RU2347619C1 - Device for electrohydropulsed processing of materials - Google Patents
Device for electrohydropulsed processing of materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2347619C1 RU2347619C1 RU2007121168/03A RU2007121168A RU2347619C1 RU 2347619 C1 RU2347619 C1 RU 2347619C1 RU 2007121168/03 A RU2007121168/03 A RU 2007121168/03A RU 2007121168 A RU2007121168 A RU 2007121168A RU 2347619 C1 RU2347619 C1 RU 2347619C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- technological
- technological device
- discharge
- axis
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
- B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
- B02C2019/183—Crushing by discharge of high electrical energy
Landscapes
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к импульсной энергетике, в частности к мощным промышленным аппаратам для электрогидроимульсного воздействия (ЭГИ) как на неорганические (руды, строительные материалы и пр.), так и органические материалы, например корнеплоды, лубяные культуры, древесина и пр.The invention relates to pulsed energy, in particular, to powerful industrial apparatuses for electro-hydroimpulse exposure (EHI) both on inorganic (ores, building materials, etc.) and organic materials, such as root crops, bast crops, wood, etc.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Основными элементами электрогидроимульсной установки являются генератор импульсных токов, устройство вывода-ввода энергии, в качестве которого обычно используются коаксиальные кабели, технологический блок, содержащий систему электродов, помещенных в металлический корпус, заполненный жидкостью, обычно водой, с обрабатываемым материалом - технологическую емкость (ванну, камеру, контейнер) (Юткин Л.А. «Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности». - Л.: Машиностроение, 1986. А также: «Оборудование и технологические процессы с использованием электрогидравлического эффекта». Под ред. Гулого Г.А. М.: Машиностроение, 1977). При подаче на электроды импульсного напряжения между электродами возникает мощный импульсный разряд в жидкости. Обработка материалов происходит факторами, возникающими при разряде - ударной волной, гидропотоком, ультрафиолетовым излучением, магнитным и электрическим полями, продуктами ионизации наполняющей жидкой среды и самого материала. При ЭГИ воздействии за счет мощных ударных волн увеличивается процент извлечения полезных металлов из руд, повышается сокоотделение корнеплодов (например, сахарной свеклы), происходит разделение луба и лигнины волокнистых материалов, что обеспечивает получение более тонкого волокна (например, льняного) или бумаги.The main elements of an electrohydroimpulse installation are a pulsed current generator, an energy output-input device, which is usually used coaxial cables, a process unit containing a system of electrodes placed in a metal housing filled with liquid, usually water, with the material being processed - a technological tank (bath, chamber, container) (L. Yutkin, “Electro-hydraulic effect and its application in industry.” - L.: Mechanical Engineering, 1986. Also: “Equipment and technological processes sys using the electro-hydraulic effect. ”Under the editorship of Gulogo GA M: Mashinostroenie, 1977). When a pulse voltage is applied to the electrodes between the electrodes, a powerful pulse discharge occurs in the liquid. Materials are processed by factors arising from the discharge - shock wave, hydroflow, ultraviolet radiation, magnetic and electric fields, ionization products of the filling liquid medium and the material itself. With EGI due to powerful shock waves, the percentage of extraction of useful metals from ores increases, the juice separation of root crops (e.g., sugar beets) increases, the bast and lignin of fibrous materials are separated, which ensures a thinner fiber (e.g. linen) or paper.
В комплект аппаратуры входит также устройство управления процессом с задающим генератором, устройства погрузки-выгрузки обрабатываемого материала, насосная система, перекачивающая жидкость.The equipment also includes a process control device with a master oscillator, a device for loading and unloading the processed material, a pumping system, and a pumping liquid.
Известно А.С. СССР №1702590. 1995.03.27. «СПОСОБ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ». Способ включает укладку деталей в контейнер, погружение его в рабочую жидкость, очистку деталей в режиме обращенного разряда при напряжении между тоководами 10-15 кВ с частотой разрядов 2-10 Гц. Устройство содержит бак с рабочей жидкостью, контейнер, тоководы с механизмом перемещения. Тоководы выполнены в виде коаксиального кабеля со срезом на торце, расположенным под углом 35-45° к плоскости дна контейнера.It is known A.S. USSR No. 1702590. 1995.03.27. "METHOD OF ELECTROHYDRAULIC CLEANING OF PRODUCTS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION." The method includes laying parts in a container, immersing it in a working fluid, cleaning parts in reverse discharge mode at a voltage between current leads of 10-15 kV with a discharge frequency of 2-10 Hz. The device comprises a tank with a working fluid, a container, current leads with a movement mechanism. The current leads are made in the form of a coaxial cable with a slice at the end located at an angle of 35-45 ° to the plane of the bottom of the container.
Это изобретение может использоваться только при относительно малых объемах обрабатываемого материала, так как не предусматривает непрерывного процесса.This invention can only be used with relatively small volumes of processed material, as it does not involve a continuous process.
Известно также УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ДРОБЛЕНИЯ, ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И РЕГЕНЕРАЦИИ МАТЕРИАЛОВ (А.С. СССР №1378124 от 28.03.1986). Изобретение относится к электрогидравлическому дроблению, измельчению и регенерации различных материалов и позволяет повысить надежность работы электрогидравлического устройства и расширить его технологические возможности. Устройство содержит технологическую емкость, внутри которой размещены разрядная и дополнительная загрузочная камеры, образованные горизонтальными пластинами, в которых выполнены отверстия, образующие в наборе внутреннюю полость разрядной камеры и внутреннюю полость загрузочной камеры соответственно. Отверстия выполнены сужающимися книзу, образуя наклонную поверхность, по которой крупные куски исходного материала с высокими прочностными и абразивными характеристиками скатываются в рабочую зону разрядной камеры, в которой установлен положительный электрод. Верхняя часть днища устройства составлена из горизонтальных пластин с отверстиями, размер которых больше суммы внутренних диаметров отверстий. Нижняя часть днища составлена из вертикальных пластин, в которых выполнены вырезы. Зазоры между пластинами, служащими также в качестве отрицательного электрода, регулируются с помощью прокладок. В верхней части разрядной камеры расположен загрузочный патрубок, через который также можно загружать мелкие куски материала с невысокими абразивными и прочностными характеристиками.A DEVICE FOR ELECTROHYDRAULIC CRUSHING, GRINDING AND REGENERATION OF MATERIALS is also known (AS USSR No. 1378124 of 03/28/1986). The invention relates to electro-hydraulic crushing, grinding and regeneration of various materials and can improve the reliability of the electro-hydraulic device and expand its technological capabilities. The device contains a technological tank, inside of which there is a discharge and additional loading chambers formed by horizontal plates, in which holes are made, forming in the set the internal cavity of the discharge chamber and the internal cavity of the loading chamber, respectively. The holes are made tapering downward, forming an inclined surface along which large pieces of source material with high strength and abrasive characteristics roll into the working area of the discharge chamber, in which a positive electrode is installed. The upper part of the bottom of the device is composed of horizontal plates with holes whose size is larger than the sum of the internal diameters of the holes. The lower part of the bottom is composed of vertical plates in which cutouts are made. The gaps between the plates, which also serve as a negative electrode, are regulated by gaskets. In the upper part of the discharge chamber there is a loading pipe, through which it is also possible to load small pieces of material with low abrasive and strength characteristics.
Недостатком такой конструкции является сложность обеспечения непрерывного технологического процесса органических материалов, а также невозможность регулировки длительности процесса обработки. Известная конструкция может использоваться длительное время только при относительно малых энергиях ударной волны. Недостатком ее является также малая длительность воздействия разряда на материал, не позволяющая обеспечить достаточную степень обработки.The disadvantage of this design is the difficulty of providing a continuous technological process of organic materials, as well as the inability to adjust the duration of the processing process. The known design can be used for a long time only at relatively low energies of the shock wave. Its disadvantage is also the short duration of the impact of the discharge on the material, which does not allow for a sufficient degree of processing.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ДРОБЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ (Патент РФ RU 2044569 от 1993.03.29). Сущность изобретения состоит в следующем. Устройство для электрогидравлического дробления материалов содержит корпус, образующий заполненную жидкостью емкость в форме конуса с наклонными боковыми стенками, металлическую перфорированную взрывную камеру, механизм перемещения камеры, источник электроразрядов, установленный в камере с возможностью продольного, поперечного и вертикального перемещений, механизм выгрузки дробленого материала, выполненный в виде шнекового конвейера. Механизм перемещения камеры имеет приводную тележку с опорными рычагами, на свободных концах которых смонтированы l-образные захваты, опорные поверхности каждого из которых снабжены соответственно горизонтальным и вертикальным амортизаторами для сообщения взрывной камере колебательных перемещений в двух взаимно перпендикулярных направлениях.The closest technical solution to the proposed invention is a DEVICE FOR ELECTROHYDRAULIC CRUSHING OF MATERIALS (RF Patent RU 2044569 from 1993.03.29). The invention consists in the following. A device for electro-hydraulic crushing of materials comprises a housing forming a cone-shaped container filled with liquid with inclined side walls, a metal perforated explosive chamber, a chamber moving mechanism, an electric discharge source installed in the chamber with the possibility of longitudinal, transverse and vertical movements, a mechanism for unloading crushed material, made in the form of a screw conveyor. The camera movement mechanism has a drive trolley with support arms, l-shaped grippers are mounted on the free ends of which, the supporting surfaces of each of which are equipped with horizontal and vertical shock absorbers, respectively, for vibrating movements in two mutually perpendicular directions to the explosive chamber.
Однако данное устройство также недостаточно эффективно в работе, так как излишне металлоемко, недостаточно производительно и так же, как устройства, упомянутые выше, неприменимо для обработки волокнистых материалов.However, this device is also not efficient enough in operation, since it is too metal-intensive, insufficiently productive, and just like the devices mentioned above, it is not applicable for processing fibrous materials.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей изобретения является создание такой конструкции технологического устройства, в котором возможно проведение непрерывного технологического процесса с энерговкладом в сотни киловатт-часов без применения механических средств перемещения больших объемов (от сотен килограмм до нескольких тонн в час и выше) обрабатываемого материала. Непрерывность техпроцесса существенно снижает стоимость обработки, упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики устройства. Одновременно конструкция должна обеспечивать большой диапазон изменения режимов обработки, в частности наряду с изменением электрического режима (импульсного рабочего напряжения и тока, частоты следования импульсов) также должна поддерживаться и регулировка длительности обработки материала.The objective of the invention is to create such a design of a technological device in which it is possible to conduct a continuous technological process with an energy input of hundreds of kilowatt hours without the use of mechanical means of moving large volumes (from hundreds of kilograms to several tons per hour or more) of the processed material. The continuity of the process significantly reduces the cost of processing, simplifies the design and improves the operational characteristics of the device. At the same time, the design should provide a wide range of changes in the processing modes, in particular, along with a change in the electric mode (pulse operating voltage and current, pulse repetition rate), the adjustment of the processing time of the material should also be supported.
Требование исключения механических средств перемещения обрабатываемого материала связано с тем, что при высоких энергиях, вводимых электродной системой (более 1 кДж на электрод), и большом числе электродов (до нескольких десятков) помещение в ванну любого дополнительного оборудования, например транспортеров, толкателей, затрудняет обработку, погрузку и выгрузку обрабатываемого материала, резко снижает надежность и безаварийный срок службы оборудования, увеличивает цену установки и стоимость технологического процесса.The requirement to exclude mechanical means of moving the processed material is due to the fact that at high energies introduced by the electrode system (more than 1 kJ per electrode) and a large number of electrodes (up to several tens) placing any additional equipment in the bath, for example conveyors, pushers, makes processing difficult loading and unloading of the processed material dramatically reduces the reliability and trouble-free service life of the equipment, increases the installation price and the cost of the process.
Выполнение поставленных задач достигается тем, что в технологическом устройстве для электрогидроимульсного воздействия на материалы, содержащем корпус, образующий заполненную жидкостью технологическую емкость (ТЕ), взрывную камеру, источник электроразрядов, установленный в камере, механизм выгрузки обработанного материала, корпус выполнен в виде трубы, взрывная камера образована электродной системой источника электроразрядов и корпусом, состоит из одного или нескольких электродов, питающихся от управляемых импульсных генераторов посредством фидерных устройств, при этом оси электродов расположены под углом менее 90° к оси ванны, с вершинами, направленными в сторону выгрузки.Fulfillment of the tasks is achieved by the fact that in the technological device for electrohydroimpulse exposure to materials containing a casing forming a technological capacity (TE) filled with liquid, an explosive chamber, an electric discharge source installed in the chamber, a mechanism for unloading the processed material, the casing is made in the form of a pipe, explosive the chamber is formed by the electrode system of the source of electric discharges and the housing, consists of one or more electrodes powered by controlled pulse generators osredstvom feeder devices, wherein the axis of electrodes disposed at an angle less than 90 ° to the axis of the bath, with vertices directed in the discharge direction.
Другим отличием является то, что загрузка обрабатываемого материала и выгрузка обработанного материала происходит в противоположных сторонах трубы.Another difference is that the loading of the processed material and the unloading of the processed material takes place on opposite sides of the pipe.
Важным отличием является то, что электроды в ТЕ располагаются по ее длине как на боковых поверхностях, а также сверху и снизу по всему ее периметру, например на образующей, представляющей собой винтовую линию с шагом, превышающим межэлектродное разрядное расстояние более чем в 2 раза, либо на разной высоте ТЕ.An important difference is that the electrodes in TE are located along its length both on the side surfaces, and also above and below along its entire perimeter, for example, on a generatrix, which is a helix with a step exceeding the interelectrode discharge distance by more than 2 times, or at different heights TE.
Следующим отличием является то, что наряду с электродами, расположенными по боковым поверхностям под углом менее 90° к оси ТЕ, с вершинами, направленными в одну сторону, в ней установлены и электроды также под острыми углами к оси ТЕ, но с вершинами, направленными в противоположную сторону.The next difference is that, along with electrodes located on the lateral surfaces at an angle of less than 90 ° to the TE axis, with vertices pointing in one direction, electrodes are also installed in it at sharp angles to the TE axis, but with vertices pointing in the opposite side.
Пятым отличием является и то, что электроды расположены по периметру ТЕ таким образом, что их оси направлены параллельно касательным к стенкам ТЕ.The fifth difference is that the electrodes are located around the perimeter of the TE so that their axes are parallel to the tangent walls of the TE.
Шестым отличием является то, что технологическая емкость установлена таким образом, что ее ось направлена вертикально, а электроды расположены таким образом, что преимущественное распространение ударной волны происходит вверх под углом менее 90° к оси ТЕ.The sixth difference is that the technological capacitance is installed in such a way that its axis is directed vertically, and the electrodes are arranged so that the predominant propagation of the shock wave occurs upward at an angle of less than 90 ° to the TE axis.
Седьмым отличием является и то, что электроды выполнены в виде сменных элементов с разрядным промежутком диск-цилиндр.The seventh difference is that the electrodes are made in the form of replaceable elements with a discharge gap disk-cylinder.
Восьмым отличием является то, что ТЕ с электродной системой выполнена в виде спирали, закрученной снизу вверх.The eighth difference is that TE with the electrode system is made in the form of a spiral twisted from the bottom up.
Девятым отличием является и то, что ее металлические стенки выполнены двойными, причем пространство между ними заполнено эластичным материалом, например резиной или полиуретаном.The ninth difference is that its metal walls are double, and the space between them is filled with elastic material, such as rubber or polyurethane.
Десятым отличием является и то, что импульсная энергия подводится к внутреннему корпусу ТЕ, изолированному от внешнего корпуса, так что разрядный ток проходит между электродами и внутренним корпусом или дополнительным электродом, имеющим контакт с внутренним корпусом.The tenth difference is that the pulsed energy is supplied to the inner housing TE, isolated from the outer housing, so that the discharge current passes between the electrodes and the inner housing or an additional electrode in contact with the inner housing.
Одиннадцатым отличием является и то, что рабочая жидкость подается в ТЕ периодически, циркулируя как в прямом направлении, совпадающем с движением обрабатываемого материала, так и обратном.The eleventh difference is that the working fluid is supplied to TE periodically, circulating both in the forward direction, which coincides with the movement of the processed material, and vice versa.
Двенадцатым отличием является то, что у электродов посредством насосной системы создается дополнительный приток рабочей жидкости.The twelfth difference is that the electrodes create an additional flow of working fluid through the pump system.
Тринадцатым отличием является и то, что ТЕ располагается в траншее, углубленной в пол цеха и имеющей звукоизоляцию, например, из эластичного или пористого материала.The thirteenth difference is that TE is located in a trench deep in the floor of the workshop and soundproofed, for example, from an elastic or porous material.
Четырнадцатым отличием является то, что выгрузка обработанного материала производится посредством валков, одновременно отжимающих воду из материала.The fourteenth difference is that the treated material is unloaded by means of rollers that simultaneously squeeze water from the material.
Пятнадцатым отличием является и то, что электродная система состоит из основного рабочего, вспомогательного и общего электродов, причем питание этих электродов производится от двух отдельных импульсных генераторов, один из которых содержит импульсный управляемый источник напряжения, питающий обостряющий коммутатор, подающий импульс на вспомогательный электрод, а второй - импульсный источник, непосредственно заряжающий основную рабочую емкость до напряжения, меньшего значения напряжения пробоя.The fifteenth difference is that the electrode system consists of the main working, auxiliary and common electrodes, and these electrodes are powered from two separate pulse generators, one of which contains a pulsed controlled voltage source, supplying an sharpening switch, supplying a pulse to the auxiliary electrode, and the second is a pulsed source that directly charges the main working capacity to a voltage lower than the breakdown voltage.
Предпочтительные примеры осуществления изобретенияPreferred Embodiments
Возможные варианты осуществления предлагаемого изобретения поясняются чертежами.Possible embodiments of the invention are illustrated by drawings.
На фиг.1 показаны две проекции конструкции ТЕ на 16 электродов, которые расположены под углом менее 90° к оси ванны, с вершинами, направленными в одну сторону.Figure 1 shows two projections of the TE design onto 16 electrodes, which are located at an angle of less than 90 ° to the axis of the bathtub, with vertices pointing in one direction.
На фиг.2 показана относительно простая двухэлектродная конструкция ванны, где соседние электроды расположены под углом менее 90° к оси ванны, с вершинами, направленными по касательной к стенкам ТЕ в противоположные стороны.Figure 2 shows a relatively simple two-electrode bath design, where adjacent electrodes are located at an angle of less than 90 ° to the axis of the bath, with vertices tangentially directed to the walls of TE in opposite directions.
На фиг.3 показана конструкция ванны с электродной системой, обеспечивающей наряду с продольным продвижением также и вращательное движение обрабатываемого материала.Figure 3 shows the design of the bath with an electrode system that provides, along with longitudinal advancement, also the rotational movement of the processed material.
На фиг.4 показана конструкция ванны с выгрузкой и отжимом обработанного материала посредством валков.Figure 4 shows the design of the bath with unloading and extraction of the processed material by means of rolls.
На фиг.5 показана технологическая емкость, установленная вертикально.5 shows a process tank mounted vertically.
На фиг.6 показана конструкция сменных электродов диск-цилиндр с разрядным промежутком, параллельным оси.Figure 6 shows the design of removable disk-cylinder electrodes with a discharge gap parallel to the axis.
На фиг.7 показана конструкция сменных электродов диск-цилиндр с разрядным промежутком, перпендикулярным оси.7 shows the design of removable disc-cylinder electrodes with a discharge gap perpendicular to the axis.
На фиг.8 показана принципиальная схема питания электродов ТЕ от двух импульсных генераторов.On Fig shows a schematic diagram of the power supply of the TE electrodes from two pulse generators.
Конструкция ТЕ, расположенной на эластичном основании 1 с электродной системой 3, обеспечивает продвижение обрабатываемого материала (на фиг.1 показано стрелкой 6) в направлении от загрузочного люка 4 к месту выгрузки 5. Это происходит за счет действия ударной волны разряда и следующего за ней движения жидкости - гидропотока. Использование энергии гидропотока значительно повышает коэффициент полезного действия установки.The design of TE located on an
В варианте конструкции по фиг.1 электроды на противоположных боковых поверхностях ванны сдвинуты относительно друг друга на шаг, обеспечивающий среднюю скорость движения обрабатываемой массы материала, необходимую для обеспечения технологического процесса. Выгрузка обработанного материала в конце трубы может производиться постоянно в зависимости от интенсивности процесса либо за счет избыточного давления, создаваемого суммарным действием электродных систем с выбросом материала на отжимающие устройства - валки, центрифугу (как на фиг.4), либо через люк 5, например, вакуумотсосом.In the embodiment of FIG. 1, the electrodes on opposite side surfaces of the bathtub are shifted relative to each other by one step, providing the average speed of movement of the processed mass of material necessary to ensure the technological process. Unloading of the processed material at the end of the pipe can be performed continuously depending on the intensity of the process either due to the excess pressure created by the total action of the electrode systems with the ejection of the material onto the squeezing devices - rolls, a centrifuge (as in Fig. 4), or through the hatch 5, for example, vacuum pump.
В варианте конструкции с двухэлектродной системой, показанной на фиг.2, электроды для лучшего перемешивания обрабатываемого материала установлены по касательной к стенкам ванны, что способствует круговому движению материала в объеме ванны и более равномерной обработке.In the embodiment with two-electrode system shown in figure 2, the electrodes for better mixing of the processed material are mounted tangentially to the walls of the bath, which contributes to the circular movement of the material in the volume of the bath and more uniform processing.
В варианте конструкции с многоэлектродной системой, показанной на фиг.3, электроды 3 для лучшего перемешивания и более равномерной обработки материала установлены таким образом, что наряду с поступательным продвижением его по направлению к разгрузочной камере одновременно обеспечивается круговое движение обрабатываемого материала. При этом по всей длине ТЕ происходит постоянное перемешивание материала, что повышает однородность массы, не допускает наличие необработанных объемов материала. На фиг.3 показан горизонтально-вертикальный вариант ТЕ. Выгрузка обработанного материала производится на концевой части ТЕ за счет силы тяжести периодически по мере накопления при открывании шибера (заслонки) 7. Таким же образом может производиться выгрузка с вариантом ТЕ, установленной вертикально (фиг.5).In the embodiment with the multi-electrode system shown in FIG. 3, the
В варианте конструкции с многоэлектродной системой, показанной на фиг.4, обеспечивается процесс выгрузки и отжима обработанного материала посредством валков 5, которые могут иметь шипы или другие захваты, захватывающие обрабатываемый материал, накопленный в конце ТЕ.In the embodiment with the multi-electrode system shown in FIG. 4, the process of unloading and squeezing the processed material by means of rollers 5 is provided, which can have spikes or other grips that capture the processed material accumulated at the end of TE.
Технологическое устройство может быть выполнена с ТЕ, установленной на опорах 14 таким образом, что ее ось направлена вертикально (фиг.5), а электроды расположены так, что преимущественное распространение ударной волны происходит вверх (оси электродов расположены под углом менее 90° к оси ванны, с вершинами, направленными к верхней части ТЕ). При этом загрузка материала может производиться сверху. В такой ТЕ масса материала поддерживается при обработке во взвешенном состоянии, одновременно перемешиваясь, за счет ударной волны, возникающей при разряде между электродами. Процесс выгрузки обработанного материала значительно упрощается, т.к. обеспечивается за счет силы тяжести при открывании заслонки 13 в нижней части (торце) ТЕ.The technological device can be made with TE mounted on the
Технологическая емкость для повышения объема обработки в единичном элементе может быть выполнена в виде спирали, закрученной снизу вверх, и с электродной системой, равномерно расположенной по ее образующей. Масса материала при этом медленно опускается к выгрузному отверстию.Technological capacity to increase the processing volume in a single element can be made in the form of a spiral, twisted from bottom to top, and with an electrode system uniformly located along its generatrix. The mass of material is then slowly lowered to the discharge opening.
Электроды типа «диск-цилиндр» 7 и 8 (фиг.6 и 7) с разрядным промежутком, параллельным оси, показанные на фиг.5, выполнены в «карманах» ТЕ, где происходит генерация ударной волны ТЕ и электродная система не препятствует прохождению массы материала по всей длине трубы. Электроды, крепящиеся посредством фланцевых соединений 11 на патрубках ТЕ, обеспечивают возможность быстрой замены. Для снижения шума от ударной волны и снижения ее воздействия на ТЕ служат цилиндрические вставки 9 и 10 из эластичного материала.Electrodes of the "disk-cylinder"
На фиг.7 показана конструкция сменных электродов диск-цилиндр с разрядным промежутком, перпендикулярным оси, причем в одном из электродов выполнен канал 12, по которому подается рабочая жидкость, выдавливающая обрабатываемый материал из межэлектродного промежутка при пропусках рабочих импульсов, задаваемых компьютером, регулирующим скорость движения массы наряду с ударной волной и гидропотоком.Figure 7 shows the design of removable disk-cylinder electrodes with a discharge gap perpendicular to the axis, and
Электродная система питается от импульсных генераторов, управляемых компьютером по программе, обеспечивающей требуемый режим. При этом скорость подачи материала может регулироваться как за счет изменения частоты импульсов тока, подаваемых на рабочие электроды ТЕ, так и за счет пропуска подачи импульсов, либо за счет подачи импульсов на электроды, повернутые к входу (электроды также под острыми углами к оси ванны, но с вершинами, направленными в противоположную сторону) и создающие импульс движения, направленный в противоположную сторону от выгрузного отверстия. Этому же служит изменение напора воды, прокачиваемой по трубе, и его направления.The electrode system is powered by pulse generators controlled by a computer according to a program that provides the required mode. In this case, the feed rate of the material can be controlled both by changing the frequency of the current pulses supplied to the TE working electrodes, and by skipping the supply of pulses, or by supplying pulses to the electrodes turned to the input (the electrodes are also at sharp angles to the axis of the bath, but with vertices pointing in the opposite direction) and creating a momentum of movement directed in the opposite direction from the discharge hole. The same is the change in the pressure of the water pumped through the pipe, and its direction.
Для повышения надежности устройства ввиду весьма больших ударных нагрузок на его составные части, в том числе корпус, электроды, фундамент, все они должны быть защищены амортизаторами из эластичных материалов. Поэтому корпус 2 устанавливают на амортизаторе 1. Кроме того, для обеспечения экологичности важно снижение уровней звуковых ударных волн, для чего металлические стенки корпуса выполнены двойными, причем пространство между ними заполнено эластичным материалом, например резиной или полиуретаном, а ТЕ может располагаться в траншее, углубленной в пол цеха и имеющей с боков и сверху звукоизоляцию, также из эластичного или пористого материала.To increase the reliability of the device due to the very large shock loads on its components, including the housing, electrodes, foundation, all of them must be protected by shock absorbers made of elastic materials. Therefore, the
Импульсная энергия в этом случае подводится к внутреннему корпусу ТЕ, изолированному от внешнего корпуса, а разрядный ток будет проходить между электродами и внутренним корпусом или дополнительным электродом, имеющим контакт с внутренним корпусом. Такая изоляция корпуса обеспечивает снижение электроопасности устройства от импульсного напряжения, возникающего на нем, кроме того, упрощается конструкция электродов, т.к. разряд может происходить с высоковольтного электрода на корпус.In this case, pulsed energy is supplied to the inner housing TE, isolated from the outer housing, and the discharge current will pass between the electrodes and the inner housing or an additional electrode having contact with the inner housing. Such insulation of the case provides a reduction in the electrical hazard of the device from the surge voltage arising on it, in addition, the design of the electrodes is simplified, because discharge may occur from the high voltage electrode to the housing.
Электродная система может состоять из вспомогательного (ВЭ) и основного рабочего (РЭ) электродов (фиг.8), разрядный ток которых протекает на третий, общий (О), например, заземленный электрод. Питание ВЭ и РЭ производится от двух отдельных импульсных управляемых генераторов - соответственно вспомогательного ИГ1 и основного ИГ2, с энергией, определяемой напряжением импульсных источников питания ИИ1 и ИИ2 и емкостными накопителями С1 и С2. Генератор ИГ1 состоит из ИИ1, заряжающего накопитель С1, коммутируемый коммутатором К.The electrode system may consist of auxiliary (CE) and main working (RE) electrodes (Fig. 8), the discharge current of which flows to the third, common (O), for example, a grounded electrode. Power supply for RE and RE is carried out from two separate pulsed controlled generators - auxiliary IG1 and main IG2, respectively, with energy determined by the voltage of switching power supplies AI1 and II2 and capacitive storage devices C1 and C2. Generator IG1 consists of AI1, charging drive C1, switched by switch K.
Особенностью данной схемы является то, что с ИГ1 через коммутатор К на промежуток ВЭ-О подается напряжение, большее, чем значение напряжения пробоя, основная же рабочая емкость С2 заряжается существенно большей энергией, определяемой напряжением источника ИИ2 и величиной емкости С2 до напряжения источника ИИ2 со значением, меньшим напряжения пробоя промежутка РЭ-О. Причем для снижения утечки заряда С2 заряжается одним или несколькими импульсами за время, опережающее не более 1 мс момент пробоя промежутка ВЭ-О.A feature of this circuit is that with IG1, a voltage greater than the breakdown voltage is supplied to the VE-O gap through switch K, while the main working capacitance C2 is charged with significantly higher energy, determined by the voltage of the AI2 source and the value of the capacitance C2, to the voltage of the AI2 source with value less than the breakdown voltage of the RE-O gap. Moreover, in order to reduce charge leakage, C2 is charged with one or several pulses in a time ahead of the breakdown time of the VE-O gap for no more than 1 ms.
В первый момент импульс с ИГ1, синхронизированный системой управления установки, с напряжением больше величины пробивного значения межэлектродного промежутка ВЭ-О подается на ВЭ через коммутатор К. После пробоя промежутка ВЭ-О происходит пробой промежутка РЭ-О, расположенный вблизи канала пробоя промежутка ВЭ-О.At the first moment, a pulse with IG1, synchronized by the control system of the installation, with a voltage higher than the breakdown value of the interelectrode gap VE-O is supplied to the VE through switch K. After the breakdown of the VE-O gap, the RE-O gap breakdown occurs, located near the VE-gap breakdown channel ABOUT.
Такая схема позволяет существенно увеличить ресурс работы установки (за счет существенного снижения величины заряда коммутируемого через К) и в то же время получить короткий фронт ударного импульса, и тем самым повысить ресурс установки, уменьшить потребляемую мощность.Such a scheme makes it possible to significantly increase the lifetime of the installation (due to a significant decrease in the charge switched through K) and, at the same time, to obtain a short front of the shock pulse, and thereby increase the lifetime of the installation and reduce the power consumption.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007121168/03A RU2347619C1 (en) | 2007-06-06 | 2007-06-06 | Device for electrohydropulsed processing of materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007121168/03A RU2347619C1 (en) | 2007-06-06 | 2007-06-06 | Device for electrohydropulsed processing of materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007121168A RU2007121168A (en) | 2008-12-20 |
| RU2347619C1 true RU2347619C1 (en) | 2009-02-27 |
Family
ID=40529739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007121168/03A RU2347619C1 (en) | 2007-06-06 | 2007-06-06 | Device for electrohydropulsed processing of materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2347619C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013053066A1 (en) * | 2011-10-10 | 2013-04-18 | Selfrag Ag | Method for fragmenting and/or pre-weakening material using high-voltage discharges |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3715082A (en) * | 1970-12-07 | 1973-02-06 | Atomic Energy Authority Uk | Electro-hydraulic crushing apparatus |
| SU940842A1 (en) * | 1973-11-30 | 1982-07-07 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский И Проектный Институт Механической Обработки Полезных Ископаемых | Apparatus for crushing different materials by electric charges |
| SU888355A1 (en) * | 1980-07-16 | 1991-11-07 | Yutkin L A | Electrohydraulic crusher |
| RU2038151C1 (en) * | 1992-12-29 | 1995-06-27 | Эдуард Петрович Волков | Device for electrohydraulic crushing of hard bodies |
| RU2044569C1 (en) * | 1993-03-29 | 1995-09-27 | Научно-техническое и производственное общество с ограниченной ответственностью "Стеклокремнезит" | Device for the electrohydraulic grinding of materials |
| RU2059436C1 (en) * | 1993-06-15 | 1996-05-10 | Акционерное общество закрытого типа Научно-технический центр конверсионных технологий Компания "АЭлимп Лтд." | Apparatus for materials treatment and disintegration by electrical pulses |
| RU2100083C1 (en) * | 1992-05-13 | 1997-12-27 | Вячеслав Михайлович Варнашов | Drum crusher |
-
2007
- 2007-06-06 RU RU2007121168/03A patent/RU2347619C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3715082A (en) * | 1970-12-07 | 1973-02-06 | Atomic Energy Authority Uk | Electro-hydraulic crushing apparatus |
| SU940842A1 (en) * | 1973-11-30 | 1982-07-07 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский И Проектный Институт Механической Обработки Полезных Ископаемых | Apparatus for crushing different materials by electric charges |
| SU888355A1 (en) * | 1980-07-16 | 1991-11-07 | Yutkin L A | Electrohydraulic crusher |
| RU2100083C1 (en) * | 1992-05-13 | 1997-12-27 | Вячеслав Михайлович Варнашов | Drum crusher |
| RU2038151C1 (en) * | 1992-12-29 | 1995-06-27 | Эдуард Петрович Волков | Device for electrohydraulic crushing of hard bodies |
| RU2044569C1 (en) * | 1993-03-29 | 1995-09-27 | Научно-техническое и производственное общество с ограниченной ответственностью "Стеклокремнезит" | Device for the electrohydraulic grinding of materials |
| RU2059436C1 (en) * | 1993-06-15 | 1996-05-10 | Акционерное общество закрытого типа Научно-технический центр конверсионных технологий Компания "АЭлимп Лтд." | Apparatus for materials treatment and disintegration by electrical pulses |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013053066A1 (en) * | 2011-10-10 | 2013-04-18 | Selfrag Ag | Method for fragmenting and/or pre-weakening material using high-voltage discharges |
| CN103857471A (en) * | 2011-10-10 | 2014-06-11 | 泽尔弗拉格股份公司 | Method For Fragmenting And/Or Pre-Weakening Material Using High-Voltage Discharges |
| RU2568747C1 (en) * | 2011-10-10 | 2015-11-20 | Зельфраг Аг | Method of crushing and/or reduction of strength of material using high-voltage discharges |
| CN103857471B (en) * | 2011-10-10 | 2016-04-13 | 泽尔弗拉格股份公司 | For smashing and/or weaken in advance the method for material by electrion |
| AU2011379145B2 (en) * | 2011-10-10 | 2016-10-20 | Selfrag Ag | Method for fragmenting and/or pre-weakening material using high-voltage discharges |
| US10029262B2 (en) | 2011-10-10 | 2018-07-24 | Selfrag Ag | Method of fragmenting and/or weakening of material by means of high voltage discharges |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007121168A (en) | 2008-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104984807B (en) | A kind of method of device and its breaking ores for continuous discharge breaking ores | |
| RU2568747C1 (en) | Method of crushing and/or reduction of strength of material using high-voltage discharges | |
| CA2976964C (en) | Method and device for fragmenting and / or weakening of pourable material by means of high-voltage discharges | |
| DE10346650A1 (en) | Process reactor and operating method for electrodynamic fragmentation | |
| WO1997010058A1 (en) | Method of comminuting and crushing conglomerated solids into non-metallic or partially metallic components and for comminuting homogeneous non-metallic solids | |
| US8002209B2 (en) | Method for operating a fragmentation system and system therefor | |
| WO1999003588A1 (en) | Disintegration apparatus | |
| RU2388908C1 (en) | Method of electric hydraulic impact on oil formation and device for its implementation | |
| US20170283705A1 (en) | Apparatus and methods for separating hydrocarbons from particulates | |
| CN107350056B (en) | A kind of high electric field pulse spallation reaction groove for continuous productive process | |
| RU2347619C1 (en) | Device for electrohydropulsed processing of materials | |
| CN204799389U (en) | A device for broken ore of continuous discharge | |
| KR20120139638A (en) | Selective fragmentation system and method using high voltage pulse generator | |
| US10866076B2 (en) | Apparatus for plasma blasting | |
| RU2401701C1 (en) | Electrohydraulic crusher | |
| CN106132550A (en) | The method of the club-shaped material fragmentation for will be especially made up of polysilicon | |
| RU2013135C1 (en) | High voltage electrode for electric pulse material destruction | |
| CN113301998B (en) | Device for applying force to particles by means of electric pulses | |
| RU2477173C1 (en) | Plant for electrohydraulic dressing of mineral stock including gold bearing stock with high content of clay components | |
| RU2564868C1 (en) | Method of rocks destruction | |
| SU334739A1 (en) | Apparatus for crushing,stirring and emulsifying solid materials | |
| RU2263545C1 (en) | Material treatment process | |
| RU2436647C1 (en) | Method and device to develop high and ultrahigh pressures in liquid | |
| RU179023U1 (en) | Electrostatic Vibratory Separator | |
| EA043278B1 (en) | DEVICE FOR INFLUENCE ON PARTICLES USING ELECTRIC PULSES |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170607 |