УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЙ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Предлагаемая разработка относится к устройствам для очистки поверхностей от налипших загрязнений, в основном, образующихся в результате налипания на стенки технологического оборудования и может применяться в любой промышленной области.
Известно устройство для вибрационной очистки поверхности от загрязнений, которое содержит один возбудитель механических импульсов и включающий электромагнитный индуктор с источником импульсного тока и ударником, выполненным из электропроводного материала, замкнутой рамы с жестко соединенным дополнительным ударником, причем ударник снабжен дополнительным индуктором с источником импульсного тока (1)(2).
Недостатком указанных устройств является низкое качество очистки налипших веществ.
Известно устройство (3) для очистки поверхностей от налипших веществ, которое содержит многослойную электромагнитную катушку, число слоев которой, число витков в слое и высота теплопроводящей шины спирали намотки выбираются из условий оптимального КПД катушки.
Недостатком такого устройства является низкое качество очистки налипших веществ.
Сущность предлагаемой разработки заключается в том, что устройство состоит из блока питания, блока управления, исполнительных элементов (индукторов), кронштейнов для крепления индукторов и соединительных кабелей. Отличительной особенностью предлагаемой разработки является то, что индуктор выполнен совместно с концентратором. Концентратор в свою очередь, не жестко соединен с индуктором и имеет возможность перемещаться в направлении действия электродинамических сил. Кроме того, отличием индуктора является то, что внутри его расположен постоянный магнит, ориентированный на усилие магнитного поля обмотки индуктора при прохождении по ней разрядного тока.
На фиг.1 представлена схема электроимпульсной очистки, предназначенная для удаления налипших на стенки технологического оборудования различного рода материалов способом электроимпульсного волнового удара. Состоит: из блока питания-1, генератора импульсов-2, компаратора-3, логического устройства-4, умножителя напряжения-5, накопителя электромагнитной энергии-6, блока электронных ключей-7, блока индикаторов-8, и кронштейнов, предназначенных для крепления индукторов очищаемой поверхности.
Индуктор представляет собой короткую цилиндрическую катушку, намотанную медным изолированным проводом и залитую компаундом, который является электрической изоляцией обмотки индуктора. Индуктор представлен на фиг.2 и состоит из короткой многослойной катушки-9, концентратора-10, выполненного из парамагнитного материала с высокой проводимостью, компаунда-11, служащего электрической изоляцией катушки и постоянного магнита-12, необходимого для усиления магнитного импульса.
Индуктор крепится на кронштейне, выполненном из стали (фиг.3), который обеспечивает надежный контакт с поверхностью очищаемого оборудования. Кронштейн может быть различной формы, зависит от формы конструкции очищаемого объекта.
Принцип действия индуктора: при разряде накопителя через обмотку индуктора возникает мощный импульс тока, создающий, в свою очередь, импульс магнитного поля, усиливаемый полем постоянного магнита. В результате этого в концентраторе наводятся вихревые токи и происходит взаимное отталкивание его и катушки с магнитом Механический импульс передается объекту воздействия, чем вызывается необходимый технологический эффект.
Принцип работы устройства: после того, как будут установлены параметры и алгоритм работы, кнопкой «пуск» дается разрешение на запуск работы системы на компараторе-3 устанавливается эталонное напряжение, которое регулирует величину заряда емкостного накопителя-6. При достижении величины напряжения на накопителе, равном заданному компаратор отключает умножитель напряжения от сети, одновременно разрешая логическому блоку привести в готовность для разряда одного из электронных ключей коммутатора-7. Генератор-2 вырабатывает импульсы прямоугольной формы, позволяющие логическому блоку перейти в заданную позицию согласно установкам. После того, как в логическом блоке были согласованы все режимы, он выдает сверхкороткий импульс на один из ключей коммутатора. Ток с емкостного накопителя проходит через электронный ключ на катушку индуктора. Время прохождения импульса задается перед началом работы системы, но его значения находятся в пределах 0,2-1 мс. При разряде накопителя через обмотку индуктора возникает мощный импульс тока, создающий, в свою очередь, импульс магнитного поля, усиливаемый полем постоянного магнита. В результате этого в концентраторе наводятся вихревые токи, направленные таким образом, что создаваемое ими магнитное поле, взаимодействующее с магнитным полем индуктора вызывает взаимное отталкивание индуктора и концентратора и возникновение механического импульса силы, который передается объекту воздействия, чем обеспечивает необходимый технологический эффект.
Благодаря широким возможностям регулировки параметров блока управления возможно прекратить разряд практически в любой момент времени. Наибольшая сила отталкивания между индуктором и концентратором возникает при нарастании тока (магнитного потока) индуктора в интервале времени от 0 до Т/4. Именно в этот момент разрядный ток достигает своего максимального значения. В этот момент происходит отключение накопителя от цепи разряда. Наличие постоянного магнита в индукторе, создающего магнитное поле, ориентированное согласно с импульсом магнитного поля ' индуктора приводит к тому, что поле концентратора, создаваемое вихревыми токами направлено встречно магнитному полю как индуктора, так и постоянного магнита, что приводит к увеличению силы отталкивания индуктора и концентратора.
При проведении патентного поиска авторами не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства.
Источники информации, принятые во внимание при составлении данной заявки:
1. А.С. №1696011 А1, «Устройство для очистки поверхностей от налипших веществ», б.и. №45 от 07.12.1991 г.
2. А.С. №1300735 А1, «Устройство для вибрационной очистки поверхности от загрязнений», б.и. от 19.12.1984 г.
3. А.С. №1747212 А1 «Устройство для вибрационной очистки стенок емкостей», б.и. №26 от 15.07.1992