Г ИДРОИМПУЛ ЬСАТОР Советский патент 1967 года по МПК E21C45/02 E21C25/60 

Известны гйдроимнульсаторы, включающие напорный трубопровод, стволы, клапаны.

Отличительной особенностью предлагаемого гидроимпульсатора является то, что каждый клапан снабжен мембранным трубоироводом, надмембранное пространство которого соединено с напорным трубопроводом при помощи трубки, а подмембранное - со стволами, оснащенными насадками разного диаметра. Это позволяет получать устойчивые автоколебания, обеспечивающие создание пульсирующей струи.

На чертеже схематически изображен опись ваемый гидроимпульсатор.

Импульсатор состоит из двух стволов 1 и 2 с насадками 5 и 4 разных диаметров, напорного трубопровода 5, разрядника 6 и двух клапанов с мембранными гидроприводами, состоящих из занорных клапанов 7 и 5, седел 9 и 10, штоков 11 н 12, эластичных мембран 13 и 14, переводных трубок 15 и 16, полостей 17 и 18, заполненных воздухом, разделительных диафрагм 19 н 20 и вентилей 21 и 22.

Работа импульсатора зависит от положения вентилей 21 и 22, связывающих полости между мембранами 13, 14 и диафрагмами 19, 20 с атмосферой. При закрытом вентиле 21 и открытом вентиле 22 вода из напорного трубопровода 5 через насадки выхода не имеет, так как клапаны 7 и 8 закрыты: клапан

7 - под давлением воды, а клапан 5 - мембраной 14, на которую справа действует давление воды, а слева - давление, близкое к атмосферному.

Включение импульсатора в работу осуществляется закрыванием вентиля 22, при этом давление с левой стороны мембраны 14 возрастает и клапан 8 открывается действующим на него давлением воды. Открывание клапана S приводит к понижению давления в правом конце трубопровода 5, волна этого пониженного давления движется к разряднику 6 и отражается от него волной нормального давления, близкого к давлению, действующему в магистральном трубопроводе.

За время движения волны давления к разряднику 6 и обратно давление по обе стороны мембран 13 и 14 через переводные трубки 15 и 16 выравнивается. Волной нормального давления, подошедшей к правому концу трубопровода 5, мембраны 13 и 14 перемещаются влево, так как повышение давления до нормального в полостях между мембранами 13, 14 и диафрагмами 19, 20 задерживается переводными трубками 15, 16 малого диаметра и упругостью воздуха в полостях 17 и 18. При перемещении мембран 13 и 14 влево клапан 7 открывается, а клапан 8 закрывается, что приводит к резкому увеличению сопротивления выходу воДы, так как диаметр насадки 5

меньше диаметра насадки 4. В связи с этим возникает гидравлический удар, давление в правом конце трубопровода 5 резко возрастает до повышенного значения.

Волна этого повышенного давления распространяется по трубопроводу 5 к разряднику 6 и отражается от него волной нормального давления. За время движения этой волны к разряднику 6 и обратно с левой стороны мембран 13 и 14 давление приближается к повышенному. Волной нормального давления, подошедшей к правому концу трубопровода 5, мембраны 13 и 14 перемещаются вправо, так как понижение давления до нормального в полостях между мембранами 13, 14 и диафрагмами 19, 20 задерживается переводными трубками 15, 16 и воздухом в полостях 17, 18. Перемещением мембран 1.3 и 14 -вправо клапан 7 закрывается, а клапан 8 открывается, что вызывает резкое снижение сопротивления выходу воды, так как диаметр насадки 4 больше диаметра насадки 3.

Давление в правом конце трубопровода 5 резко снижается, и волна пониженного давления распространяется к разряднику 6. Процесс работы импульсатора повторяется, он вступает в режим автоколебаний.

Из рассмотрения процесса работы импульсатора видно, что перемещение мембран 13 и 14 вправо и влево не зависит от величины нормального давления в трубопроводе 5, а обусловлено только разностью между повышенным и нормальным или пониженным и нормальным давлениями, зависящими от соотношения диаметров насадок 3 и 4.

Для вывода импульсатора из режима автоколебаний достаточно открыть вентиль 22, что приведет к закрыванию клапанов 7 и 5 и возвращению импульсатора в исходное положение.

Предмет изобретения

Гидроимпулъсатор, включающий напорный трубопровод, стволы, клапаны, отличающийся тем, что, с целью получения устойчивых автоколебаний, обеспечивающих создание пульсирующей струи, каждый клапан снабжен мембранным гидроприводом, надмембранное пространство которого соединено с напорным трубопроводом при помощи трубки, а подмембранное - со стволами, оснащенными насадками разного диаметра.