Резонансный гидроимпульсатор

(И)5 Е 21 С 25/6 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 44ический инстисоюзный заводческой очист"лоочистка"Кравец,нко ельство СССР.45/00, 1976.ьство СССР25/60, 1977. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГ ПРИ ГКНТ СССР 1 (21) 3699093/22-03 (22) 05.12.83(46) 30.11.90. Бюп, В (71) Донецкий политех тут и Государственный по механической и хим ке котлоагрегатов "Ко (72) С.А:.Лененко, В.Г В.И.Танский и Т.С.Лен (53) 622.232.5(088.8) (56) Авторское свидет В 594322, кл. Е 21 САвторское свидетел У 735765, кл. Е 21 С. Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидроотбойки горных пород пульсирующими струями повышенного давления, в также для очистки теплоэнергетических элементов котлоагрегатов.Целью изобретения является. повышение эффективности гидроразмыва эа счет увеличения частоты пульсаций.На чертеже схематично изображен резонансный гидроимпульсатор, разрез.Резонансный гидроимпульсатор содержит гидропневмоаккумулятор ударный трубопровод 2 и генератор колебаний 3, который содержит корпус 4, поршень-клапан 5, установленный ,в направляющих б.и 7, рабочую 8 и сбросную 9 насадки различного диаметра, седла высокой 1 О и низкой 11(54) (57) РЕЗОНАНСНЬЙ ГИДРОКЧПУЛЬСАТОР, включающий установленныйна ударном трубопроводе генераторколебаний с рабочей и сбросной насадками и поршень-клапаном, установленным в корпусе с образованием камероткрытия и,закрытия сброса и камервысокого и низкого давления, и переводной механизм, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности гидроразьыва за счет увеличения частоты пульсаций, переводноймеханизм выполнен в виде трубки,сообщающей между собой камеру высокого давления и камеру открытия сброса и имеющей длину, равную удвоеннойдлине ударного трубопровода. стороны. Поршень-клапан 5 и корпуса4 образуют камеры высокого 1 2 и низкого 13 давления, а также камеры открытия 14 и закрытия 15 сброса (т,е.камеры, давление н которых создаетсилы, направленные на перемещение (чфпоршень-клапана 5 соответственно наоткрытие и закрытие доступа воды из 00ударного трубопровода 2 к сброснойнасадке 9). Камера закрытия сброса15 сообщена.с ударным трубопроводомнепосредственно через отверстия 16в поршень-клапане 5, поэтому при работе устройства в любой моментвремени давление воды в ней равнодавлению в конечном сечении ударноготрубопровода 2, примыкающем к генератору колебаний 3. Пределы колебанийэтого давления - от повышенного допониженного по отношению к подводи"мому. В камере высокого давления 12давление в процессе работы колеблется от повышенного до атмосферного,а в камере низкоГо давления 13 - отпониженного до атмосферного. Камераоткрытия сброса 14 посредством пере"водной трубки 1 7, длина которой равна удвоенной длине ударного трубопро-, 0вода 2, сообщена с,камерой высокогодавления 12,Для обеспечения запуска устройствав режиме автоколебаний камера открытия сброса 14 посредством вентиляуправления 18 имЕет возможность сообщаться с атмосферой, а поршень-клапан 5 посредством, например, наконечни-.ка 19 имеет большую перекрываемую площадь со стороны седла низко 6 стороны 11 20по сравнению с площадью торца состороны седла высокой стороны 10.Кроме того, седло высокой стороны10 соединено с корпусом 4 генератораколебаний 3 перегородкой 20 с окнами 2521, которая делит камеру высокогодавления 12 на две камеры, одна изкоторых, доседельная, 22, а другая,заседельная, - 23. Они соединяютсямежду собой окнами 21 в перегородке 3020. Работа резонансного гидроимпульсатора осуществляется следующим образом. 35При открытом вентиле управления 18 вода, поступающая из магистрального трубопровода, к которому подсоединен гидроимпульсатор, проходя гидропневмоаккумулятор 1 и ударный трубо провод 2, поступает в генератор колебаний 3. Так как камера открытия сброса 14 при открытом вентиле управ" ления 18 сообщена с атмосферой, то, заполняя через отверстия 1 б камеру 45 закрытия сброса 15, вода и зависимости от предшествующего положенияпоршень-клапана 5 или перемещает его до упора в седло низкой стороны 11, или еще больше прижимает его к этому седлу, проходя далее щель между поршень-клапаном 5 н седлом высокой стороны 10, доседельную камеру 22, окна 21 перегородки 20, заседельную камеру 23, вода истекает через рабочую насадку 8 в атмосферу на объект разрушения. Кроме того, вода из доседельной камеры 22 камеры высокого давления 1,2 по переводной трубке 17 поступает в камеру открытия сброса 14, а из нее через вентиль управления 18 истекает в атмосферу.В режим автоколебаний резонансный гидроимпульсатор включается посредством закрытия вентиля управления 18. При этом давление в камере открытия сброса 14 становится равным подводимому так же как и в камере закрытия сброса 15, и в камере высо= кого давления 12. Но так как площадь наконечника 19, перекрытая седлом низкой стороны 11, больше площади свободного торца поршень-клапана 5 со стороны седла высокой стороныО., то при этом (равном давлении на все рабочие площади поршень-клапана 53 поршень-клапан 5 переместится в крайнее правое положение, откроет доступ воде из ударного трубопровода 2 в камеру низкого давления 13 и далее к сбросной насадке 9 и одновре"менно перекроет доступ воды в камеру высокого давления 12; доседельную камеру 22, заседельную камеру 23 через окна 21 перегородки 20 с седлом10 и соединяет их через рабочую насадку 8 с атмосферой. Вследствие того, что диаметр сбросной насадки 9 больше, а гидравлическое сопротивление меньше, чем диаметр рабочей насадки .8, гидравлическое сопротивление системы уменьшается. Это вызывает гидравлический удар с пониженнем давления в зоне генератора колебаний 3. Начинается низкая фаза колебаний, н по ударному трубопроводу 2в сторону гидропневмоаккумуляторапойдет ударная волна пониженного(по сравнению с подводимым) давлении,а по переводной трубке 7 в сторонукамеры открытия сброса 14 пойдет ударная волна давления, близкого к атмосферному. Таким образом, на момент начала и на всем протяжении низкой фазы давление в камере высокогодавления 12 близко к атмосферному,в камере закрытия сброса 15 и камеренизкого давления 3 - равно пониженному, а в камере открытия сброса 4равно тому давлению, которое предшествовало низкой фазе (в данном случаеподводимому),Когда волна пониженного давлениядостигыет гидропневмоаккумулятора 1и. отразится от него волной подводимого давления, волна атмосферного давления, ццущая по переводной трубке5 , 1171.7, достигнет только половины ее длины. Когда же отраженная от гидропиевмоаккумулятора 1 волна подводимогодавления достигнет генератора колебаний 3 и, следовательно, камеры закрытия сброса 15 и давлени в ней повысится от пониженного до подводимого, волна атмосферного давленияпройдет всю длину переводнойтрубки 17 и достигнет камеры откры-тия сброса 14, и давление в ней снизится от подводимого до атмосферного,В результате этого вознйкает разность давления, что приводит к перемещению поршень-клапана 5 в крайнеелевое положение до упора в седлонизкой стороны 11, Прекращается доступ воды к сбросной насадке 9 и одновременно открывается доступ к ра-.бочей насадке 8, Сопротивление системы увеличивается, что вызывает гидравлический удар, который сопровожцается ростом давления. Оканчиваетсянизкая Фаза колебаний давления, и начинается высокая Фаза. По ударномутрубопроводу 2 в сторону гидропневмо,аккумулятора 1 и по переводной трубке17 в сторону камеры открытия сброса 14 распространяется волна повышенного (по сравнению с подводимым)давления. Под этим же давлением водаистекает через рабочую насадку 8, Такик образом, на протяжении высокойфазы в камере высокого давления 12,доседельной камере 22, заседельнойкамере 23, а также в камере закрытиясброса 15 и перед рабочей насадкой8 будет сохраняться повышенное давление, при этом в камере открытиясброса 14 и камере низкого давления13 - давление, близкое к атмосФерноМу,Когда волна повышенного давления,идущая по ударному трубопроводу 2,3818достигнет гидропневмоаккумулятора 1 и отразится от него волной подводимого. цавления, волна, идущая по перевоцной трубке 17, достигнет только половины ее длины,хК моменту же прихода; отраженной от гндропневмоаккумулятора 1 волны подводимого давления к генератору колебаний 3 н камере закрытия сброса 15 (давление в последней снизится от повышенного до поцводимого), волна, повышенного давления, идущая по переводной трубке 17, достигнет камеры открытия сброса 14, и давление в ней лоьыснтся от атмосферного до повышенного. В результатс разности давлений в камерах 14 и 15 поршень-клапан 5 пе О реместнтся в правое крайнее положениео упора в седло высокой стороны 10.Б результате этого прекратитьсядоступ воды из ударного трубопровода 25 2 в доседельную камеру 22, заседельнуюкамеру 23 через окна 21 перегородки20 камеры высокого давления 12 и крабочей насадке 8, и открое-ся доступводь в камеру низкого давления 13 и ЗО к сбросной насадке 9. Вследствиеэтого сопротивление системы уменьшится, что вызовет возникновение в зоне генератора колебаний 3 гидравлического удара, который сопровождает.5ся снижением давления, Оканчиваетсявысокая фаза колебаний, и.снова начинается низкая Фаза. Процесс риотыповторяется, Система входит в устойчивый резонансный режим автоколебащ ний, характеризующийся равенствомво времени низкой и высокой Фаэ.Для вывода системы из режима автоколебаний .дос-,аточно открыть вентильуправления 18..Иаксими Редактор О,филиппова Техред М.Моргентал КорЗаказ 4340 Тираж 389 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5атент", г. Ужгород, ул. Гагарина,ий комбинаатеизводственяо