного трубопровода к генератору 5 колебаний. При равныхдлинах отрезков 3 и 4 к моменту прихода этой волны к генератору 5 колебаний к нему с другой стороны подходит волна давления отражения от гидропневмоаккумулятора 1, что приводит к перемещению вправо поршня-. 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 состороны гидропневмоаккумулятора 10,40 больше. В результате давление перед обратным клапаном 9 снижается, и вол"на.этого давления и нулевой скорос: ти снова 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 окой"50 чится низкая фаза колебаний потокав отрезке 3 трубопровода и сноване установится гидравлическая связьмежду отрезками 3 и 4 ударного тру- ЭЗ 959 4бопровода. Как только это произойдет .снова наступит высокая фаза ипо отрезку 4 ударного трубопроводаснова пойдет к обратному клапану 9волна предварительно повышенногодавления. 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 1 О увеличивается, чтовлечет эа собой и увеличение давления в волне, которая возникает передобратным клапаном 9 в высокой фазе,Зарядка гидропневмоаккумуля 1 ора 10происходит до тех пор, пока давлениевоздуха над мембраной 13 (и давление жидкости под ней) не возрастет настолько, что сила действия егона.площадь конусного наконечника 18не станет больше силы действия давления в эапоршневой полости 22 наплощадь поршня 16. Как только этопроизойдет, последний сместитсявниз, сила, перемещающая поршень.16, возрастет, так как давление состороны гидропневмоаккумулятора 10станет действовать уже на площадьвсего штока 17, поршень 16 сместится вниз до упора, и поток жидкостипод повышенным давлением станетистекать через рабочую насадку 21Весь накопленный объем жидкости подвысоким давлением в виде импульснойструи воздействует на объект разрушения,3 ъИстечение 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.