Импульсный нагнетатель

Полезная модель относится к области гидрогазодинамики, где может найти применение в водоподъемных устройствах различного назначения, а также в устройствах  сжатия и перекачки газа.
Известен импульсный нагнетатель в составе водоподъемного устройства, включающий полый корпус, который по одну строну установленной в его сечении эластичной диафрагмы соединен c трубопроводом рабочей среды с ударным клапаном, а по другую ее сторону соединен с обратными клапанами входа и выхода нагнетаемой среды, при этом эластичная диафрагма отжата к трубопроводу рабочей среды пружиной, расположенной в нагнетателе (RU 99553, МПК F04F 7/00, опубл. 20.11.2010).
Недостатком известного технического решения является склонность мембраны к разрыву, в результате чего может наступить случай аварийного смешивания рабочей и нагнетаемой сред, а также отсутствие возможности регулирования производительности и подачи устройства.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является импульсный нагнетатель, включающий полый корпус, две диафрагмы,  обратные клапаны входа и выхода, регулировочный вентиль, гидроаккумулятор, сливной кран и присоединительный патрубок, причем диафрагмы установлены внутри полого корпуса с образованием трех  гидравлически изолированных  зон. Первая зона, ограниченная полым корпусом и первой диафрагмой, соединена с  обратными клапанам входа и выхода, ко второй зоне, ограниченной полым корпусом и двумя диафрагмами, через регулировочный вентиль подключен гидроаккумулятор, третья зона, ограниченная полым корпусом и второй диафрагмой, подключена к присоединительному патрубку, а сливной кран  установлен между регулировочным вентилем и гидроаккумулятором (RU 168152, F24D 3/00, F04B 43/00, F04F 1/00, F04F 7/00, опубл. 19.01.2017г.).
Недостатком известного импульсного нагнетателя является относительная сложность и неудобство процесса регулирования его производительности.
Технический результат заключается в повышении надежности работы импульсного нагнетателя с возможностью эргономичной настройки работы устройства под различные параметры импульсно-колеблющегося потока рабочей среды для обеспечения его требуемой производительности по параметру нагнетаемой среды.
Технический  результат  достигается тем, что импульсный нагнетатель включает полый корпус, две диафрагмы, обратные клапаны входа и выхода, сливной кран и присоединительный патрубок. Диафрагмы установлены внутри полого корпуса с образованием трех гидравлически изолированных зон. Первая зона, ограниченная полым корпусом и первой диафрагмой, соединена с  обратными клапанами входа и выхода. Ко второй зоне, ограниченной полым корпусом и двумя диафрагмами, подключен сливной кран. Третья зона, ограниченная полым корпусом и второй диафрагмой, подключена к присоединительному патрубку. Вторая зона заполнена ферромагнитной жидкостью и дополнительно содержит закрепленную в сечении полого трубчатого корпуса жесткую перегородку с n-ным количеством сквозных отверстий, в которых установлены электромагниты. Питание электромагнитов выведено на внешнюю сторону полого трубчатого корпуса.
Конструкция импульсного нагнетателя  представлена на чертеже. Импульсный нагнетатель включает полый корпус 1, две диафрагмы 2, 3, обратные клапаны входа 4 и выхода 5, сливной кран 6 и присоединительный патрубок 7. Диафрагмы 2, 3 установлены внутри полого корпуса  1 с образованием трех  гидравлически изолированных  зон 8, 9, 10. Первая зона 8, ограниченная полым корпусом 1 и первой диафрагмой 2, соединена с  обратными клапанам входа 4 и выхода 5. Ко второй зоне 9, ограниченной полым корпусом 1 и двумя диафрагмами 2, 3, подключен сливной кран 6. Третья зона 10, ограниченная полым корпусом 1 и второй диафрагмой 3, подключена к присоединительному патрубку 7. Вторая зона 9 заполнена ферромагнитной жидкостью и дополнительно содержит закреплённую в сечении полого корпуса 1 жесткую перегородку 11 с n-ным количеством сквозных отверстий 12, в которых установлены электромагниты 13. Питание электромагнитов 13 выведено на внешнюю сторону полого корпуса 1.
Импульсный нагнетатель работает следующим образом. Первоначально осуществляется заполнение второй изолированной зоны 9 ферромагнитной жидкостью через сливной кран 6. Первая гидравлическая изолированная зона 8 через обратные клапаны входа 4 и выхода 5 подключается к источнику и приемнику нагнетаемой среды (на чертеже не указан). Присоединительный патрубок 7 подключается к трубопроводу рабочей среды (на чертеже не указан) с импульсно-попеременным давлением. В результате этого импульс количества движения рабочей среды через присоединительный патрубок 7 передается в третью гидравлически изолированную зону 10, а оттуда сообщается последовательно второй диафрагме 3, первой диафрагме 2, а затем второй гидравлически изолированной зоне 9. Передача импульса количества движения от второй диафрагмы 3 к первой диафрагме 2 происходит при сопутствующем истечении ферромагнитной жидкости через n-ное количество сквозных отверстий в жесткой перегородке 11.
Таким образом, в результате воздействия импульса количества движения рабочей среды из присоединительного патрубка 7 на первую диафрагму 2 происходит вытеснение нагнетаемой среды из первой гидравлически изолированной зоны 8 через обратный клапан выхода 5 потребителю (на чертеже не указан). Когда импульс количество движения рабочей среды будет исчерпан, первая диафрагма 2 и вторая диафрагма 3 вернутся в исходное положение под действием начального напора нагнетаемой среды, поступающей в первую гидравлически изолированную зону 8 полого трубчатого корпуса 1 через обратный клапан входа 4.  При этом также будет происходит истечение ферромагнитной жидкости через  n-ное количество сквозных отверстий в жесткой перегородке 11, но уже в обратном направлении.
Электромагниты 13 предназначены для изменения плотности и вязкости ферромагнитной жидкости посредством подачи на них различной силы электрического тока. В свою очередь это обеспечивает возможность эргономичного регулирования коэффициента трансформации импульса количества движения рабочей среды от второй диафрагмы 3 к первой диафрагме 2 при ее истечении через сквозные отверстия 12 в перегородке 11. Это происходит потому, что в составе ферромагнитной жидкости присутствуют мельчайшие металлические частицы, которые реагируют на изменение магнитного поля вокруг магнитов 13. При увеличении силы тока через электромагниты 13, металлические частицы ферромагнитной жидкости выстраиваются в соответствии с воздействием на них магнитного поля, а сама ферромагнитная жидкость при этом моментально меняет свое сопротивление при истечении через сквозные отверстия 12 в жесткой перегородке 11.
По сравнению  с известным техническим решением предлагаемое позволяет повысить эффективность работы импульсного нагнетателя с возможностью эргономичной настройки работы устройства под различные параметры импульсно-колеблющегося потока рабочей среды для обеспечения требуемой производительности по параметру нагнетаемой среды. Относительная простота технического решения позволяет повысить надежность его эксплуатации.