Патент батов с в

устройство для контроля состояния объекта

Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения и регулирования скорости движения, натяжения нитей, лент и проводников, а также для контроля скорости перемещения, давления жидких и газообразных сред. Устройство для контроля состояния объекта содержит излучатель и приемник колебаний, генератор импульсов, модулятор и усилитель, ультразвуковой генератор, аттенюатор и регулируемую линию задержки, частотный дискриминатор, схему совпадения. Устройство может быть снабжено блоком с эталонным образцом объекта. Техническим результатом изобретения является широкий диапазон контролируемых объектов и высокая точность измерений. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2191360

Изобретение относится к текстильной и измерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения и регулирования скорости движения, натяжения нитей, лент и проводников, а также для контроля скорости перемещения, давления жидких и газовых сред.

Известно устройство для контроля силы натяжения провода, включающее управляемый генератор импульсов, вход которого соединен с выходом генератора напряжения развертки, а выход — с одним из входов генератора тока; выходы которого соединены со входами аналогового сумматора. Выход аналогового сумматора через усилитель связан с первым входом компаратора, со вторым входом которого связан источник опорного напряжения. Выход компаратора соединен с одним из входов схемы совпадения, со вторым входом которой соединен выход таймера, вход таймера соединен с выходом компаратора. Выход аналогового сумматора также соединен с одним входом интегратора, второй вход которого связан со вторым входом генератора тока (см. патент РФ, 2143672, кл. G 01 L 5/10, 1999 г.).

В результате анализа известного решения необходимо отметить, что оно характеризуется низкими функциональными возможностями, обусловленными возможностью измерения параметров только гибких протяженных тел типа нитей, лент, проводов.

Известно устройство для измерения натяжения проводников, содержащее генератор возбуждения колебаний, нагруженный на индуктор, направляющие ролики, электрически соединенные с выходами фазосдвигающего устройства, вход которого подключен к выходу генератора возбуждения колебаний. Устройство также содержит индуктивный датчик, включенный в колебательный контур генератора частоты, выход которого через амплитудный детектор и усилитель соединен с преобразователем и модулятором, а последний подключен к генератору возбуждения колебаний (см а. с. СССР 605128, кл. G 01 L 5/10, 1076 г.) — наиболее близкий аналог.

В результате анализа известного устройства необходимо отметить, что оно характеризуется низкими функциональными возможностями и невысокой точностью измерения параметров.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкция устройства, позволяющего осуществлять контроль состояния объектов, в том числе движущихся с постоянной скоростью или ускорением, широкого диапазона с высокой точностью.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в устройстве для контроля состояния объекта, содержащем излучатель и приемник колебаний, генератор импульсов, модулятор и усилитель, новым является то, что устройство снабжено ультразвуковым генератором, аттенюатором и регулируемой линией задержки, причем выходы генераторов соединены с модулятором, первый выход которого связан с излучателем колебаний, приемник колебаний через усилитель соединен с первыми входами введенных в устройство частотного дискриминатора и схемы сравнения, второй выход модулятора через аттенюатор соединен со входом регулируемой линии задержки и вторым входом частотного дискриминатора, а выход регулируемой линии задержки соединен со вторым входом схемы совпадения.

Устройство может быть снабжено блоком с эталонным образцом объекта, причем вход блока связан с выходом аттенюатора, а выход — со входами регулируемой линии задержки и частотного дискриминатора.

При проведении патентных исследований заявителями не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».

Сущность заявленного изобретения, по мнению заявителей, не следует явным образом из известных технических решений, а следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.

Сущность изобретения поясняется схемой устройства.

Устройство для контроля состояния объекта содержит, как минимум, один ультразвуковой излучатель 1 и, как минимум, один приемник(ультразвуковой датчик) 2 ультразвуковых колебаний от излучателя 1.

Излучатель 1 соединен с первым выходом модулятора 3, первый вход которого соединен с ультразвуковым генератором (генератором качающейся частоты) 4, а второй — с генератором 5 импульсов.

Излучатель 1, модулятор 3, генераторы 4 и 5 образуют блок формирования и передачи ультразвукового сигнала (блок позицией не обозначен),
Приемник (датчик) 2 ультразвуковых колебаний соединен со входом усилителя 6, выход которого соединен с первыми входами частотного дискриминатора 7 и схемы совпадения 8.

Устройство также содержит регулируемую линию задержки 9, выход которой соединен со вторым входом схемы совпадения 8.

Приемник 2, усилитель 6, частотный дискриминатор 7, схема совпадения 8 и линия задержки 9 образуют блок приема и обработки ультразвуковых сигналов, прошедших через контролируемый объект (блок позицией не обозначен).

Второй выход модулятора 3 соединен со входом линии задержки 9 и со вторым входом частотного дискриминатора 7.

В линии соединения второго выхода модулятора 3 со входами линии задержки 9 и частотного дискриминатора 7 последовательно установлены аттенюатор 10 и блок 11 с эталонным образцом объекта.

Количество излучателей 1 и приемников 2 может быть различным и зависит от вида объекта и от контролируемых его параметров.

Конструктивное выполнение элементов устройства известно, оно не является предметом патентования и поэтому в материалах заявки не раскрыто.

Устройство для контроля состояния объекта работает следующим образом.

Работу устройства рассмотрим на примере контроля состояния нити, протягиваемой через входную 12 и выходную 13 фильеры.

При движении нити через фильеры 12 и 13, например при работе текстильного оборудования, важно знать и регулировать скорость перемещения нити, ее натяжение, фиксировать обрыв.

Для осуществления контроля в процессе перемещения нити, в последней возбуждают вынужденные ультразвуковые колебания. Для возбуждения колебаний на входы модулятора 3 подают сигналы от ультразвукового генератора 4 (с частотой f) и от генератора 5 прямоугольных импульсов (с периодом T10/f). Таким образом на выходах модулятора 3 формируется зондирующий сигнал, представляющий собой последовательность импульсов (например, прямоугольных), заполненных частотой (f).

С первого выхода модулятора 3 сформированный сигнал поступает на ультразвуковой излучатель 1, установленный в области фильеры 12 или на самой фильере, в результате чего в нити возбуждаются ультразвуковые колебания.

Частота импульсов ультразвукового генератора определяется измеряемыми параметрами объекта, его свойствами и условиями эксплуатации. Ориентация излучателя (излучателей) определяется типом вынужденных колебаний (продольные, поперечные), наиболее эффективных для использования в каждой конкретной ситуации.

Одновременно со второго выхода модулятора 3 опорный сигнал через аттенюатор 10 и, в случае необходимости, через блок 11 с эталонным образцом объекта, подается на вход регулируемой линии задержки 9 и второй вход частотного дискриминатора 7, а с выхода регулируемой линии задержки 9 — на второй вход схемы совпадения 8.

Ультразвуковой сигнал, прошедший через исследуемый объект, подвергается характерным искажениям, зависящим от таких характеристик объекта, как скорость движения, изменение скорости движения, давление, плотность, натяжение. Результатом таких изменений является допплеровский (fд) сдвиг частоты заполнения (f) и изменение временных параметров зондирующего импульса, скорости прохождения последнего через объект.

В приемном устройстве сигнал, прошедший через объект, и опорный сигнал сравниваются. Выделяют сигналы рассогласования по каждому из контролируемых параметров, пропорциональные величине рассогласования. Эти сигналы могут быть использованы как для непосредственного измерения параметров, так и для систем управления состоянием объекта.

Рассмотрим процесс приема и обработки сигналов более подробно.

Для приема прошедших через объект сигналов предназначен приемник 2, имеющий ориентацию в зависимости от типа принимаемых сигналов.

С приемника 2 сигнал поступает на вход усилителя 6 и далее на первые входы элементов 7 и 8 для выделения разностных сигналов (на основе поступившего от приемника 2 и опорного).

При движении нити частота заполнения зондирующего сигнала (f) приобретает дополнительный сдвиг частоты (fд), прямо пропорциональный скорости движения нити. Частотный дискриминатор 7 преобразует этот сигнал в напряжение, пропорциональное величине сдвига. Отсутствие сдвига частоты (fд) означает, что нет движения нити, изменение сдвига частоты (fд) свидетельствует об изменении скорости движения нити, а отсутствие приема зондирующего сигнала при наличии опорного — об обрыве нити.

Изменение натяжения нити изменяет скорость и время (t) прохождения зондирующего сигнала по нити на величину (t).

Усиленный сигнал от приемника 2 и сигнал опорного канала, прошедший через линию задержки, поступают на схему совпадения 8, на выходе которой формируется напряжение, пропорциональное (t).

Аналогично измеряются параметры газообразной и жидкой сред.

При необходимости проводить не абсолютные, а относительные измерения параметров в канал опорного сигнала может быть включен блок 11 с эталонным образцом среды с известными параметрами.

Устройство позволяет с высокой точностью контролировать параметры широкого спектра объектов, легко встраивается в конструкции и согласовывается с системами управления объектами.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для контроля состояния объекта, содержащее излучатель и приемник колебаний, генератор импульсов, модулятор и усилитель, отличающееся тем, что устройство снабжено ультразвуковым генератором, аттенюатором и регулируемой линией задержки, причем выходы генераторов соединены с модулятором, первый выход которого связан с излучателем колебаний, приемник колебаний через усилитель соединен с первыми входами введенных в устройство частотного дискриминатора и схемы сравнения, второй выход модулятора через аттенюатор соединен со входом регулируемой линии задержки и вторым входом частотного дискриминатора, а выход регулируемой линии задержки соединен со вторым входом схемы совпадения.

2. Устройство для контроля состояния объекта по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено блоком с эталонным образцом объекта, причем вход блока связан с выходом аттенюатора, а выход — со входами регулируемой линии задержки и частотного дискриминатора.

Смотрите так же:  Устав ооо требования 2019 год

плазменная горелка

Использование: в металлообрабатывающей, металлургической и химической промышленности. Сущность ия: вихревая камера с завихрителем расположены между полым электродом и формирующим соплом. 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2013702

Изобретение относится к области плазменных горелок и может быть использовано в металлообрабатывающей, металлургической и химической промышленности.

Известна горелка, содержащая вихревую камеру с завихрителем, формирующее сопло, электрод, источник питания.

Существенными недостатками известной горелки являются большое напряжение холостого хода при увеличении мощности горелки и малый ресурс работы при больших мощностях вследствие большой концентрации энергии в пятне контакта.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является горелка, содержащая камеру воспламенения с энергоподводящим узлом, запальник, полый электрод, вихревую камеру с коллектором, имеющую завихритель, формирующее сопло.

Существенными недостатками известной горелки являются низкие пусковые характеристики: высокое напряжение холостого хода и небольшой расход плазмообразующего газа, к тому же она не обеспечивает стабильного рабочего процесса формообразования плазмы вследствие отсутствия противоточного теплообмена.

Целью изобретения является устранение указанных недостатком.

Поставленная цель достигается тем, что в горелке, содержащей камеру воспламенения с энергоподводящим узлом, запальник, полый электрод, вихревую камеру с коллектором, имеющую завихритель, формирующее сопло, вихревая камера с завихрителем расположены между полым электродом и формирующим соплом.

Указанная совокупность признаков позволит произвести подвод дополнительной массы газа от периферийного вихря в приосевой поток вдоль вихревой камеры, количество которой увеличивается прямо пропорционально осевой координате периферийного вихря, начинающейся в сечении завихрителя. Увеличение дополнительной массы происходит вследствие снижения радиального градиента статического давления, вызванного уменьшением окружных скоростей периферийного вихря. Таким образом, происходит стабилизация рабочего процесса формирования плазмы.

Запуск горелки не требует большого напряжения холостого хода.

На фиг. 1 показан общий вид горелки; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Горелка содержит камеру 1 воспламенения с энергоподводящим узлом, выполненным в виде отверстия 2, запальник 3, полый электрод 4, вихревую камеру 5, коллектор 6, завихритель 7, формирующее сопло 8, контакты 9, 10, 11 подвода электрического тока.

Горелка работает следующим образом. Сжатый газ поступает в камеру 1 воспламенения через тангенциальное отверстие 2, посредством которого в камере 1 образуется сильно закрученный вихревой поток, перемещающийся к полому электроду 4. На полый электрод и запальник 3 подается напряжение от источника тока (на чертеже не показан) посредством контактов 9, 10. В результате между электродом 4 и запальником 3 происходит образование электрической дуги, которая вращается в сечении тангенциального отверстия 2 со скоростью, равной тангенциальной скорости вихревого потока. Сжатый газ, проходя через дугу, разогревается до температуры, равной температуре низкотемпературной плазмы. Образовавшийся при этом плазменный поток посредством полого электрода 4 выбрасывается в приосевую зону вихревой камеры 5.

Сжатый газ посредством коллектора 6 поступает через завихритель 7 в вихревую камеру 5, где образуется периферийный вихрь с высоким радиальным градиентом статического давления, перемещающийся в направлении полого электрода 4. В приосевой зоне вихревой камеры 5 генерируется приосевой поток, движущийся в направлении сопла 8, на которое посредством контактов 10, 11 подается электрический потенциал. Подача сжатого газа и электрического потенциала производится одновременно. В плазменный поток приосевой зоны подводится дополнительная масса газа от периферийного вихря, которая нагревается за счет прохождения электрического тока по приосевому плазменному потоку, выполняющему роль проводника между полым электродом 4 с контактом 10 и соплом 8 с контактом 11, и выбрасывается через сопло на обрабатываемую деталь, производя технологические операции.

Применение предлагаемой конструкции плазменной горелки позволит улучшить пусковые характеристики и стабилизировать работу горелки.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПЛАЗМЕННАЯ ГОРЕЛКА, содержащая камеру воспламенения с энергоподводящим узлом, запальник, полый электрод и вихревую камеру с коллектором, имеющим завихритель, формирующее сопло, отличающаяся тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик и стабилизации работы горелки, вихревая камера с завихрителем расположены между полым электродом и формирующим соплом.

Изобретение относится к термическому оборудованию и может быть использовано в конструкциях печей для термообработки и/или пайки изделий, например теплообменников из алюминиевых сплавов. Для повышения производительности и получения изделий высокого качества печь содержит полый корпус с торцевыми крышками, одна из которых закреплена на корпусе, а другая — с возможностью перемещения, размещенные в корпусе торцевые, боковые, верхний и нижний блоки нагревателей, причем нижний блок нагревателей является подом и имеет возможность возвратно-поступательного перемещения посредством механизма загрузки-выгрузки, а на поде выполнены посадочные места для установки изделия. Печь снабжена фланцем с кольцевым выступом, закрепленным на торце корпуса со стороны подвижной крышки, имеющей на своем торце, контактирующем с торцом фланца, кольцевое уплотнение, на образующей подвижной крышки выполнена кольцевая проточка, в которой размещено надувное уплотнение, имеющее в закрытом положении крышки возможность взаимодействия с образующей выступа фланца, которая образует с образующей крышки кольцевую камеру, соединенную с вакуумной системой. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2370717

Изобретение относится к термическому оборудованию и может быть использовано в конструкциях печей для термообработки и/или пайки изделий, например теплообменников из алюминиевых сплавов.

Известна высокотемпературная вакуумная электропечь, содержащая водоохлаждаемый корпус с двумя торцевыми крышками, в котором размещены тепловые экраны и нагревательные элементы. Торцевые тепловые экраны выполнены в виде одно- или многозаходных шнеков, прикрепленных к крышкам посредством кронштейнов. В корпусе печи на поде смонтирован стол для установки обрабатываемого изделия. Под может быть выполнен выкатным. Загрузка-выгрузка изделия осуществляется путем отката одной из торцевых крышек, шарнирно связанной с подом. Устанавливают на под изделие, закатывают под в печь, закрывают торцевую крышку, герметизируют ее стык с торцом корпуса. Включают в работу системы печи, например вакуумную, нагрева рабочего пространства печи, и выдерживают изделие в печи заданное время, после чего отключают системы, в случае необходимости охлаждают прошедшее обработку изделие, открывают крышку и выкатывают под со столом, на котором находится изделие. Снимают изделие со стола.

(См. а.с. СССР № 1446434, кл. F27B/04, 1988 г.)

В результате анализа конструкции известной печи необходимо отметить, что нагревательные элементы, установленные в ее корпусе, не обеспечивают равномерного нагрева рабочего объема корпуса, особенно если он имеет удлиненную форму. Это приводит к снижению качества выпускаемой продукции. Кроме того, в конструкции данной печи не гарантирована надежность стыка «подвижная крышка — торец корпуса» и, как следствие, снижается качество обработки.

Известна печь электрическая, содержащая полый корпус с торцевыми крышками. Одна крышка прикреплена к корпусу стационарно, а вторая имеет возможность перемещения (откат от корпуса печи). Откатная крышка смонтирована на самоходной тележке, перемещающейся по направляющим (рельсам).

На внутренней поверхности подвижной крышки смонтированы консоли, на которых установлены тепловые экраны. Под (позицией не обозначен) выполнен выкатным. На нем размещен стол для установки изделия. На внутренней поверхности подвижной крышки установлен нагревательный элемент, выполненный в виде пластины П-образной формы, через токоподвод связанный с источником электропитания.

В корпусе смонтирован второй нагревательный элемент, выполненный в виде пластины П-образной формы, посредством токоподвода связанный с источником электропитания.

В корпусе также смонтированы тепловые экраны.

Нагревательные элементы имеют идентичную форму, установлены горизонтально, торцевыми стенками к крышкам соответственно на крышке и в корпусе с разворотом относительно друг друга на 90° относительно оси корпуса печи. Нагревательные элементы выполнены из листового жаропрочного металла.

(См. опубл. заявка № 2006144911, кл. F27B 5/04, опубликовано 27.06.2008 г. — наиболее близкий аналог.)

В результате анализа конструкции данной печи необходимо отметить, что механизм фиксации передней крышки на торце корпуса сложен, фиксация осуществляется в течение длительного времени, что не гарантирует надежной герметизации рабочего объема печи по стыку с передней крышкой. Кроме того, известная конструкция печи не позволяет осуществлять регулировку положения изделия в зоне обработки. Все это снижает производительность печи и качество обработки в ней изделий.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции печи вакуумной, обладающей высокой производительностью в работе и позволяющей получать изделия стабильно высокого качества.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в вакуумной печи, содержащей полый корпус с торцевыми крышками, одна из которых закреплена на корпусе, а другая имеет возможность перемещения, а также размещенные в корпусе торцевые, боковые, верхний и нижний блоки нагревателей, выполненные в виде панелей с экранной теплоизоляцией, последний экран блоков нагревателей является несущей конструкцией, причем нижний блок нагревателя механически связан с откатной крышкой и имеет возможность возвратно-поступательного перемещения, выполняя функцию пода, на котором устанавливается изделие. На нижнем блоке нагревателя (поде) имеются базовые поверхности для установки изделия. В откатной крышке в торце ее фланца, контактирующего с фланцем корпуса, установлено шнуровое уплотнение, а по образующей фланца в проточке установлено надувное уплотнение. Передний фланец корпуса в торцевой части снабжен кольцевым выступом; в закрытом положении надувное уплотнение крышки взаимодействует с внутренней поверхностью выступа, при этом кольцевая камера, образованная уплотнениями и выступом, подсоединяется к вакуумной системе.

Посадочные места нижнего блока нагревателя (пода), предназначенные для установки изделия, могут иметь возможность настроечного перемещения по вертикали.

При проведении патентных исследований из уровня техники не выявлены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна». Сущность заявленного изобретения не следует явным образом из решений, известных из уровня техники, а следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых:

на фиг.1, 2 — печь вакуумная, общий вид;

на фиг.3 — выносной элемент А по фиг.1;

на фиг.4 — выносной элемент Б по фиг.1.

Смотрите так же:  Приказ отпуска без сохранения заработной платы образец

Печь вакуумная содержит полый корпус 1 преимущественно цилиндрической формы с торцевыми крышками 2 и 3. Крышка 2 (задняя) прикреплена к корпусу 1 стационарно, а крышка 3 (передняя) имеет возможность перемещения, то есть отводится от торца корпуса, в который осуществляется загрузка-выгрузка изделия (изделий).

Корпус 1, крышки 2 и 3 являются водоохлаждаемыми. Система их охлаждения является известной и в материалах настоящей заявки не описана.

В корпусе 1 печи размещены блоки нагревателей: торцевой передний 4, торцевой задний 5, боковой левый 6, боковой правый 7, верхний 8 и нижний 9.

Блоки нагревателей образуют замкнутое пространство, в котором осуществляется обработка (например, пайка) изделия. Каждый блок нагревателей выполнен в виде слоистого пакета, состоящего из экранов 10, электроизоляторов 11 и резистивных зиговых нагревателей 12. Торцевые блоки нагревателей крепятся на крышках, а остальные устанавливаются внутри корпуса печи. Наружный экран всех нагревательных блоков является несущей конструкцией.

На наружных экранах блоков нагревателей (боковых, верхнем и нижнем) установлены опоры качения 13, благодаря которым блоки перемещаются по направляющим корпуса печи.

Нижний блок нагревателя 9 является выкатным подом, наружный экран которого шарнирно сцеплен с крышкой 3.

Крышка 3 через шаровой шарнир 14 подвешена на опоре, установленной на устройстве загрузки-выгрузки.

Выкатной под имеет два положения:

1) переднее (рабочее) — когда изделие находится внутри корпуса печи;

2) заднее (загрузка-выгрузка изделия) — когда под находится вне печи.

На поде предусмотрены посадочные места «Б» (фиг.4), дающие возможность вертикального перемещения поддона 15, например, посредством установок втулок 16, обеспечивающих заданное положение изделия по высоте печи, что позволяет осуществлять нагрев изделия в оптимальных условиях.

На торце крышки 3 (фиг.3), обращенной к фланцу 17 корпуса 1, имеется уплотнение 18, например, в виде шнура. На образующей крышки 3 имеется кольцевая проточка, в которой расположено торцевое надувное уплотнение 19. Внутренний диаметр выступа фланца корпуса 17 несколько больше наружного диаметра фланца крышки 3, заходящей в полость выступа фланца, то есть между наружной поверхностью фланца крышки и внутренней поверхностью выступа фланца корпуса имеется кольцевой зазор (кольцевая полость) 20.

Печь оснащена вакуумной системой для вакуумирования полости корпуса 1 и полости 20. Выполнение вакуумной системы известно.

Естественно, что для обеспечения функционирования печи она снабжена всеми необходимыми средствами: системой нагрева рабочего пространства печи, системой охлаждения печи, системой вакуумирования полости печи, системой измерения температуры печи и др. Все эти средства являются известными для специалистов, они не составляют предмета патентования и поэтому нет необходимости в их подробном описании.

Печь вакуумная работает следующим образом. Работу печи рассмотрим на примере пайки теплообменника из алюминиевого сплава.

Печь должна быть подключена ко всем ее системам. Под 9 выкатывают в заднее положение. На поддон 15 устанавливают подлежащее пайке изделие, например радиатор. Втулками 16 регулируют положение изделия по высоте, добиваясь, чтобы оно при пайке в печи занимало положение, обеспечивающее его равномерный нагрев со всех сторон. В зависимости от размеров изделия и рабочего объема печи в печь может быть загружен один или несколько радиаторов. Поэтому под термином «изделие» в настоящей заявке следует понимать как одно изделие, так и несколько, одновременно проходящих обработку в печи. Использование проставочных втулок 16 обеспечивает необходимое положение изделия по высоте. Для получения качественных изделий необходимо, чтобы изделие находилось примерно на одинаковых расстояниях от нагревательных элементов блоков нагревателей, поэтому при изменении размеров изделий необходимо проводить регулировку их положения в печи посредством элементов 16. Это могут быть также шайбы, прокладки и пр. Такая регулировка обеспечивает одинаковый температурный режим обработки всего изделия, что повышает качество обработки.

После установки изделия на поддон с пульта управления дают команду на перемещение пода 9 в переднее положение, в результате чего изделие перемещается в полость печи и располагается в зоне обработки (внутри полости, образованной блоками нагревателей 4-9). Рабочая поверхность крышки 3 при этом располагается внутри выступа фланца 17 полости 20. Уплотнение 18 поджато к торцевой поверхности фланца 17.

Включают вакуумную систему на откачку атмосферы корпуса. При достижении остаточного давления не более 100 мм рт.ст. открывают вентиль, через который подается атмосфера под давлением в надувное уплотнение 19. Уплотнение надувается, поджимается к внутренней поверхности выступа фланца 17 и герметизирует полость 20. После герметизации полости 20 открывается клапан и подключается система вакуумирования. При этом исключается попадание атмосферы в полость печи уплотнением 19.

Достоинствами данного соединения «крышка-фланец» являются: полное отсутствие крепежных элементов; фиксация крышки в закрытом положении осуществляется очень быстро; надежно герметизируется полость печи со стороны передней крышки; упрощается технология изготовления фланца и крышки, так как их поверхности устанавливаются относительно друг друга с зазором; крышка не может быть отведена от фланца до тех пор, пока не будет разгерметизирована полость 20.

Благодаря тому что изделие находится в замкнутом объеме на равном расстоянии от нагревательных элементов, прогрев изделия осуществляется одновременно со всех его сторон, внутри данного объема в течение всего технологического цикла поддерживается заданная температура, что позволяет осуществлять пайку с высоким качеством.

Температура и давление в печи в процессе обработки изделия контролируются датчиками.

По окончании процесса пайки отключают системы печи, заполняют рабочий объем атмосферой, снимают давление из надувного уплотнения 19 и расфиксируют крышку 3 с корпусом 1. Перемещением механизма загрузки-выгрузки отводят крышку 3 от торца корпуса 1 и выкатывают готовое изделие из полости печи. Снимают изделие с поддона, устанавливают на него новое, подлежащее обработке изделие, и далее цикл повторяется.

Данная печь может быть использована не только для пайки, но и для нагрева и термообработки изделий.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Вакуумная печь, содержащая полый корпус с торцевыми крышками, одна из которых закреплена на корпусе, а другая — с возможностью перемещения, размещенные в корпусе торцевые, боковые, верхний и нижний блоки нагревателей и вакуумную систему, причем нижний блок нагревателей является подом и имеет возможность возвратно-поступательного перемещения посредством механизма загрузки-выгрузки, а на поде выполнены посадочные места для установки изделия, отличающаяся тем, что она снабжена фланцем с кольцевым выступом, закрепленным на торце корпуса со стороны подвижной крышки, имеющей на своем торце, контактирующем с торцем фланца, кольцевое уплотнение, причем подвижная крышка выполнена с кольцевой проточкой по ее образующей, в которой размещено надувное уплотнение, имеющее в закрытом положении крышки возможность взаимодействия выступом фланца по его образующей с образованием кольцевой камеры, соединенной с вакуумной системой.

2. Вакуумная печь по п.1, отличающаяся тем, что надувное уплотнение выполнено с функцией запорного устройства.

3. Вакуумная печь по п.1, отличающаяся тем, что нагревательные блоки выполнены в виде панелей, у которых наружный холодный экран является несущей конструкцией, при этом на боковых, верхнем и нижнем наружных экранах блоков установлены опоры качения.

4. Вакуумная печь по п.1, отличающаяся тем, что посадочные места нижнего блока нагревателей предназначены для установки изделия и имеют возможность настроечного перемещения по вертикали.

Патент батов с в

  1. Главная
  2. Реестр патентов

Последние новости

(21), (22) Заявка: 2004124982/06, 16.08.2004

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
16.08.2004

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2212004 C1, 10.09.2003. RU 2196940 С1, 20.01.2003. SU 1726917 А1, 15.04.1992. SU 1816933 А1, 23.05.1995. US 3570240 А, 16.03.1971. US 5930999 А, 03.08.1999.

Адрес для переписки:
152903, Ярославская обл., г. Рыбинск, ул. Чкалова, 89, комн.224, Общественная организация ВОИР

(72) Автор(ы):
Новиков А.С. (RU),
Корюков М.А. (RU),
Мельников А.А. (RU),
Батов В.В. (RU)

(73) Патентообладатель(и):
Общество с ограниченной ответственностью «ИТЛАН» (RU)

(54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА

Изобретение относится к области сжигания топлива и может найти применение в устройствах для сжигания топлива, предназначенных для использования в газотурбинных и теплоэнергетических установках, в установках по переработке и утилизации бытовых и промышленных отходов. Техническим результатом данного способа сжигания топлива является повышение стабильности, надежности и управляемости процесса сжигания топлива. Этот результат достигается тем, что в способе сжигания топлива, при котором сильно закрученный воздушный поток в периферийной зоне камеры сгорания в виде периферийного вихря, возбуждающего в приосевой зоне камеры сгорания находящийся в противотоке к нему вращающийся в том же направлении сильно закрученный воздушный поток — приосевой вихрь, формируют поток топливовоздушной смеси с пусковым топливом, который поджигают и сжигают в приосевом вихре, начало формирования периферийного вихря и выход продуктов сгорания приосевого вихря осуществляют в разных сечениях, перпендикулярных их оси, при этом периферийный вихревой поток окончательно формируют посредством сжимающего дефлектора, а поток топливовоздушной смеси формируют в сферической головке камеры сгорания и стабилизируют дефлектором рассеивающим, а дожигание продуктов сгорания осуществляют в зоне дожига камеры сгорания. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области сжигания топлива и может найти применение в устройствах для сжигания топлива, предназначенных для использования в газотурбинных и теплоэнергетических установках, в установках по переработке и утилизации бытовых и промышленных отходов.

Известен способ сжигания топлива, предусматривающий создание сильно закрученного воздушного потока, в начало которого подают топливо для образования топливовоздушной смеси, движение которого формируют в виде периферийного и осевого вихрей, при этом начало формирования топливовоздушной смеси и выход продуктов сгорания находится в одном сечении, перпендикулярном оси периферийного и приосевого вихрей, а также создание дополнительно к потоку топливовоздушной смеси основной камеры сгорания потока топливовоздушной смеси в первичной камере сгорания, который поджигают, а выход продуктов сгорания направляют в начало формирования топливовоздушной смеси периферийного вихря по направлению его вращения, причем формирование топливовоздушной смеси, ее воспламенение и сжигание осуществляют в периферийном вихре, а дожигание и разбавление в приосевом (см. МПК F 23 R 3/00, патент на изобретение Российской Федерации № 2196940, опубл. 20.01.2003 г.).

Смотрите так же:  Лицензия на хамачи

Недостатками известного способа являются:

низкий КПД, обусловленный неустойчивостью и ненадежностью сжигания, склонным к срыву пламени;

наличие пульсации процесса горения в основной камере сгорания, так как периферийный и приосевой вихри, находящиеся в противотоке, не разделены, что может привести к своеобразному помпажу, усугубляемому подачей продуктов сгорания первичной камеры перпендикулярно оси периферийного и приосевого вихрей.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ сжигания топлива, при котором создают сильно закрученный воздушный поток в периферийной зоне основной камеры сгорания в виде периферийного вихря, возбуждающего в приосевой зоне основной камеры сгорания, находящейся в противотоке к нему, вращающийся в том же направлении сильно закрученный воздушный поток — приосевой вихрь, а в первичной камере сгорания дополнительно создают сильно закрученный воздушный поток и формируют в ней поток топливовоздушной смеси, которую затем поджигают и сжигают в первичной камере, при этом дожигание и разбавление продуктов сгорания первичной камеры осуществляют в приосевом вихре основной камеры сгорания, причем выход продуктов сгорания приосевого вихря и начало формирования периферийного вихря находятся в одном сечении, перпендикулярном оси периферийного и осевого вихрей, а для образования потока топливовоздушной смеси в первичной камере сгорания первичный поток воздуха предварительно разделяют на два, один из которых направляют в первичную камеру сгорания, а другой — в форкамеру для образования с дежурным топливом топливовоздушной смеси, которую поджигают и сжигают в форкамере, а высокотемпературный поток продуктов сгорания, выходящий из нее, направляют в первичную камеру сгорания, где его вместе с первичным потоком воздуха разгоняют, создавая сильно сильно закрученный высокотемпературный активный поток, формирующий в плоскости его образования структуру потока с высоким радиальным градиентом статического давления, а в качестве пассивного потока используют топливо, поступающее в центральную часть создаваемого активного потока за счет формирования высоким радиальным градиентом статического давления (см. МПК F 23 R 3/00, патент на изобретение Российской Федерации № 2212004, опубл. 10.09.2003 г.).

Недостатком известного способа является сложность формирования потоков для создания процессов сгорания, неустойчивость и ненадежность управления процессом сгорания, обусловленные следующими причинами:

для образования потока топлива воздушной смеси в первичной камере сгорания первичный поток воздуха разделяют на два, один из которых направляют в первичную камеру сгорания, а другой — в форкамеру для образования с дежурным топливом воздушной смеси, при этом одновременно создается высокотемпературный поток продуктов сгорания, разгон вместе потоком вторичного воздуха и подвод вторичного в основную камеру сгорания. Кроме того, как следует из описания способа, основное топливо всегда поступает в первичную камеру сгорания, как только вторичный воздух направляют либо в первичную камеру сгорания, либо в форкамеру, а это создает возможность взрыва в переходные режимы работы при поджигают топливовоздушной смеси с дежурным топливом;

расположение в одном сечении, перпендикулярном оси периферийного и приосевого вихрей выхода продуктов сгорания приосевого вихря и формирования периферийного вихря требует создания “улитки” достаточно больших размеров, что не позволит присоединить камеру сгорания непосредственно к месту нагрева и, например, для реактора утилизации твердых бытовых отходов потребуются достаточно длинные каналы с принудительным охлаждением;

создание в приосевой зоне основной камеры сгорания сильно закрученного воздушного потока — приосевого вихря с использованием торовой поверхности приводит к образованию на границе разделения вихрей анизотропной турбулентности и, как следствие, возможности пульсации процесса.

Техническим результатом предлагаемого способа сжигания топлива является повышение стабильности, надежности и управляемости процесса сжигания топлива.

Сущность технического решения заключается в том, что в способе сжигания топлива, при котором сильно закрученный воздушный поток в периферийной зоне камеры сгорания в виде периферийного вихря, возбуждающего в приосевой зоне камеры сгорания находящийся в противотоке к нему вращающийся в том же направлении сильно закрученный воздушный поток — приосевой вихрь, формируют поток топливовоздушной смеси с пусковым топливом, который поджигают и сжигают в приосевом вихре, начало формирования периферийного вихря и выход продуктов сгорания приосевого вихря осуществляют в разных сечениях, перпендикулярных их оси, при этом периферийный вихревой поток окончательно формируют посредством сжимающего дефлектора, а поток топливовоздушной смеси формируют в сферической головке камеры сгорания и стабилизируют дефлектором рассеивающим, а дожигание продуктов сгорания осуществляют в зоне дожига камеры сгорания.

В предлагаемом способе сжигания топлива осуществление начала формирования периферийного вихря и выхода продуктов сгорания в разных сечениях, перпендикулярных их оси, позволяет охлаждать наружную поверхность жаровой трубы камеры сгорания и стенок канала выхода продуктов сгорания при одновременном нагреве основного воздуха, что обеспечивает надежность процесса сжигания и основного топлива, окончательное формирование периферийного вихревого потока, равно как и стабилизация топливовоздушной смеси дефлектором рассеивающим позволяет изменять параметры основного и вторичного воздуха, пускового и основного топлива без риска образования пульсаций процесса сжигания, что обеспечивает его стабильность, надежность и управляемость.

Технический результат стабильности и надежности усиливается формированием топливовоздушной смеси в сферической головке камеры сгорания и подачей дополнительного потока вторичного воздуха, что позволяет осуществить запуск процесса как на пусковом, так и основном топливе. При этом процесс горения как при запуске, так и при осуществлении процесса сжигания, управляется путем регулирования только одного параметра либо основного, либо вторичного воздуха.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство, реализующее способ сжигания; на фиг.2 — тангенциальная подача основного воздуха в канал 1; на фиг.3 — подача первичного воздуха в завихритель; на фиг.4 — подача вторичного воздуха в завихритель.

При запуске камеры сгорания в нее подают тангенциально основной воздух и создают сильно закрученный воздушный поток в канале 1, образованный внутренней поверхностью корпуса 2 камеры сгорания и наружной поверхностью жаровой трубы 3. Вихревой поток в канале 1 доходит до крышки 4 камеры сгорания и отражаясь от нее попадает в канал 5, образованный внутренней поверхностью жаровой трубы 3 и наружной поверхностью завихрителя 6. Проходя через завихритель 6, вихревой поток получает дополнительную подкрутку вихря и, отражаясь от наружной поверхости дефлектора рассеивающего 7 и конуса рассеивающего 8, окончательно формируется в дефлекторе сжимающем 9, проходя с его наружной стороны. Проходя через сферическую головку 10 камеры сгорания, он возбуждает в приосевой зоне камеры сгорания находящийся в противотоке к нему вращающийся в том же направлении сильно закрученный воздушный поток — приосевой вихрь, в который подают пусковое топливо. Полученную топливовоздушную смесь поджигают и сжигают в приосевом вихре. Образовавшиеся продукты сгорания проходят дефлектор сжимающий 9 уже внутренней стороны, постепенно расширяются и проходят внутри дефлектора рассеивающего 7. Дожигание продуктов сгорания камеры сгорания осуществляют в зоне дожига 11 после дефлектора рассеивающего 7 в канале 12 выхода продуктов сгорания. Температуру пламени в камере сгорания и регулирование подвода пускового топлива осуществляют датчиками (на чертеже не показаны), еще один датчик выдает сигнал о наличии пламени в камере сгорания, после чего свеча зажигания 13 выключается. Процесс работы камеры сгорания на пусковом топливе может продолжаться неограниченное время.

При переходе способа сжигания на основное топливо образуют поток топливовоздушной смеси с основным топливом. Для этого дополнительно направляют вторичный воздух в завихритель 14 вторичного воздуха, создавая сильно закрученный активный поток, формирующий в плоскости его образования у цилиндрической части втулки эжекторной 15 структуру потока с высоким радиальным градиентом статического давления, а в качестве пассивного потока используют основное газообразное топливо, поступающее в центральную часть создаваемого активного потока за счет формирования высоким радиальным градиентом статического давления, осевого градиента статического давления, причем на каждую массовую часть активного вторичного потока поступает 2,2 массовые части пассивного потока основного топлива. Образовавшуюся топливовоздушную смесь сжигают в приосевом вихре, а дожигание продуктов сгорания осуществляют в зоне дожига 11. Через систему управления (на чертеже не показана) постепенно увеличивают расход вторичного воздуха, то есть основного топлива, и одновременно уменьшают расход пускового топлива, постепенно сводя его до нуля и поддерживая условие: температура 2000±50°С=Const.

Таким образом, предлагаемый способ сжигания топлива по сравнению с ближайшим аналогом позволит:

обеспечить устойчивое формирование приосевого вихря при изменении параметров основного и вторичного воздуха в широких пределах;

обеспечить стабильность и надежность способа за счет широкого изменения параметров основного и вторичного воздуха, пускового и основного топлива;

осуществлять запуск процесса сжигания как на пусковом, так и основном топливе, что делает способ очень экономичным и расширяет область его применения.

1. Способ сжигания топлива, при котором создают сильно закрученный воздушный поток в периферийной зоне камеры сгорания в виде периферийного вихря, возбуждающего в приосевой зоне камеры сгорания находящийся в противотоке к нему вращающийся в том же направлении сильно закрученный воздушный поток — приосевой вихрь, формируют поток топливовоздушной смеси с пусковым топливом, который поджигают и сжигают в приосевом вихре, отличающийся тем, что начало формирования периферийного и выход продуктов сгорания приосевого вихрей осуществляют при разных сечениях, перпендикулярных их оси, при этом периферийный вихревой поток окончательно формируют посредством сжимающего дефлектора, а поток топливовоздушной смеси формируют в сферической головке камеры сгорания и стабилизируют дефлектором рассеивающим, а дожигание продуктов сгорания осуществляют в зоне дожига камеры сгорания.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования топливовоздушной смеси на основном топливе подают вторичный воздух, при этом на каждую массовую часть вторичного воздуха поступает 2,2 мас. ч. основного топлива.

Author: admin