Пневмоимпульсная технология основана на кратковременном воздействии мощных газовых струй, которые создаются при помощи специальных пневмоимпульсных генераторов.
Пневмоимпульсные технологии на основе пневмогенераторов успешно используются во многих отраслях промышленности.
Так для горно-обогатительных и металлургических предприятий пневмогенераторы используются для предупреждения накопления материалов (руды, шихты и др.) на стенках бункеров, течек, узлах пересыпки, пневмотранспорте. Оборудование прошло испытания в суровых условиях крайнего севера на предприятиях ОАО «Норильский никель» (результаты внедрения опубликованы в журнале «Цветные металлы № 7» за 2007). Пневмоимпульсные генераторы применяются на предприятиях России холдингов ОАО «Норильский никель», ЗАО «Полюс-золото», «Русал», ОАО «Евразруда», ближнего зарубежья ОАО «КазЦинк» и других.
На предприятиях угольной промышленности пневмогенераторы используются для предотвращения слеживания угля в емкостях (бункерах, силосах), а также для обрушения образующихся сводов при движении материала по бункерам и течкам.
орудование прошло испытания и успешно применяется на предприятиях ОАО «Сибирский антрацит», «СУЭК» и других.
В пищевой, строительной и химической промышленностях пневмогенераторы могут успешно применяться на предприятиях, занимающихся добычей и производством солей, цементов, строительных смесей, соды, апатитов, различных удобрений и других веществ в производстве которых используются сыпучие материалы. Опыт использования пневмогенераторов успешно применяется на предприятиях ОАО «ФОСАГРО», ОАО «Искитимцемент» и других.
В энергетической и тепловой промышленности пневмоимпульсные генераторы используются для очистки конвективных поверхностей нагрева от шлаковых отложений внутри котлоагрегатов. Есть опыт использования пневмоимпульсных генераторов на энергетических котлах ПК-38 Назаровской ГРЭС.
На предприятиях, применяющих гидромасляные и пневматические системы, а также на заводах нефтеперерабатывающей промышленности, пневмоимпульсные генераторы применяются для очистки гидромаслопроводов, пневматических трубопроводов, теплообменных аппаратов и поверхностей нагрева печей . Пневмоимпульсные технологии применены в СибНИА, на Новосибирском металлургическом заводе им. Кузьмина, ООО «ВПК-Ойл».
Применение пневмоимпульсных генераторов, в зависимости от технологического процесса, позволяет з.
роизводственных мощностей.
Очистка технологических печей Ferroli на НПЗ «ВПК-Ойл
Выворачиваем батарею на изнанку
pnevmoimpuls.com
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пневмоимпульсный генератор, содержащий корпус с полостью, сообщенной посредством входного патрубка с источником сжатого воздуха, а посредством выходного патрубка, снабженного подпружиненным запорным клапаном со штоком, – с атмосферой, отличающийся тем, что в полости корпуса напротив выходного патрубка установлен поршень, одна из торцевых стенок которого с наружной стороны подпружинена относительно корпуса, а вторая – посредством штока, подпружиненного с ее внутренней стороны, соединена с запорным клапаном.
www.freepatent.ru
Пневмоимпульсный генератор относится к пневмоимпульсной технике и может быть использован в различных областях народного хозяйства для импульсного выброса газообразных, жидких, сыпучих и твердых веществ.
евмоимпульсный генератор содержит ствол, встроенный в корпус, запорную мембрану, прикрепленную к корпусу и расположенную перед входным отверстием ствола с образованием управляющей и накопительной полостей, крышку корпуса со сбросным клапаном, размещенный в сбросном клапане запорный поршень, поджатый пружиной к седлу, подводящий трубопровод и средство для наполнения накопительной полости сжатым воздухом. Отличием заявляемого решения является то, что подводящий трубопровод врезан в подпоршневую часть сбросного клапана, седло закреплено в надпоршневой части сбросного клапана и представляет собой диск с разгрузочным отверстием, через которое пропущен шток запорного поршня, при этом запорный поршень снабжен приводом его перемещения и выполнен с возможностью перекрывания отверстия подводящего трубопровода, а по его окружности выполнены выпускные каналы. Заявляемое решение при пониженном расходе сжатого воздуха обеспечивает повышение энергии ударной волны пневмоимпульса и расширяет технологические возможности генератора при работе в ручном режиме. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к пневмоимпульсной технике и может быть использовано в различных областях народного хозяйства для импульсного выброса газообразных, жидких, сыпучих и твердых веществ. Например, в котельной технике для очистки наружных поверхностей теплообменников от золовых и шлаковых отложений, в пожаротушении для метания пожаротушащих средств в очаг пожара с безопасного расстояния, а также для дегазации, обеззараживания помещений и т.д.
Известен пневмоимпульсный генератор, содержащий ствол, встроенный в корпус, запорный орган в виде мембраны, прикрепленной к корпусу и расположенной перед входным отверстием ствола с образованием управляющей и накопительной полостей, крышку корпуса с разгрузочным каналом и сбросным клапаном, имеющим сбросные отверстия, размещенный в сбросном клапане запорный поршень, поджатый пружиной к седлу, и трубопровод для подвода сжатого воздуха в управляющую и накопительную полости (1).
Известен также пневмоимпульсный генератор аналогичной конструкции, содержащий корпус, размещенный в корпусе выхлопной ствол, запорный орган в виде мембраны, установленный в корпусе над входным отверстием ствола с возможностью разделения корпуса на накопительную и управляющую полости, крышку корпуса со сбросным клапаном, имеющим разгрузочный канал и сбросные отверстия, размещенный в сбросном клапане запорный поршень, поджатый пружиной к седлу, подводящий трубопровод и средство для наполнения накопительной полости сжатым воздухом, выполненное в виде патрубка, соединяющего подводящий трубопровод и накопительную полость (2) – прототип.
Основным недостатком известных конструкций, в том числе и прототипа, является низкая эффективность генератора из-за недостаточной энергии ударной волны пневмоимпульса.
личина этой энергии, в первую очередь, зависит от быстродействия работы запорного органа, т. к. чем меньше время открытия входного отверстия ствола, тем быстрее произойдет выброс воздуха из накопительной полости генератора, а следовательно, тем выше будет энергия ударной волны. В известном генераторе сбрасывание воздуха из управляющей полости и перемещение запорного органа в сторону разгрузочного канала происходит недостаточно быстро, т.к. одновременно со сбросом воздуха через сбросные отверстия он продолжает поступать в управляющую полость через подводящий трубопровод, противодействуя перемещению запорного органа, что приводит к снижению скорости импульсного выброса воздуха, а следовательно, и к уменьшению энергии ударной волны.
Следующим недостатком является то, что сжатый воздух расходуется неэкономично, т.к. во время выброса воздуха из накопительной полости он продолжает поступать в нее по патрубку из подводящего трубопровода и через ствол стравливаться в атмосферу, пока не сработает запорный орган.
Кроме этого, известные генераторы имеют низкие технологические возможности, т.к. импульс генерируется в незначительном диапазоне давлений сжатого воздуха из-за того, что величина давления, создаваемого в накопительной полости, зависит только от жесткости пружины сбросного клапана и не может произвольно изменяться в сторону его повышения.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности, снижение расхода сжатого воздуха и расширение технологических возможностей пневмоимпульсного генератора.
Пневмоимпульсный генератор содержит ствол, встроенный в корпус, запорную мембрану, прикрепленную к корпусу и расположенную перед входным отверстием ствола с образованием управляющей и накопительной полостей, крышку корпуса со сбросным клапаном, имеющим сбросные отверстия, размещенный в сбросном клапане запорный поршень, поджатый пружиной к седлу, подводящий трубопровод и средство для наполнения накопительной полости сжатым воздухом. Отличием заявляемого решения является то, что запорный поршень снабжен приводом его перемещения, размещенным на заднем торце сбросного клапана. Подводящий трубопровод врезан в подпоршневую часть сбросного клапана. Седло закреплено в надпоршневой части сбросного клапана и представляет собой диск с разгрузочным отверстием, через которое пропущен шток запорного поршня. Запорный поршень имеет возможность перекрывания отверстия подводящего трубопровода, а по его окружности выполнены выпускные каналы. Средство для наполнения накопительной полости сжатым воздухом может быть выполнено в виде одного или нескольких обратных клапанов, установленных на запорной мембране, или в виде патрубка, соединяющего управляющую и накопительную полости, внутри которого размещен обратный клапан. Привод перемещения запорного поршня представляет собой образованную посредством тарельчатого фланца рабочую камеру, в которой размещена диафрагма, кинематически связанная со штоком запорного поршня. Рабочая камера через трубопровод, подсоединенный к тарельчатому фланцу, сообщена с накопительной полостью генератора. Трубопровод, соединяющий накопительную полость с рабочей камерой, может быть снабжен спусковым устройством, например, в виде вентиля.
Техническим результатом от использования заявляемого решения является, во-первых, повышение энергии ударной волны пневмоимпульса за счет увеличения быстродействия запорной мембраны, обусловленного прекращением поступления воздуха в управляющую полость в момент начала импульсного выброса воздуха, во-вторых, обеспечивается снижение расхода сжатого воздуха за счет прекращения его подачи в накопительную полость во время импульсного выброса и, в-третьих, заявляемое решение позволяет генерировать импульсы в широком диапазоне давлений за счет независимого управления запорным поршнем с помощью спускового устройства при работе генератора в ручном режиме.
На фиг.1 изображен пневмоимпульсный генератор, продольный разрез.
На фиг.2 – генератор в момент генерирования пневмоимпульса.
На фиг. 3 – вариант средства для подачи сжатого воздуха в накопительную полость.
Пневмоимпульсный генератор содержит корпус 1, встроенный в корпус ствол 2, запорную мембрану 3, расположенную перед входным отверстием ствола 2 и делящую корпус 1 на управляющую 4 и накопительную 5 полости. Для наполнения сжатым воздухом накопительной полости 5 на запорной мембране 3 могут быть размещены обратные клапаны 6, или управляющая полость 4 может быть соединена с накопительной полостью 5 патрубком 7 (см.
г.3), внутри которого размещен обратный клапан 8. Крышка 9 корпуса 1 снабжена сбросным клапаном 10, имеющим сбросные отверстия 11. В сбросном клапане 10 размещен запорный поршень 12, поджатый пружиной 13 к седлу 14, которое закреплено в надпоршневой части сбросного клапана 10 и представляет собой диск с разгрузочным отверстием 15, через которое пропущен шток 16 запорного поршня 12. По окружности запорного поршня 12 выполнены выпускные каналы 17. В подпоршневую часть сбросного клапана 10 врезан подводящий трубопровод 18. На заднем торце сбросного клапана 10 размещен привод перемещения запорного поршня, например, в виде образованной посредством тарельчатого фланца 19 рабочей камеры 20, в которой размещена диафрагма 21, кинематически связанная со штоком 16 запорного поршня 12. Рабочая камера 20 через трубопровод 22, подсоединенный к тарельчатому фланцу 19, сообщена с накопительной полостью 5.
На трубопроводе 22 может быть установлено спусковое устройство, выполненное, например, в виде вентиля 23. Накопительная полость 5 снабжена манометром 24.
Устройство в автоматическом режиме работает следующим образом.
В исходном положении (см. фиг.1) при открытом вентиле 23 сжатый воздух подают через подводящий трубопровод 18 в подпоршневую часть сбросного клапана 10, а из него в управляющую полость 4, обеспечивая прижатие запорной мембраны 3 к входному отверстию ствола 2, при этом разгрузочное отверстие 15 седла 14 перекрыто подпружиненным запорным поршнем 12.
тем воздух через обратные клапаны 6 или 8 поступает в накопительную полость 5, причем входное отверстие ствола 2 остается закрытым, так как усилие, действующее на мембрану 3 со стороны управляющей полости 4, больше усилия со стороны накопительной полости 5 из-за разности площадей поверхности мембраны 3, на которые действует сжатый воздух. Происходит процесс повышения давления в накопительной полости 5 и трубопроводе 22. Когда давление, действующее на диафрагму 21, превысит усилие пружины 13, диафрагма 21, воздействуя на шток 16 запорного поршня 12, переместит его в сторону управляющей полости 4. Как только запорный поршень 12 отрывается от седла 14, воздух из управляющей полости 4 через выпускные каналы 17 поршня 12, разгрузочное отверстие 15 седла 14 и сбросные отверстия 11 сбросного клапана 10 стравливается в атмосферу, при этом поршень 12 под действием усилия диафрагмы 21 займет крайнее нижнее положение, перекрывая отверстие подводящего трубопровода 18 (см. фиг.2). В результате разности давления в полостях 4 и 5 и прекращения поступления воздуха в управляющую полость, обратные клапаны 6 закроются, а запорная мембрана 3 мгновенно переместится в сторону сбросного клапана 10, обеспечивая импульсный выброс воздуха из накопительной полости 5 через ствол 2 с образованием ударной волны. После падения давления в накопительной полости 5 падает давление и в рабочей камере 20, вследствие чего запорный поршень 12 под действием пружины 13 возвращается в исходное положение, перекрывая разгрузочное отверстие 15 и открывая подачу сжатого воздуха в управляющую полость 4. Затем цикл автоматически повторяется.
В случае ручного режима задействуется спусковое устройство, перекрывающее трубопровод 22. В этом случае после достижения в накопительной полости 5 требуемого давления, которое контролируется манометром 24 и не зависит от жесткости пружины сбросного клапана, открывают вентиль 23, чем обеспечивают поступление сжатого воздуха в рабочую камеру 20. Далее процесс протекает аналогично автоматическому режиму.
Таким образом, за счет того, что во время генерации пневмоимпульса отверстие подводящего трубопровода перекрыто запорным поршнем, и дополнительный воздух не поступает в управляющую и накопительную полости, достигается снижение расхода сжатого воздуха и повышается энергия ударной волны пневмоимпульса. Кроме этого за счет возможности создания давления в накопительной камере, независимого от жесткости пружины сбросного клапана, расширяются технологические возможности генератора при работе в ручном режиме.
Источники информации 1. Авт.св. СССР 1532797, кл. F 28 G 1/16.
2. Патент РФ 2023228, кл. F 28 G 1/16.
Формула изобретения
1. Пневмоимпульсный генератор, содержащий ствол, встроенный в корпус, запорную мембрану, прикрепленную к корпусу и расположенную перед входным отверстием ствола с образованием управляющей и накопительной полостей, крышку корпуса со сбросным клапаном, имеющим сбросные отверстия, размещенный в сбросном клапане запорный поршень, поджатый пружиной к седлу, подводящий трубопровод и средство для наполнения накопительной полости сжатым воздухом, отличающийся тем, что запорный поршень снабжен приводом его перемещения, размещенным на заднем торце сбросного клапана, подводящий трубопровод врезан в подпоршневую часть сбросного клапана, седло закреплено в надпоршневой части сбросного клапана и представляет собой диск с разгрузочным отверстием, через которое пропущен шток запорного поршня, запорный поршень имеет возможность перекрывания отверстия подводящего трубопровода, а по его окружности выполнены выпускные каналы.
2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что средство для наполнения накопительной полости сжатым воздухом выполнено в виде одного или нескольких обратных клапанов, установленных на запорной мембране.
3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что средство для наполнения накопительной полости сжатым воздухом выполнено в виде патрубка, соединяющего управляющую и накопительную полости, внутри которого размещен обратный клапан.
4. Генератор по п.1, отличающийся тем, что привод перемещения запорного поршня представляет собой рабочую камеру, образованную посредством тарельчатого фланца, в которой размещена диафрагма, кинематически связанная со штоком запорного поршня, при этом рабочая камера через трубопровод, подсоединенный к тарельчатому фланцу, сообщена с накопительной полостью генератора.
5. Генератор по п.1, отличающийся тем, что трубопровод, соединяющий накопительную полость с рабочей камерой, снабжен спусковым устройством.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
NF4A Восстановление действия патента
Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.04.2011
Дата публикации: 27.04.2011
www.findpatent.ru
Данный способ используют для чистки внутренних площадей труб от солевых, известковых, цементных и других минеральных отложений.
Принцип действия устройства основан на создании коротких ударно-волновых импульсов с помощью сжатого воздуха.
Пневматический генератор на протяжении пары секунд наполняется сжатым воздухом, после чего, всего за миллисекунды воздух выстреливается мощным потоком. При этом реализуется колоссальный выброс воздуха в емкость, что делает возможным разрушение крепкого слоя загрязнения. Повторение импульсов только увеличивает качество чистки.
Одним из устройств данного типа является пневмогенератор, применяемый для чистки труб диаметром 5 — 30 см. Само устройство питается воздухом от специального баллона объемом 40 л. через тонкий шланг (диаметр сечения 4-6мм). Создание генератором импульсов происходит каждые 1-2 секунды, для удобства воздействия внутри трубопровода, воздух подается через трубку, которую и продвигают в системе.
Скорость перемещения шланга зависит от количества отложений, их характера и твердости. Практика показывает, что для чистки отрезка трубы длиной 50 метров необходимо обрабатывать его на протяжении 15 мин. (при давлении 30 бар.). При таком режиме работы расходуется 1 баллон сжатого воздуха на 100 метров трубы.
Магистральные трубопроводы
Подобная методика может использоваться для чистки магистральных трубопроводов. Для этого в трубы на расстоянии 100-200 м монтируют патрубки диаметром 5 см. После выполняются следующие процедуры:
· снижается давление в магистральной системе;
· на определенном отрезке между 2-мя патрубками протягивается трос (диаметр 4 мм);
· в один патрубок вводится шланг пневмогенератора;
· протяжка осуществляется при давлении 30..40 атмосфер. Скорость продвижения зависит от загрязнения, но в среднем составляет 1..2 м/с;
· очистку следует проводить как в прямом, так и реверсном направлении. После этого шланг пневмогенератора вынимается из трубопровода, на патрубки ставятся заглушки;
· в системе поднимается давление, под действием которого разрушенные отложения удаляются.
Подобная процедура повторяется и на остальных участках трубопровода.
Преимущества технологии
· Пневмоимпульсная система очистки трубопроводов, в отличии от некоторых других техник, не нуждается в использовании сложных агрегатов;
· ее можно применять для трубопроводов различных конфигураций, независимо от места расположения;
· на работу устройства и качество очистки не влияют внутренние дефекты трубы;
· использование данной техники является экологичным;
· сама система отличается простотой и удобством эксплуатации.
Благодаря компактным размерам и автономности, обеспечивается достаточная мобильности агрегата пневмоимпульсной чистки и возможность использования его на любых участках системы трубопроводов.
bionstudio.ru
Я начал конструировать установку с конца по одной простой причине: мне проще подобрать компрессор под необходимое потребление, чем подбирать и рассчитывать комплектующие под имеющийся компрессор. Я пытаюсь построить бюджетный генератор который будет прост в повторении.
Я Вас понимаю, и все же это неверный подход, который возможно, в дальнейшем повлияет на то, что Вам все придется переделать.
Будем считать, что это все же экспериментальная установка.
Обратите внимание на профессиональность решений инженеров ROSCH.
5 кВт образец установки сделан как демонстрационная модель. 15 кВт (на самом деле я уверен, что больше) сделана уже для реальной эксплуатации.
Если Вы хотите сделать реальный образец, который можно будет эксплуатировать, то со временем Вы поймете обоснованность моих высказываний.
В общем, чтобы подобрать компрессор, нужно хоть что-то точно знать о тех объемах, на которые Вы рассчитываете.
Еще обратите внимание, что генераторы и в первой и во второй установке – трехфазные. Магическое слово "неодимовые магниты" -оно на инженеров не действует. Возможно, подойдет обычный автомобильный. Возможно, оттуда нужно убрать стабилизатор на 12В и по другому соединить обмотки.
Это будет недорого. Но я бы тоже сильно рекомендовал Вам трехфазный генератор. Требуемые обороты обеспечит редуктор, который в любом случае нужно будет проектировать индивидуально для Вашей установки и буквально "на коленке".
Еще замечание – в 15 кВт установке нигде не видно систему подачи воздуха.
Мне не нравится решение, как в демонстрационной 5 кВт установке, которую и Вы повторяете. И есть видео, где из-за проблемы с уплотнением этого поворотного фитинга присутствует утечка воздуха. А установка проработала в прерывистом режиме и не так уж долго.
Это нужно иметь ввиду.
По расчетам выше – они неверны из-за неверный предположений.
По мембранным компрессорам и насосам (они как раз самые дешевые в изготовлении, неважно почем Вам их продали) – тоже все в силе.
Дорогие у меня – это винтовые промышленного образца.
В 5 кВт установке так же присутствует дополнительный аккумулятор для сглаживания неравномерности работы всей установки. В большой такого нет.
В Вашем случае опять же понадобится.
Необязательно установку проектировать в высоту как делают ROSCH. В теории работает только объем и именно он сильно влияет на мощность конечной установки. Не скорость. (тут Вас пытаются сбить с толку). Сильно Вы эту штуку не разгоните, как не пытайтесь. А вот объем – да. Это величина, на которую мы можем повлиять очень существенно. И это и нужно делать.
realstrannik.com
оборудование для бесхимической безразборной промывки гидропневматическим импульсом с высокой энергией загрязненных отопительных систем и водонагревателей, профилактики возникновения отложений в многоквартирных домах и промышленных предприятиях. Также компрессор применяется для очистки систем горячего и холодного водоснабжения; систем обогрева пола от илистых и донных отложений; солнечных батарей для подогрева воды; систем отопления после монтажа и ремонта; различных трубопроводов.
Компрессор Буча-К может применяться для опрессовки, испытаний под давлением отопительного и сантехнического оборудования, прочистки системы вентиляции и кондиционирования импульсом сжатого воздуха.
Конструктивные особенности
В основу работы системы очистки положено кратковременное ударно-волновое воздействие импульсной струи сжатого воздуха. Импульсный пневмогенератор (ИПГ) за сотые доли секунды выстреливает сжатый воздух в жидкую среду, при этом обеспечивается огромный секундный расход воздуха и мощное разрушающее воздействие на слои отложений за счет возникновения явлений кавитации и барботирования (скоростью потока воздуха до 300 м/с в атмосфере, до 60 м/с в жидкой среде). При многократном воздействии достигается глубокий но бережный эффект очистки.
Технические характеристики Буча-К:
– Высота подачи, м – 50 (max 80м);
– Максимальный расход (Подача воды), м куб/ч – Сетевая вода;
– Максимальное давление воды, атм – до 11 (при испытаниях);
– Рабочее давление воздуха, атм – от 5,9 до 7,2 (автоматический режим);
– Максимальное давление воздуха, атм – 11 (ручной режим, опрессовка);
– Температура воды, °С – не более 80;
– Класс защиты – IP54;
– Энергия импульса, кДж – от 1 до 2;
– Период гидропневматического импульса регулируемая, мин – от 0,2 до 30;
– Длительность импульса выхлопа регулируемая, мс – от 10 до 90;
– Соединение с трубой – Быстроразъемные соединения; штуцеры шланговые 1“ ;
– Габариты установки (двш), мм – 700 x420 x 380;
– Масса, кг – 19;
– Управление – микропроцессорное, пульт.
Способ промывки – Импульсный гидропневматический выстрел высокой энергии, с регулируемой периодичностью и мощностью.
www.teplos.net
