RU2317473C1

RU2317473C1 - Pressure stabilizer

Info

Publication number: RU2317473C1
Application number: RU2006120729/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Применко; Гузяль Хавасовна Низамова; Валерий Анатольевич Заматаев; Вадим Геннадьевич Куликов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОВЭЙВ Технологии"
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2008-02-20

Abstract

FIELD: hydraulics.

SUBSTANCE: pressure stabilizer comprises cylindrical or conical prechamber connected with the damping chamber by means of flanges. The damping chamber is separated from the prechamber with a flexible separating shell and has two spaces, hydraulic space and space filled with the preliminary compressed porous flexibly damping material separated from the hydraulic space with a flexible separating shell. The hydraulic space receives perforated baffle mounted with a spaced relation to the flexible separating shells.

EFFECT: enhanced reliability and efficiency.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам гашения колебаний давления и расхода рабочей среды в гидросистемах и может быть использовано в нефтяной, угольной, химической и целлюлозно-бумажной промышленности, а также в системах коммунального водоотведения при перекачивании рабочей среды, содержащей твердые включения, насосами, для устранения гидроударов, возникающих при закрытии клапанов и задвижек, аварийном отключении насосов, изменении режимов работы насосных агрегатов и ошибок обслуживающего персонала.The invention relates to damping pressure fluctuations and flow rate of a working medium in hydraulic systems and can be used in the oil, coal, chemical and pulp and paper industry, as well as in municipal water disposal systems when pumping a working medium containing solid inclusions with pumps to eliminate water hammers, arising when closing valves and gate valves, emergency shutdown of pumps, changing operating modes of pumping units and errors of staff.

Известны стабилизаторы давления рабочей среды, конструктивная схема которых представляет собой участок трубопровода с распределенной перфорацией, через которую перекачиваемая среда может перетекать в демпфирующую надстройку над перфорированной его частью (Авторские свидетельства СССР №1010392, №1216542, №1672093).Pressure stabilizers of the working medium are known, the structural scheme of which is a section of the pipeline with distributed perforation through which the pumped medium can flow into the damping superstructure above the perforated part of it (Copyright certificates of the USSR No. 1010392, No. 1216542, No. 1672093).

Недостатком известных устройств является то, что твердые частицы, содержащиеся в перекачиваемой среде будут постепенно перекрывать отверстия перфорации, делая эти устройства неработоспособными, а также инерционность гидравлического тракта сообщающего центральный трубопровод с демпфирующей надстройкой.A disadvantage of the known devices is that the solid particles contained in the pumped medium will gradually block the perforation holes, making these devices inoperative, as well as the inertia of the hydraulic path communicating the central pipeline with a damping superstructure.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является выбранный в качестве прототипа стабилизатор давления (Патент РФ на изобретение №2044208, F16L 55/04, опубл. 20.09.95), содержащий участок трубопровода с присоединительными фланцами. Соосно трубопроводу размещена предкамера, в которой расположена труба с перфорацией по периметру и длине, установленная с зазором к стенкам трубопровода, которые по всей длине предкамеры выполнены из упруго-эластичного материала, например из резины.The closest in technical essence to the proposed device is a pressure stabilizer selected as a prototype (RF Patent for the invention No. 2044208, F16L 55/04, publ. 09/20/95), containing a section of the pipeline with connecting flanges. A pre-chamber is placed coaxially with the pipeline, in which a pipe with perforation along the perimeter and length is located, installed with a gap to the walls of the pipeline, which along the entire length of the prechamber are made of elastic material, for example, rubber.

Недостатком указанного устройства является то, что центральный трубопровод, выполненный из упруго-эластичного материала, будет постоянно подвергаться эрозионному воздействию твердых частиц, движущихся по нему, что в значительной мере снижает надежность устройства, а также инерционность гидравлического тракта сообщающего центральный трубопровод с демпфирующей надстройкой.The disadvantage of this device is that the central pipeline made of an elastic material will be constantly subjected to erosion by solid particles moving along it, which significantly reduces the reliability of the device, as well as the inertia of the hydraulic path communicating the central pipeline with a damping superstructure.

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение надежности, ресурса и эффективности работы путем исключения возможности эрозионного воздействия твердых частиц на упруго-эластичные элементы стабилизатора, снижения инерционности гидравлического тракта, сообщающего центральный трубопровод с демпфирующей надстройкой, гидравлического и волнового сопротивления гидравлических трактов, увеличение податливости демпфирующей полости в гидродинамическом режиме работы трубопроводной системы за счет предварительного поджатия полостного наполнителя демпфирующей камеры усилием, близким к рабочему давлению в период заполнения.The technical result of the proposed device is to increase the reliability, resource and operating efficiency by eliminating the possibility of erosive effects of solid particles on the elastic-elastic elements of the stabilizer, reducing the inertia of the hydraulic path communicating the central pipeline with a damping superstructure, hydraulic and wave resistance of the hydraulic paths, increasing the flexibility of the damping cavity in hydrodynamic operation of the pipeline system due to preliminary odzhatiya filler recessed damping force chamber close to the operating pressure in the filling period.

Технический результат достигается тем, что стабилизатор давления содержит предкамеру, соединенную с демпфирующей камерой, причем демпфирующая камера отделена от предкамеры эластичной разделительной оболочкой и имеет две полости - гидравлическую полость и полость, заполненную предварительно поджатым пористым упругодемпфирующим материалом, отделенным от гидравлической полости эластичной разделительной оболочкой, а внутри гидравлической полости установлена перфорированная перегородка с зазором по отношению к эластичным разделительным перегородкам.The technical result is achieved in that the pressure stabilizer comprises a pre-chamber connected to the damping chamber, the damping chamber being separated from the pre-chamber by an elastic dividing shell and has two cavities - a hydraulic cavity and a cavity filled with pre-pressed porous elasto-damping material separated from the hydraulic cavity by an elastic dividing shell, and inside the hydraulic cavity there is a perforated partition with a gap with respect to the elastic separator nn partitions.

Кроме того, пространство между эластичной разделительной оболочкой и предварительно поджатым пористым упругодемпфирующим материалом заполнено эластомером с высокой пористостью.In addition, the space between the elastic separation shell and the pre-pressed porous elasto-damping material is filled with an elastomer with high porosity.

При этом по меньшей мере входная часть предкамеры имеет форму усеченного конуса, расширяющегося по направлению к демпфирующей камере.At the same time, at least the input part of the prechamber has the shape of a truncated cone, expanding towards the damping chamber.

На фиг.1 изображен общий вид стабилизатора с цилиндрической предкамерой в разрезе.Figure 1 shows a General view of the stabilizer with a cylindrical precamera in section.

На фиг.2 изображен общий вид стабилизатора с конической предкамерой в разрезе.Figure 2 shows a General view of the stabilizer with a conical precamera in section.

Стабилизатор давления состоит из демпфирующей камеры 1 и предкамеры 2, соединяемых с помощью фланцев. Предкамера 2 имеет цилиндрическую или коническую форму (частично или целиком) и посредством патрубка 3 соединяется с трубопроводом, по которому транспортируется среда.The pressure stabilizer consists of a damping chamber 1 and a pre-chamber 2 connected by means of flanges. The pre-chamber 2 has a cylindrical or conical shape (partially or in whole) and, through the pipe 3, is connected to the pipeline through which the medium is transported.

Демпфирующая камера 1 отделена от предкамеры эластичной разделительной оболочкой 4 с кольцевыми гофрами и состоит из двух полостей: гидравлической полости 5, заполненной жидкостью, и полости 6, заполненной пористым упругодемпфирующим материалом 7 и отделенной от гидравлической полости 5 эластичной разделительной оболочкой 8. Пространство между эластичной разделительной оболочкой 8 с кольцевыми гофрами и упругодемпфирующим материалом 7 заполнено эластомером 9 с высокой пористостью.The damping chamber 1 is separated from the prechamber by an elastic separation shell 4 with annular corrugations and consists of two cavities: a hydraulic cavity 5 filled with a liquid and a cavity 6 filled with a porous elastic damping material 7 and an elastic separation shell 8 separated from the hydraulic cavity 5. The space between the elastic separation the sheath 8 with annular corrugations and elastic-damping material 7 is filled with an elastomer 9 with high porosity.

Гидравлическая полость 5 разделена перфорированной перегородкой 10. В зависимости от рабочего давления производится предварительное поджатие упругодемпфирующего пористого наполнителя 7 давлением, меньшим либо равным рабочему давлению в основном трубопроводе. Наполнитель в поджатом состоянии фиксируется кольцом 11. Устройство работает следующим образом.The hydraulic cavity 5 is divided by a perforated partition 10. Depending on the working pressure, the elastically damping porous filler 7 is pre-pressed with a pressure less than or equal to the working pressure in the main pipeline. The filler in the pressed state is fixed by the ring 11. The device operates as follows.

В исходном состоянии при поступлении через патрубок 3 в предкамеру 2 рабочей среды из основного трубопровода происходит последовательное перемещение эластичной разделительной оболочки 4 в гидравлическую полость 5 демпфирующей камеры 1 и поджатие и перемещение пористого эластомера 9 и упругодемпфирующего заполнителя 7.In the initial state, when the working medium enters through the nozzle 3 into the chamber 2 from the main pipeline, the elastic dividing shell 4 is sequentially moved to the hydraulic cavity 5 of the damping chamber 1 and the porous elastomer 9 and the elastic-damping aggregate 7 are pressed and moved.

При возникновении в основном трубопроводе волновых процессов (гидроудары, вынужденные колебания давления и т.д.) происходит перетекание жидкости из основного трубопровода в предкамеру 2 или наоборот, в результате чего изменяется давление в одной из частей гидравлической полости 5 демпфирующей камеры 1, перетекание жидкости, заполняющую гидравлическую полость 5, через отверстия перфорированной перегородки 10, что вызывает упругую деформацию эластичной разделительной оболочки 8, пористого эластомера 9 и упругодемпфирующего заполнителя 7, в результате чего изменяется его объем.When wave processes occur in the main pipeline (water hammer, forced pressure fluctuations, etc.), fluid flows from the main pipeline to the chamber 2 or vice versa, as a result of which the pressure in one of the parts of the hydraulic cavity 5 of the damping chamber 1 changes, the fluid flows, filling the hydraulic cavity 5, through the holes of the perforated septum 10, which causes elastic deformation of the elastic separation shell 8, the porous elastomer 9 and the elastic damping aggregate 7, resulting in a change in its volume.

Такое последовательное взаимодействие жидкости из основного трубопровода с жидкостью и упругими элементами демпфирующей камеры 1 позволяет значительно уменьшить эрозионное воздействие твердых частиц на эластичную разделительную оболочку 4, обеспечить высокую эффективность работы устройства за счет увеличения податливости демпфирующей камеры 1 в динамическом режиме, диссипации энергии колебаний на демпфирующих элементах и при перетекании жидкости через отверстия перфорированной перегородки, уменьшения инерционности.Such a consistent interaction of the liquid from the main pipeline with the liquid and the elastic elements of the damping chamber 1 can significantly reduce the erosive effect of solid particles on the elastic separation shell 4, to ensure high efficiency of the device by increasing the flexibility of the damping chamber 1 in the dynamic mode, dissipation of vibrational energy on the damping elements and when the fluid flows through the holes of the perforated septum, reducing inertia.

Claims

1. A pressure stabilizer containing a pre-chamber connected to the damping chamber, characterized in that the damping chamber is separated from the pre-chamber by an elastic dividing wall and has two cavities - a hydraulic cavity and a cavity filled with pre-pressed porous elasto-damping material, separated from the hydraulic cavity by an elastic dividing partition, and inside the hydraulic cavity there is a perforated baffle with a gap with respect to the elastic dividing baffles .

2. The stabilizer according to claim 1, characterized in that the space between the elastic dividing wall and the pre-pressed porous elastic-damping material is filled with an elastomer with high porosity.

3. The stabilizer according to claim 1, characterized in that at least the input part of the precamera has the shape of a truncated cone, expanding towards the damping chamber.