Электроразрядное устройство для создания импульсной акустической волны Советский патент 1981 года по МПК B06B1/02 

Изобретение относится к устройствам для получения механических колеб ний звуковой частоты в газах с помощью электрической энергии и может бы использовано для борьбы с пылевыми отложениями в промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства. Известно электроразрядное устройство для создания импульсной акустической волны в пылеулавливающих аппа ратах с рабочим напряжением значител но вьпне 1000 В l. В таком устройст ве спектр импульсной акустической волны находится в ультраакустической области. Это приводит к тому, что акустическая волна интенсивно поглощается и быстро , затухает в воздзпсе, вследствие чего не может эффективно воздействовать на пьшевые отложения в пылеулавливающих аппаратах. Для борьбы t пылевыми отложениями эффективно применение только им- пульсшлх акустических волн с низкоча тотным спектром, а такие волны могут создаваться разрядниками при от-носительно низких напряжениях порядка 1000 В и ниж.е. Наиболее близким по своей технической сущности является электроразрядное устройство для создания импульсной акустической волны, содержащее изолирующее основание, на ког тором расположены два параллельных или расходящихся под острым углом основных электрода, соединенных у изолирующего основания с конденсаторной батареей, и поджигающий электрод, соединенный с высоковольтной обмоткой импульсного трансформатора. Кроме того, устройство снабжено еще двумя поджигающими электродами и магнитной системой, в которой они расположены L2 J. Недостатком устройства является его сложность, а именно наличие трех поджигающих электродов, расположенных в Магниткой системе, и,как следствие, недостаточная надежность. Целью изобрете1адя является упрощет1е конструкции электроразрядного устройства. Поставленная цель достигается тем, что в известном электроразрядиом устройстве для создания импульс-г ной акустической волны, содержащем изолирующее основание, на котором расположены два параллельных или расходящихся под острым углом основных электрода, соединенных у основания с конденсаторной батареей, и под жигающий электрод, соединенный с высоковольтной обмоткой импульсного трансформатора, поджигающий электрод укреплен одним концом на изолирующем основании между основными электродами так, что своей нижней частью он направлен к первому основному электро;;,у, а свободным концом - ко втором основному электроду, при этом рассто ние между свободным концом поджигающего электрода и вторым основным электродом больше, чем расстояние между нижней частью поджи.гающего электрода и первым основным электродом. Поджигающий электрод в своей нижней части выполнен изогнутым. На чертеже схематически изображе общий вид электроразрядного устройс ва для создания импульсной акустиче кой ьолны. Устройство содержит изолирующее основание 1, на котором укреплены основные электроды 2 и 3 и поджигаю 1ЦИЙ электрод 4, выполненные из твер дой меди. Основные электроды 2 и 3 соединены у основания 1 с конденсаторной батареей 5. Поджигающий элек род 4 имеет, например, изогнутую фо му и соединен со вторым ОСНОВНБШ электродом 3 через высоковольтную обмотку импульсного ,трансформатора 6, имеющую сопротивление не более 10 Ом. Устройство работает следующим об разом. Конденсаторная батарея 5 заряжае ся, от внещнего источника тока до на ряжения порядка сотен вольт, после чего подается импульс на первичную обмотку импульсного трансформатора 6, что приводит к возникновению на вторичной обмотке последнего импульса высокого напряжения порядка 10 кВ. Это напряжение пробивает зазор между основным 2 и поджигающим 4 электродами в месте их. максимального сближения. После окончания искрового поджигающего разряда между электродами 2 и 4 остается выаокоионизированньй газ, по которому через обмотку импульсного трансформатора 6 начинается дуговой разряд конденсаторной батареи S. Высоковольтная обмотка импульсного трансформатора 6 с сопротивлением более 10 0м позволяет получить ток поджигающего дугового разряда порядка сотен ампер, причем при токе такой величины возникает сопровождающее его значительное магнитное поле, стремящееся расширить контур тока, а так как все электрические соединения в устройстве выполнены у основания J, дуговой разряд начинает перемещаться по электродам 2 и 4 в сторону от основания ; т.е. в сторону электрода 3. После того, как дуговой разряд достигнет конца поджигающего электрода 4, у конца последнего возникает дополнительный факел ионизированного газа, который полностью завершает перекрытие промежутка между электродами 2 и 3 ионизированным газом, причем напряжение между электродами 2 и 4 в этот момент времени составляет величину порядка десятков вольт. в устройстве эти процессы протекают чрезвычайно быстро и к моменту формирования ионизированного проводящего канала между электродами 2 и 3 напряжение на конденсаторной батарее 5 практически не меняется, т.е. напряжение между электродами 2 и 3 составляет порядка сотен вольт. Это напряжение и завершает формирование проводящего ионизиров анного канала между основными электродами 2 и 3, по которому начинается сильноточный разряд конденсаторной .батареи 5. При этом напряжение между основными электродами 2- иЗ резк-о падает, разряд между электродами 2 и 4 гаснет,чему также способствует резкое увеличение магнитного поля в пространстве между электродами 2 и 3, сопровождающее увеличение тока в электродах 2 и 3. Под действием этого магнитного поля сильноточный дуговой разряд между электродами 2 и 3 перемещается

с большой скоростью в направлении от основания 1, Резкий разогрев газа до высокой температуры и его движение с высокой скоростью порождают мощную акустическую волну, которая распрв.страняется от устройства в окружающий газ.

Спектр создаваемой импульсной акутической волны лежит в относительно низкочастотной области (при энергии IrlO кДж - от сотен герц до единиц килогерц), а такая волна слабо затухает в воздухе и может с успехом применяться для эффективной борьбы с пылевыми отложениями в пьтеулав- ливающих аппаратах.

Изобретение обладает конструктивной простотой и высокой надежностью в работе.

Формула изобретения

1. Электроразрядное устройство для создания импульсной акустической волцы, содержащее изолирунщее основание, на котором расположены два параллельных или расходящихся под острым углом основных электрода, соединенных у изолирующего основания с конденсаторной батареей, и поджигающий электрод, соединенный

с высоковольтной обмоткой импульсного трансформатора, отличающ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, поджигающий электрод укреплен одним концом на изолирующем основании, между основными электродами так, что своей нижней частью он направлен к первому основному электроду, а свободным концом -

к второму основному электроду, при этом расстояние между свободным концом поджигающего электрода и вторым основным электродом больше, чем расстояние между нижней частью

поджигающего электрода и первым основным электродом.

2. Электроразрядное устройство по п.I, отличающееся тем, что поджигающий электрод в своей

нижней части выполнен изогнутым.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Фрюгел Ф. Импульсная техника. М.-Л., Энергия, J965, с.260-261.

2.Брон О.Б., Сушков Л.К. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов. Л., Энергия, 1975,

С.137.