ПУЛЬСАТОР МЕМБРАННЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ

Заявленное техническое решение относится к области систем пульсации, являющихся основным элементом пульсационной аппаратуры. С помощью систем пульсации - пульсаторов - в аппаратах создаются колебания среды с определенной амплитудой, частотой и формой.
С учетом того, что пульсационная аппаратура (пульсационные экстракторы, перемешивающие устройства, реакторы, фильтры, и перекачивающие устройства) применяется в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности, предлагаемый пульсатор может использоваться для интенсификации различных тепло-массообменных и химических процессов.
Из существующего уровня техники известен пульсатор с мембранно-клапанным устройством, состоящий из клапана, разделенного на две части - проточную и глухую - резиновой мембраной. Расположенное в проточной части клапана седло (патрубок с отверстием) предназначено для сброса давления из пульсационной камеры в линию выхлопа. При падении давления в проточной части клапана мембрана под действием давления среды, находящейся в глухой части клапана, закрывает седло и сжатый воздух из линии питания снова попадает в пульсационную камеру. Чередование этих циклов обеспечивает пульсацию (Карпачева С.М., Рябчиков Б.Е. Пульсационная аппаратура в химической технологии - М.: Химия, 1983, с.21-22).
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в сокращении расхода газа, требуемого для пульсации, повышении надежности работы пульсатора при обеспечении четко заданных параметров пульсации - частоты пульсации, соотношения продолжительности импульса и выхлопа - наряду с возможностью их регулирования в широких пределах.
Данная задача решается за счет того, что пульсатор мембранный пневматический включает два клапана, каждый из которых состоит из диска, имеющего две группы отверстий, поверх которых на дисках расположены эластичные мембраны, герметично прикрепляемые по периметру мембран к дискам прижимными кольцами, сверху к дискам прикреплены крышки, образующие свободные полости над мембранами, снизу в местах расположения отверстий к дискам прикреплены соединяющие их трубопроводы, при этом к крышкам дисков присоединены трубопроводы электропневматического устройства, обеспечивающего создание пневматических сигналов, управляющих работой пульсатора.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является сокращение расхода газа, требуемого для пульсации, повышение надежности пульсатора при обеспечении четко заданных параметров пульсации - частоты пульсации, соотношения продолжительности импульса и выхлопа - наряду с возможностью их регулирования в широких пределах.
Сущность технического решения поясняется фиг.1, 2, 3, на которых изображены схема пульсатора и последовательность работы клапанов.
Пульсатор включает два клапана 1, 2, каждый из которых состоит из диска 3, имеющего две группы отверстий 4. На дисках 3 расположены эластичные мембраны 5, герметично прикрепляемые по периметру мембран к дискам прижимными кольцами 6. Сверху к дискам прикреплены крышки 7, образующие свободное пространство над мембранами. Снизу в местах расположения отверстий к дискам прикреплены соединяющие их трубопроводы 8, 9, 10.
К крышкам клапанов присоединены трубопроводы электропневматических клапанов 11, 12, управляемых электрическими сигналами, создаваемыми регулируемым реле 13.
Устройство работает следующим образом.
Реле 13 последовательно с заданной частотой и продолжительностью выдает электрические сигналы на питаемые сжатым воздухом 19 электропневматические клапаны 11 и 12, создающие чередующиеся пневматические сигналы в трубопроводах 14 и 15.
При отсутствии пневматического сигнала - импульса давления - в трубопроводе 14 при одновременной подаче пневматического сигнала - создании давления в трубопроводе 15 происходит следующее.
Мембрана 5 клапана 1 под действием постоянного давления сжатого газа 16, подаваемого для создания пульсации, поднимается и сжатый газ, проходя из одной группы сопел в другую, поступает в пульсопровод 17, соединенный с аппаратом, в котором осуществляется пульсационное воздействие. При этом мембрана клапана 2 пульсатора прижата к диску импульсом давления 15, отделяя друг от друга группы отверстий в диске, и предотвращая сброс давления из пульсопровода 17 в линию выхлопа 18.
Положение мембран при этом и схема потоков управляющих пневматических импульсов и движения сжатого газа в клапане 1 показано на фиг.2.
В течение следующего периода цикла мембрана клапана 1 прижимается к диску 3 импульсом давления 14, отделяя друг от друга группы отверстий в диске, и предотвращая подачу сжатого газа из линии 16 в пульсопровод 17. Одновременно при отсутствии пневматического импульса 15, создающего давление над мембраной клапана 2, давление в пульсопроводе 17, созданное в течение предыдущего периода цикла, поднимает мембрану клапана 2 и сжатый газ из пульсопровода попадает в линию выхлопа 18 - избыточное давление в пульсопроводе сбрасывается.
Положение мембран при этом и схема потоков управляющих пневматических импульсов и движения сжатого газа в клапане 2 показано на фиг.3.
Чередование описанных выше периодов создает пульсацию в пульсопроводе и, соответственно, непосредственно в аппарате.