19. Принцип периодического действия.

а) Перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсному). Например, трехсотметровая труба ТЭС почти равна по стоимости мощному паровому котлу [15]. Начиная с высоты в 50 метров, каждый последующий десяток метров стоит в 4¸5 раз дороже предыдущего. Однако максимальный эффект рассеивания вредностей достигается при высотах труб в 1¸2 км. Возникает противоречие: труба должна быть высокой, чтобы рассеивать вредности и одновременно как можно более низкой, чтобы меньше стоила. Для разрешения этого противоречия в дымовой трубе (а. с. 757675) дым из газохода попадает и ствол трубы, на конце которой установлены кольцевые камеры со щелевыми соплами. В камеры поступает горючий газ, например, пропан в смеси с воздухом, смесь периодически зажигается и детонирует. Возникающие микро взрывы непрерывно чередуются и вокруг конца трубы возникает устремленный вверх кольцевой поток газов. Получается как бы продолжение дымовой трубы, охватывающее дымовые газы. В кольцевом газовом потоке создается область высокого давления, результирующая сила которого направлена в атмосферу и поднимающая дым вверх. Это позволит из стометровой трубы выбрасывать дым как из 2¸3 км трубы. Недостаток: необходимо устанавливать кольцевые камеры на вершине трубы, дополнительный расход газа, шумовой эффект. В другой конструкции у основания трубы устанавливается генератор вихревых колец (наподобие тех, которые выпускают некоторые курильщики), содержащий цилиндрическую камеры с отверстием в верхней стенке и упругим элементом или поршнем в другой стенке, а также с клапаном для периодической подачи дымовых газов. Получающиеся торроидальные вихревые кольца имеют малое аэродинамическое сопротивление при прохождении в воздухе, поэтому рассеиваются меньше и поднимаются на более значительную высоту.

б) Если действие уже осуществляется периодически, изменить периодичность. Например, в способе термообработки железорудных окатышей в слое (а. с. 1412323*), включающем сушку, обжиг при прососе газа теплоносителя и охлаждение, для повышения производительности процесса, обжиг ведут при подаче плазменного теплоносителя тепловой мощностью потока плазмы 1,5¸5 МДж/т и частотой пульсации 0,004¸0,02 Гц. Пульсирующий подвод энергии обеспечивает сверхинтенсивный подвод тепла без нарушения прочности и качества окатышей.

в) Использовать паузы между импульсами для другого действия. Например, для автоматизации процесса очистки электрических фильтров, на электроды фильтра подают не постоянное, а периодически меняющееся высокое напряжение, при этом слой пыли не задерживается, а падает под собственным весом. Другой пример: способ управления термическим циклом контактной точечной сварки деталей малой толщины, основанный на измерении термоэлектродвижущей силы, для повышения точности предполагает измерять ТЭДС в паузах между импульсами сварочного тока (а. с. 336120). Еще один пример: способ обработки металла в ковше, включающий периодическое заполнение металлом погружной трубы путем изменения в ней давления газа и ввод порошкообразных реагентов, предусматривает, для повышения степени усвоения реагента и сокращения длительности процесса обработки, дополнительную обработку металла в погружной трубе плазменной дугой, горящей между размещенным на своде трубы катодом-фурмой и металлом, при этом порошкообразные реагенты вводят через катод-фурму, а давление газа в погружной трубе поддерживают в интервале 0,03¸0,9 от ферростатического давления столба металла в трубе (а. с. 1723819*). При этом паузы между пульсационным перемешиванием и вводом реагента используются для плазменного нагрева металла.