ПНЕВМОИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 1994 года по МПК B08B5/02 

Изобретение относится к средствам очистки и может быть использовано, например, для очистки наружных поверхностей нагрева котельных агрегатов от золовых и шлаковых отложений.

Известен пневмоимпульсный генератор для очистки поверхностей от отложений, содержащий ствол, встроенный в корпус, имеющий крышку, с разгрузочным каналом, снабженную камерой со сбросными отверстиями, сбросной клапан с подпружиненным запорным поршнем, установленным в камере с образованием кольцевой подпоршневой полости, запорный орган в виде мембраны, расположенной над входным отверстием стволе с образованием управляющей и накопительной полостей, и линию подачи сжатого газа в управляющую полость [1] .

Недостатком данного устройства является его невысокая надежность, связанная с тем, что пружина клапанов оттарирована на определенное давление в накопительной, а значит и в управляющей полости, при котором происходит автоматический сброс накопленного воздуха. При подключении к магистрали воздуха, идущего от компрессора, других потребителей с большим потреблением воздуха давление в магистрали может колебаться и быть ниже того предела, на которое настроена пружина, и пневмоимпульсный генератор не будет автоматически включаться в работу в заданное время. Для нормальной работы пневмоимпульсного генератора в автоматическом режиме придется перестраивать усилие пружины (ослаблять ее); генератор будет срабатывать при меньшем давлении, что снижает эффективность очистки. Кроме того, периодическая перерегулировка усилия пружины при снижении давления воздуха в магистрали создает неудобство в работе, по существу устройство перестает работать в автоматическом режиме.

Технический результат, достигаемый в предлагаемом устройстве, заключается в повышении надежности срабатывания за счет выполнения мембраны двухслойной с отверстиями в каждом слое, при этом отверстия в слоях смещены друг относительно друга с образованием сплошной поверхности мембраны, что обеспечивает надежное прижатие запорного органа к стволу. Установка слоев мембраны с возможностью поворота друг относительно друга позволяет регулировать усилие прижатия запорного органа к стволу.

Технический результат достигается также в том, что пневмоимпульсный генератор имеет регулируемый жиклер, встроенный в крышку и сообщенный с подпоршневой камерой, что позволяет обеспечить дополнительное давление на поршень, позволяющее преодолеть усилие пружины при давлении воздуха в магистрали ниже расчетного (т. е. того, на которое оттарирована пружина клапана).

На чертеже представлен пневмоимпульсный генератор, продольный разрез.

Пневмоимпульсный генератор для очистки поверхностей от отложений содержит корпус 1, расположенный внутри корпуса ствол 2, запорный орган 3 мембранного типа, состоящий из двух слоев мембраны, в каждом из которых со смещением друг относительно друга выполнены отверстия 4 и 5. Запорный орган 3 расположен над входным отверстием ствола 2 и делит корпус 1 на накопительную 6 и управляющую 7 полости, причем управляющая полость 7 соединена трубопроводом 8 с источником сжатого газа, например компрессором. Крышка 9 корпуса 1 выполнена с разгрузочным каналом 10, со сбросным клапаном 11 и запорным поршнем 12, перекрывающим разгрузочный канал 10. Поршень 12 поджат пружиной 13 к седлу 14, выполненному по периметру разгрузочного канала 10, с образованием кольцевой подпоршневой камеры 15, наружный диаметр которой соответствует диаметру поршня 12, а внутренний - наружному диаметру седла 14. Кольцевая камера 15 сообщается с управляющей полостью 7 посредством жиклера 16, проходное сечение которого регулируется регулировочной иглой 17. Поршень 12 выполнен с уплотнением 18. Клапан 11 имеет сбросные отверстия 10, суммарная площадь которых больше площади отверстия разгрузочного канала 10.

Устройство работает следующим образом.

Воздух под давлением, например 0,6 МПа, подается от компрессора по трубопроводу 8 в управляющую полость 7, прижимая запорный орган 3 к входному отверстию ствола 2, причем подаваемый воздух проходит в отверстие 4 верхнего слоя запорного органа, затем между верхним и нижним слоями мембраны и через отверстие 5 нижнего слоя проникает в накопительную полость 6. Часть давления воздуха тратится на преодоление деформации слоев запорного органа, раздвигая их для прохода в накопительную полость 6. Усилие деформации может регулироваться путем смещения слоев запорного органа друг относительно друга. Таким образом подбирается усилие для надежного прижатия запорного органа к стволу 2. Одновременно воздух из управляющей полости 7 начинает дросселироваться через жиклер 16 в подпоршневую камеру 15. Разгрузочный канал 10 в это время перекрыт поршнем 12. Далее пневмоимпульсный генератор может работать в одном из двух режимов.

Первый режим.

Давление в магистрали от компрессора воздуха выше давления, на которое отрегулирована пружина 13 и при котором происходит отрыв поршня 12 от седла 14. При отрыве поршня 12 от седла 14 усилие воздействия воздуха увеличивается в соотношении площадей сечений поршня 12 и разгрузочного канала 10, тем самым резко перемещая поршень 12 вверх до открытия сбросных отверстий 19. Воздух из управляющей полости 7 через разгрузочный канал 10 и сбросные отверстия 19 выбрасывается в атмосферу . Запорный орган 3 перемещается вверх, воздух из накопительной полости 6 направляется через ствол 2 на очищаемую поверхность.

Второй режим.

Давление в магистрали от компрессора воздуха ниже давления, на которое отрегулирована пружина 13 и при котором происходит отрыв поршня 12 от седла 14. Давление не может оторвать поршень 12 от седла 14, но из управляющей полости 7 воздух через регулируемый жиклер 16 дросселируется в подпоршневую камеру 15, т. к. силе, действующая на поршень 12, определяется суммой двух сил - давлением воздуха в управляющей полости 7 на площадь поршня 12, ограниченную параметром разгрузочного канала 10, в данном случае оно установившееся, и давлением воздуха в подпоршневой камере 15 на кольцевую поверхность поршня 12 над этой полостью. Скорость нарастания давления в подпоршневой камере регулируется изменением проходного сечения регулируемого жиклера 16 винтом, чтобы к моменту достижения усилия, достаточного для преодоления усилия пружины 13 и отрыва поршня 12 от седла 14, в накопительной полости 6 давление воздуха было как можно ближе к давлению в магистрали воздуха. Это позволяет обеспечить максимальную эффективность очистки поверхностей нагрева при данном давлении воздуха в магистрали.

При перемещении поршня 12 вверх воздух из управляющей полости 7 через отверстия 19 сбрасывается в атмосферу. В результате разности давления в полостях 6 и 7 мембране запорного органа резко перемещается вверх, обеспечивая импульсный сброс воздуха из накопительной полости 6 через ствол 2 на очищаемую поверхность. Давление в накопительной полости 6 падает. Поршень 12 под действием пружины 13 возвращается в исходное положение, перекрывая разгрузочный канал 10. Мембрана отклоняется вниз и прижимается к стволу 2 воздухом от компрессора. И весь процесс повторяется сначала.

Использование наcтоящего изобретения обеспечивает автоматическую работу устройства при любом изменении давления в магистрали, идущей от компрессора, ввиду разбора воздуха другими потребителями. При уменьшении давления в магистрали, а следовательно и в накопительной полости 6, для качественной очистки поверхностей нагрева от отложений потребуется большее время работы устройства. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1384916, кл. F 28 G 1/16, 1986.

Использование: для очистки поверхностей от загрязнений. Сущность изобретения: пневмоимпульсный генератор содержит корпус с встроенным стволом, снабженный крышкой, имеющий камеру со сборными отверстиями и встроенный в камеру сбросной клапан с подпружиненным запорным поршнем, установленным с образованием кольцевой подпоршневой полости. Мембрана выполнена двухслойной с отверстиями в каждом слое. Отверстия смещены друг относительно друга с образованием сплошной поверхности мембраны. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ПНЕВМОИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ , содеpжащий ствол, встpоенный в коpпус с кpышкой, имеющей pазгpузочный канал и снабженной камеpой со сбpосными отвеpстиями, сбpосной клапан с подпpужиненным запоpным поpшнем, установленным в камеpе с обpазованием кольцевой подпоpшневой полости, запоpный оpган в виде мембpаны, pасположенной над входным отвеpстием ствола с обpазованием упpавляющей и накопительной полостей, и линию подачи сжатого газа в упpавляющую полость, отличающийся тем, что мембpана выполнена двуслойной с отвеpстиями в каждом слое, пpичем отвеpстия одного слоя смещены относительно отвеpстий дpугого слоя с обpазованием сплошной повеpхности мембpаны. 2. Генеpатоp по п. 1, отличающийся тем, что он имеет жиклеp, встpоенный в кpышку и сообщенный с подпоpшневой кольцевой полостью, пpичем в кpышке выполнено отвеpстие для сообщения жиклеpа с упpавляющей камеpой. 3. Генеpатоp по п. 2, отличающийся тем, что жиклеp выполнен pегулиpуемым. 4. Генеpатоp по п. 1, отличающийся тем, что слои мембpаны установлены с возможностью повоpота относительно дpуг дpуга в плоскости мембpаны для pегулиpовки pазности давлений в накопительной и упpавляющей камеpах.