CZ29482U1 - Hydraulický systém pro vysokotlakou dopravu heterogenního média - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení spadá do oblasti hydraulických systémů pro vysokotlakou dopravu a zpracování heterogenních tekutých médií a týká se omezovače tlakových špiček pro zdroje tlaku dodávající energii zpracovávanému heterogennímu médiu.

Dosavadní stav techniky

V řadě systémů čerpajících viskozitně heterogenní médium dochází k technologickému zpracovávání v zařízeních, která mají z pohledu hydrauliky charakter pevného hydraulického odporu.

V těchto zařízeních pak při průchodu částic, které svou viskozitou extrémně vybočují z průměrného viskozitního profilu, dochází ke vzniku skokových tlakových špiček. .Ty mohou dosáhnout hodnot převyšujících tlakovou třídu hydraulického systému. Vlastním čerpacím zařízením, které je k dopravě těchto médií použito, může být například komorový dávkovač nebo akumulátor s pístem či separátorem apod. Tato zařízení oddělují přepravované heterogenní médium od vlastního zdroje tlaku čerpacího systému. Tím bývá hydrostatické dopravní čerpadlo zařazené do okruhu pracovního média, které pracuje s čistým homogenním pracovním médiem a zajišťuje konstantní průtok téměř nezávisící na dopravním tlaku. Zmíněné vlastní čerpací zařízení, komorový dávkovač nebo akumulátor s pístem či separátorem apod., pak předává tlakovou energii hydrostatického pracovního čerpadla čerpanému, či jinak dále zpracovávanému, heterogennímu médiu. V popisovaných technologiích však při nasazení hydrostatických pracovních čerpadel hrozí, že kvůli nahodilým tlakovým špičkám, které přesáhnou bezpečné provozní hodnoty, by výrobní systém musel být v těchto okamžicích zastavován, nebo by musela být snižována výkonnost hydraulického systému. Naopak při průchodu částic s malou viskozitou technologickým strojem s charakterem pevného hydraulického odporu dochází ke skokovým poklesům tlaku.

V dokumentech CS 273030, CZ 27834, CZ 4331 UI a CZ 28827 UI je popsáno použití akumulátorů pro snížení tlakových pulsací v pracovním médiu, ale tyto akumulátory jsou napojeny přímo na potrubí hydraulického obvodu, proto jejich činnost nelze nijak řídit či ovlivňovat.

Úkolem předkládaného technického řešení je úprava hydraulického systému pro čerpání viskozitně heterogenních směsí tak, aby bylo možno udržet nepřetržitou výrobu při požadované výkonnosti, tedy průtoku.

Podstata technického řešení

Stanoveného cíle je dosaženo technickým řešením, kterým je hydraulický systém pro vysokotlakou dopravu heterogenního média zahrnující hydraulický okruh pracovního média, obsahující nádrž pracovního média a hydrostatické pracovní čerpadlo, a hydraulický okruh dopravovaného média, obsahující zásobní nádrž dopravovaného média, a technologický stroj, kde oba okruhy jsou napojeny pomocí potrubního řádu do čerpací komory opatřené oddělovačem. Podstata řešení spočívá v tom, že mezi hydrostatické pracovní čerpadlo a čerpací komoru je paralelně připojen omezovač tlakových špiček, sestávající alespoň z hydropneumatického akumulátoru, na jehož přívodu je zabudován stavitelný hydraulický odpor opatřený obtokem se zabudovaným zpětným ventilem.

Ve výhodném provedení je stavitelný hydraulický odpor tvořen škrtícím ventilem a čerpací komora je tvořena komorovým dávkovačem nebo akumulátorem s pístem.

Přínos předkládaného technického řešení spočívá v tom, že přídavný soubor zařízení dokáže ve výše popisovaných výrobních technologiích zamezit vzniku velkých tlakových špiček, které by přesahovaly bezpečné provozní hodnoty a mohly ohrozit provoz celého hydraulického systému.

-1 CZ 29482 Ul

Objasnění výkresu

Konkrétní příklad provedení technického řešení je schematicky znázorněn na připojeném výkrese znázorňujícím schéma zapojení omezovače tlakových špiček v hydraulickém systému zpracovávajícím heterogenní medium.

Výkres, který znázorňuje představované technické řešení, a následně popsaný příklad konkrétního provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu technického řešení.

Příklady uskutečnění technického řešení

Hydraulický systém pro vysokotlakou dopravu viskozitně heterogenního média je tvořen dvěma hydraulickými okruhy, a to jednocestným hydraulickým okruhem dopravovaného heterogenního média a uzavřeným hydraulickým okruhem pracovního média, které jsou napojeny do čerpací komory 6 vybavené oddělovačem 61 tvořeným například separátorem, plovákem nebo pístem. Okruh dopravovaného média je tvořen zásobní nádrží 7 dopravovaného média, čerpací komorou 6 a technologickým strojem 8. Okruh pracovního média je tvořen nádrží 1 pracovního média, která je propojena s čerpací komorou 6 jednak přes hydrostatické pracovní čerpadlo 2 a jednak přímo. Mezi pracovní čerpadlo 2 a čerpací komoru 6 je na neoznačený potrubní řád paralelně napojen omezovač 3 tlakových špiček, který sestává z hydropneumatického akumulátoru 31, jehož přívod 9 je vybaven stavitelným hydraulickým odporem 33 s obtokem 91, ve kterém je zabudován zpětný ventil 32. Hydropneumatický akumulátor 31 je předtlakován plnicím plynem na vysoký tlak, který je však vždy nižší než maximální provozní tlak hydraulického systému a jeho velikost se pohybuje v rozmezí 0,5 až 0,9 násobku maximálního provozního tlaku. Zpětný ventil 32 umožňuje snadný vtok pracovního média do hydropneumatického akumulátoru 31 a současně zamezuje jeho výtoku. Stavitelný hydraulický odpor 33. zpomaluje výtok pracovního média z hydropneumatického akumulátoru 31, přičemž rychlost výtoku pracovního média lze stavitelným hydraulickým odporem 33 seřídit podle potřeby konkrétního hydraulického systému.

V každém cyklu, po naplnění komory 6 heterogenním dopravovaným médiem ze zásobní nádrže 7, hydrostatické dopravní čerpadlo 2 čerpá pracovní médium do čerpací komory 6, a tím vytlačuje heterogenní médium do technologického stroje 8 s charakterem pevného hydraulického odporu, ve kterém dochází ke zpracování heterogenního dopravovaného média.

V okamžicích průchodu pevných částic heterogenního média nebo částic se značnou viskozitou přes technologický stroj 8 s charakterem pevného hydraulického odporu, zajišťuje zapojení omezovače 3 tlakových špiček v okruhu pracovního média hydraulického systému únik pracovního média do hydropneumatického akumulátoru 31 až při vysokém tlaku, který je dán plnicím tlakem hydropneumatického akumulátoru 31. Tím se eliminuje skokový nárůst provozního tlaku nad přípustnou mez. V těchto okamžicích se současně s únikem pracovního média do hydropneumatického akumulátoru 31 při vysokém pracovním tlaku poskytne technologickému stroji 8 dostatek času na zpracování pevné částice nebo částice se značnou viskozitou. A naopak, po zpracování částice s vyšší viskozitou technologickým strojem 8, a to při průchodu částic s malou viskozitou, omezovač 3 tlakových špiček zajišťuje řízené odtlakování hydropneumatického akumulátoru 31 prostřednictvím stavitelného hydraulického odporu 33.

Průmyslová využitelnost

Omezovače tlakových špiček lze s výhodou využít v hydraulických systémech nebo technologiích využívajících při zpracování heterogenního média komorové dávkovače nebo akumulátory s pístem, kde se technologické stroje zpracovávající heterogenní médium chovají jako hydraulicky pevné odpory, ve kterých v důsledku zpracování částic heterogenního média dochází ke značným skokovým tlakovým fluktuacím.

Claims (3)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Hydraulický systém pro vysokotlakou dopravu heterogenního média zahrnující hydraulický okruh pracovního média, obsahující nádrž (1) pracovního média, a hydrostatické pracovní čerpadlo (2), a hydraulický okruh dopravovaného média, obsahující zásobní nádrž (7) dopravovaného

   5 média, a technologický stroj (8), kde oba okruhy jsou napojeny pomocí potrubního řádu do čerpací komory (6) opatřené oddělovačem (61), vyznačující se tím, že mezi hydrostatické pracovní čerpadlo (2) a čerpací komoru (6) je paralelně připojen omezovač (3) tlakových špiček, sestávající alespoň z hydropneumatického akumulátoru (31), na jehož přívodu (9) je zabudován stavitelný hydraulický odpor (33) opatřený obtokem (91) se zabudovaným zpětným ío ventilem (32).
2. 2. Hydraulický systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že stavitelný hydraulický odpor (33) je tvořen škrtícím ventilem.
3. 3. Hydraulický systém podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že čerpací komora (6) je tvořena komorovým dávkovačem nebo akumulátorem s pístem.