Гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха Советский патент 1992 года по МПК E21F17/10 

4 19

го

Ј

Изобретение относится к горному делу и м б использовано при сооружении гидропневматических аккумуляторов сжатого воздуха Цель - повышение эффективности работы за счет обеспечения возможности повышения давления сжатого воздуха и сокращения времени зарядки. Расположенные на разных уровнях пневмокамера 1 и гидрокамера 2 сообщены водоводом 5 Сопло эжектора 22 сообщено с отводящим пневмопроводом 9 пневмокамеры 1. Приемная камера эжектора 22 сообщена с отводящим пневмопроводом 10 гидрокамеры 2 На подводящем пневмопроводе 8 гидрокамеры 2 установлен редукционный клапан 17. 2 ил

XI

Ј

ч:

|00

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при сооружении гидропневматических аккумуляторов сжатого воздуха

Известно устройство для повышения давления сжатого воздуха в гидропневмоак- кумуляторе посредством установки насоса, нагнетающего воду в пневмокамеру, за счет чего в пневмокамере поддерживается давление воздуха на необходимом уровне

Недостатками известного устройства являются повышенный расход электроэнергии за счет работы насоса, а также недостаточная надежность системы заполнения пневмокамеры водой и ее перекачка в гидрокамеру, т.е. при поломке системы насос- обратный клапан и дроссельный клапан с отсекателем гидропневмоаккумулятор не может работать. Для этих целей необходима дублирующая система перекачки воды из гидрокамеры в пневмокамеру и обратно, а это ведет к дополнительным затратам.

Известен также гидропневматический аккумулятор, включающий гидро- и пневмокамеры, расположенные на разных уровнях, соединенные между собой скважиной и снабженные подводящим и выдающим сжатый воздух пневмопроводами, на которых установлены регулирующие задвижки.

Недостаточная эффективность работы этого гидропневмоаккумулятора обусловлена увеличением времени перепуска воды из пневмокамеры в гидрокамеру ввиду того, что за счет поступления в гидрокамеру сжатого воздуха из шахтной магистрали создается дополнительное давление, препятствующее вытеснению воды из пневмокамеры вследствие разности сечений отводящего сжатый воздух пневмопровода и скважины, соединяющей камеры гидропневмоаккумулятора.

Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет обеспечения возможности повышения давления сжатого воздуха и сокращения времени зарядки гидропневмоаккумулятора.

Поставленная цель достигается тем, что известный гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха, включающий расположенные на разных уровнях гидрокамеру и пневмокамеру, подводящие и отводящие пневмопроводы, а также сообщающий указанные камеры водовод, дополнительно снабжен эжектором, сопло которого сообщено с отводящим пневмопроводом пневмокамеры, а приемная камера - с отводящим пневмопроводом гидрокамеры, при этом подводящий пневмопровод гидрокамеры снабжен редукционным клапаном

На фиг.1 изображен гидропневмоаккумулятор, общий вид; на фиг,2 - эжекторное устройство, позволяющее сократить время зарядки гидропневмоаккумулятора,

Гидропневматический аккумулятор состоит из пневмокамеры 1, гидрокамеры 2, герметизирующих перемычек 3 и 4, водовода 5, соединяющего гидрокамеру 2 с пнев- мокамерой 1 по принципу сообщающихся

0 сосудов, зумпфа 6, подводящих 7 и 8 и отводящих 9 и 10 сжатый воздух пневмопроводов, магистрального пневмопровода 11, идущего от компрессорной установки (не показана), питающего магистрального

5 пневмопровода 12, идущего к потребителям пневмоэнергии, задвижек 13, 14 и 15, 16, установленных соответственно на подводящих 7,8 и отводящих 9, 10 пневмопроводах. На пневмопроводе 8 установлен редукцион0 ный клапан 17. Работа гидропневмоаккумулятора может быть автоматизирована. Для этого в гидрокамере 2 могут быть размещены датчики 18 и 19 уровня жидкости, а также датчик 20 давления, а датчик 21 давления

5 размещен в пневмокамере 1. Отводящие пневмопроводы 9 и 10 соединены между собой через эжекторное устройство 22, которое выполнено так, чтобы отсос сжатого воздуха из пневмокамеры 1. Эжекторное ус0 тройство (фиг.2) состоит из сопла 23, соединенного с пневмопроводом 9, камеры 24, соединенной с пневмопроводом 10, камеры 25 смешивания, диффузора 26, соединенного с магистральным пневмопроводом 12.

5

Гидропневматический аккумулятор работает следующим образом.

Пневмокамера 1 заполнена водой, а гидрокамера 2 заполнена воздухом с давле0 нием, равным атмосферному. В гидрокамере 2 остается минимальный уровень воды, поэтому срабатывает датчик уровня жидкости 18, от которого поступает сигнал на автоматический привод регулирующей

5 задвижки 13, которая открывается, и сжатый воздух из магистрального пневмопровода 11 по пневмопроводу 7 поступает в пневмокамеру 1, вытесняя воду по водоводу 5 в гидрокамеру 2. Когда вода в гидрокамере

0 2 достигнет максимального уровня, срабатывает датчик 19 верхнего уровня жидкости, сигнал от которого поступает на привод регулирующей задвижки 14. Задвижка 14 открывается и сжатый воздух из магист5 рального пневмопровода 11 по пневмопроводу 8 через редукционный клапан 17, отрегулированный на определенное давление, поступает в гидрокамеру 2. При достижении в гидрокамере 2 определенного давления, например 0,2 МПа, срабатывает

датчик 20 давления, соединенный с приводом задвижки 14, и она закрывается.

При этом давление сжатого воздуха в пневмокамере 1 будет равно высоте столба воды в водоводе 5, равного расстоянию между пневмокамерой 1 и гидрокамерой 2, и плюс дополнительное давление сжатого воздуха, поступившего в гидрокамеру 2. Гидропневмоаккумулятор заряжен.

После расхода сжатого воздуха из пнев- мокамеры 1 и последующей ее зарядки вода из нее сжатым воздухом, поступающим по пневмопроводу 7, должна вытесняться по водоводу 5 в гидрокамеру 2. Однако более быстрому ее вытеснению будет препятство- вать дополнительный сжатый воздух, находящийся в гидрокамере 2.

Поэтому для сокращения срока зарядки пневмокамеры 1 отводящие сжатый воздух пневмопроводы 9 и 10 из пневмокамеры 1 и гидрокамеры 2 соединены между собой через эжекторное устройство 22. Сжатый воздух из пневмокамеры 1 и гидрокамеры 2 через эжекторное устройство 22 поступает к потребителям пневмоэнергии по магист- ральному пневмопроводу 12. Эжекторное устройство 22 выполнено так, чтобы полный отсос воздуха из гидрокамеры 2 заканчивался с полным расходом сжатого воздуха из пневмокамеры 1.

Эжекторное устройство 22 работает следующим образом. При скоростном истечении сжатого воздуха из пневмокамеры 1 через сопло 23 в камере 24 создается некоторое фиксированное разрежение, за счет чего воздух из гидрокамеры 2 по пневмопроводу 10, соединенному с камерой 24, отсасывается в пневмопровод 12, идущий к

потребителю. Поскольку при отсосе воздуха эжекторным устройством 22 из гидрокамеры 2 давление в пневмокамере 1 будет уменьшаться пропорционально объему воздуха, отсасываемого из гидрокамеры 2, то, когда потоки сжатого воздуха из пневмокамеры 1 и гидрокамеры 2 поступают в камеру 25 смешивания, скорости движения их выравниваются, что, как правило, сопровождается повышением давления. Из камеры 25 смешивания поток воздуха поступает в диффузор 26, где происходит дальнейшее повышение его давления, Вследствие чего падение давления сжатого воздуха в пневмокамере 1 за счет отсоса сжатого воздуха из гидрокамеры 2 повышается до исходного давления после эжекторного устройства 22. После расхода сжатого воздуха из пневмокамеры 1 цикл зарядки повторяется в той же последовательности.

Формула изобретения Гидропневматический аккумулятор сжатого воздуха, включающий расположенные на разных уровнях гидрокамеру и инев- мокамеру, подводящие и отводящие пневмоприводы, а также сообщающий указанные камеры водовод, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет обеспечения возможности повышения давления сжатого воздуха и сокращения времени зарядки, он снабжен эжектором, сопло которого сообщено с отводящим пневмопроводом пневмокамеры, а приемная камера - с отводящим пневмопроводом гидрокамеры, при этом подводящий пневмопровод гидрокамеры снабжен редукционным клапаном.

26

25

Рабочий

поток

Фиг.г