RU2626191C1 - Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system - Google Patents
Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626191C1 RU2626191C1 RU2016105186A RU2016105186A RU2626191C1 RU 2626191 C1 RU2626191 C1 RU 2626191C1 RU 2016105186 A RU2016105186 A RU 2016105186A RU 2016105186 A RU2016105186 A RU 2016105186A RU 2626191 C1 RU2626191 C1 RU 2626191C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- hydraulic system
- water
- spring
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/20—Excess-flow valves
- F16K17/34—Excess-flow valves in which the flow-energy of the flowing medium actuates the closing mechanism
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/02—Means in valves for absorbing fluid energy for preventing water-hammer or noise
- F16K47/023—Means in valves for absorbing fluid energy for preventing water-hammer or noise for preventing water-hammer, e.g. damping of the valve movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/04—Devices damping pulsations or vibrations in fluids
- F16L55/045—Devices damping pulsations or vibrations in fluids specially adapted to prevent or minimise the effects of water hammer
- F16L55/055—Valves therefor
Abstract
Description
Изобретение относится к гидравлике, в частности к устройствам для плавного изменения нагрузки гидравлических систем, и может быть использовано в системах водоснабжения и/или отопления, в частности, в отопительных системах, оснащенных вихревыми теплогенераторами, а также в других областях техники, в которых эксплуатируются гидравлические системы, например, при перекачке жидких растворов и/или эмульсий, суспензий, гелей, продуктов нефтехимии или жидких пищевых субстанций, таких как молочные продукты или соки.The invention relates to hydraulics, in particular to devices for smoothly changing the load of hydraulic systems, and can be used in water supply and / or heating systems, in particular, in heating systems equipped with vortex heat generators, as well as in other areas of technology in which hydraulic systems, for example, when pumping liquid solutions and / or emulsions, suspensions, gels, petrochemicals or liquid food substances such as dairy products or juices.
Предлагаемое устройство предназначено для непрерывного управления без участия человека плавной нагрузкой гидравлической системы при ее включениях, что особенно важно в системах, работающих в режиме «старт-стоп» с короткими интервалами времени, наиболее тяжелом для трубопроводов, а также электродвигателей насосов.The proposed device is designed for continuous control without human intervention of the smooth load of the hydraulic system when it is turned on, which is especially important in systems operating in the "start-stop" mode with short time intervals, the most difficult for pipelines, as well as pump motors.
Известны гидромеханические устройства для плавной нагрузки гидравлической системы (авт. св. СССР №№84437, 723267, 752100, 1281802; патент РФ №2339847; патент США №4108418 и др.).Known hydromechanical devices for smooth loading of the hydraulic system (ed. St. USSR No. 844437, 723267, 752100, 1281802; RF patent No. 2338947; US patent No. 4108418 and others).
Из известных устройств наиболее близким аналогом к предлагаемому является «Гидромеханическое устройство для плавной нагрузки гидравлической системы» (патент РФ №2339847, F04B 49/00, 2007), которое и выбрано в качестве прототипа.Of the known devices, the closest analogue to the proposed one is "Hydromechanical device for smooth loading of the hydraulic system" (RF patent No. 2338947, F04B 49/00, 2007), which is selected as a prototype.
Известное устройство содержит насос, трубопровод, запорно-регулировочную арматуру, включающую жиклер, регулятор скорости открытия запорно-регулировочной арматуры с обратным клапаном, гидромеханический привод запорно-регулировочной арматуры, включающий мембранную камеру и передаточный механизм.The known device comprises a pump, a pipeline, shut-off and control valves, including a nozzle, a speed regulator for opening shut-off valves with a check valve, a hydromechanical drive of shut-off valves, including a membrane chamber and a transmission mechanism.
Известное устройство обеспечивает плавный пуск гидравлической системы с исключением возможности возникновения больших гидродинамических нагрузок на гидравлическую систему - гидроудара.The known device provides a smooth start-up of the hydraulic system with the exception of the possibility of large hydrodynamic loads on the hydraulic system - water hammer.
Гидроудар возникает при резком открытии крана, либо, также при резком подключении гидравлического насоса. Обычно гидроудар представляет собой серию затухающих скачков давления. Так, например, в системе городского водоснабжения обычно гидроудар выглядит следующим образом.Water hammer occurs when the crane suddenly opens, or also when the hydraulic pump is connected abruptly. Typically, a water hammer is a series of decaying pressure surges. So, for example, in a city water supply system, usually a water hammer is as follows.
В первые 10-15 секунд давление скачет от 0 до 8 атм (при нормальном давлении 4 атм). Далее амплитуда колебаний идет на убыль, и полное затухание происходит примерно в течение 30-60 секунд.In the first 10-15 seconds, the pressure jumps from 0 to 8 atm (at a normal pressure of 4 atm). Further, the amplitude of the oscillations decreases, and the complete attenuation occurs within about 30-60 seconds.
Данное явление стало особенно актуальным в России при массовом использовании шаровых кранов вместо вентильных кранов.This phenomenon has become especially relevant in Russia with the massive use of ball valves instead of valve valves.
В вентильных кранах открытие происходит вращением вентиля. Таким образом, открытие/закрытие происходит постепенно, что предотвращает возникновение гидроударов. Однако данный тип кранов из-за своих плохих эксплуатационных характеристик (наличию протечек, быстрому износу прокладок, стукам и скрипам) повсеместно вытесняется шаровыми кранами.In valve taps, the opening takes place by rotating the valve. Thus, opening / closing occurs gradually, which prevents the occurrence of water hammer. However, this type of crane due to its poor performance (leaks, rapid wear of gaskets, knocks and squeaks) is everywhere replaced by ball valves.
В шаровом кране запирание/открытие происходит поворотом шаровидной полусферы. Конструктивной особенностью данной конструкции является быстрое открытие/закрытие, что приводит к гидроудару и превышению давления в гидравлических сетях.In a ball valve, locking / opening occurs by turning the spherical hemisphere. A design feature of this design is the quick opening / closing, which leads to water hammer and overpressure in hydraulic networks.
Возникновение частых гидроударов и превышение давления приводят к:The occurrence of frequent water hammer and overpressure leads to:
- использованию трубопроводов с избыточным запасом прочности, что отражается на их цене;- the use of pipelines with excess margin of safety, which affects their price;
- быстрому износу труб и элементов сети (так, например, металлопластиковые трубы со сроком эксплуатации 50-60 лет приходят в негодность через 25-35 лет);- rapid wear of pipes and network elements (for example, plastic pipes with a life of 50-60 years become unusable after 25-35 years);
- учащению аварий на водопроводах.- the increase in accidents at water pipelines.
Основными недостатками известного устройства, выбранного в качестве прототипа, являются громоздкость, наличие многих деталей, в том числе и ненадежных, таких как мембрана, что сильно усложняет конструкцию, понижает надежность и увеличивает ее стоимость. Все это снижает эффективность известного устройства.The main disadvantages of the known device selected as a prototype are cumbersome, the presence of many details, including unreliable ones, such as a membrane, which greatly complicates the design, reduces reliability and increases its cost. All this reduces the effectiveness of the known device.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности гидромеханического устройства для плавной нагрузки гидравлической системы путем гашения гидроудара и сброса воды при избыточном давлении за счет использования более надежных и простых конструктивных решений, что значительно удешевляет конструкцию, делая ее более долговечной.An object of the invention is to increase the efficiency of the hydromechanical device for smooth loading of the hydraulic system by quenching water hammer and discharging water at overpressure by using more reliable and simple structural solutions, which significantly reduces the cost of the design, making it more durable.
Поставленная задача решается тем, что гидромеханическое устройство для плавной нагрузки гидравлической системы, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, корпус и пружину, отличается от ближайшего аналога тем, что оно снабжено поршнем, патрубком и резиновыми кольцами, причем в корпусе установлен поршень, к которому прикреплена пружина, уплотнение поршня в корпусе обеспечивается резиновыми кольцами, под действием давления воды в сети и пружины поршень перемещается в корпусе с возможностью открытия и закрытия протока воды и сброса излишнего давления воды в сети.The problem is solved in that the hydromechanical device for smooth loading of the hydraulic system, containing, in accordance with the closest analogue, a housing and a spring, differs from the closest analogue in that it is equipped with a piston, nozzle and rubber rings, and a piston is installed in the housing to which a spring is attached, the piston seal in the housing is provided by rubber rings, under the influence of water pressure in the network and the spring, the piston moves in the housing with the possibility of opening and closing the water duct and discharge excessive pressure in the water network.
Структурная схема гидромеханического устройства для плавной нагрузки гидравлической системы представлена на фиг. 1, где введены следующие обозначения:A block diagram of a hydromechanical device for smooth loading of a hydraulic system is shown in FIG. 1, where the following notation is introduced:
1 - корпус;1 - housing;
2 - поршень;2 - the piston;
3 - пружина;3 - spring;
4 - резиновые кольца;4 - rubber rings;
5 - патрубок.5 - pipe.
Гидромеханическое устройство для плавной нагрузки гидравлической системы работает следующим образом.Hydromechanical device for smooth loading of the hydraulic system operates as follows.
Когда нет давления в гидросистеме, устройство находится в закрытом положении - под действием пружины 3 поршень 2 закрывает канал протока воды через устройство (фиг. 1, а).When there is no pressure in the hydraulic system, the device is in the closed position - under the action of the
При подаче давления в гидросистему под действием давления воды в сети поршень 2 плавно открывает проток, переходя в открытое состояние (фиг. 1, б).When applying pressure to the hydraulic system under the action of water pressure in the network, the
Плавность движения обеспечивается пружиной 3 и трением поршня 2 о резиновые уплотнения 4. Таким образом, даже при резком возрастании давления, открытие протока через амортизационное устройство будет плавным, что предотвращает появление гидроудара.Smooth movement is ensured by the
При установлении рабочего (номинального) давления в гидросистеме, устройство находится в Открытом состоянии - поршень 2 под давлением воды полностью открывает проток через устройство (фиг. 1, б).When establishing the working (nominal) pressure in the hydraulic system, the device is in the Open state - the
При превышении водой заданного уровня, устройство находится в положении Закрытия протока - поршень 2 перемещается в крайнее положение и перекрывает проток (фиг. 1, в).When the water exceeds a predetermined level, the device is in the closed position of the duct - the
Перекрытие протока осуществляется плавно (за счет пружины 3 и трения о прокладки 4), что позволяет при незначительном превышении давления, за счет уменьшения канала протока, поддерживать в гидросистеме за устройством нормальное давление.The duct overlap is carried out smoothly (due to the
При превышении давления в гидросистеме выше определенного уровня устройство, помимо запирания протока, производит сброс излишнего давления - поршень 2 открывает слив через патрубок 5 (фиг. 1, в).If the pressure in the hydraulic system is exceeded above a certain level, the device, in addition to blocking the duct, releases excess pressure - the
При снижении давления в гидросистеме устройство переходит соответственно в Открытое состояние (при нормальном давлении) и Закрытое состояние (при отсутствии давления в гидросистеме) - пружина 3 перемещает поршень 2 в соответствующее положение.When the pressure in the hydraulic system decreases, the device switches to the Open state (at normal pressure) and the Closed state (if there is no pressure in the hydraulic system), respectively —
Таким образом, предлагаемое устройство, по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения, обеспечивает повышение эффективности гидромеханического устройства для плавной нагрузки гидравлической системы. Это достигается гашением гидроудара и сбросом воды при избыточном давлении за счет использования более надежных и простых конструктивных решений, что значительно удешевляет конструкцию, делая ее более долговечной.Thus, the proposed device, in comparison with the prototype and other technical solutions for a similar purpose, provides increased efficiency of the hydromechanical device for smooth loading of the hydraulic system. This is achieved by quenching the water hammer and discharging water at overpressure due to the use of more reliable and simple structural solutions, which significantly reduces the cost of the design, making it more durable.
Предлагаемое конструктивное решение позволяет получить не только амортизирующее (гасящее) устройство, но и на его основе объединить с запорным устройством, предохраняющим водопровод от скачков давления.The proposed constructive solution allows to obtain not only a shock-absorbing (extinguishing) device, but also on its basis to combine with a locking device that protects the water supply from pressure surges.
Ввиду простоты механизма предлагаемое устройство довольно дешево и ремонтопригодно. Также визуально можно проследить его исправность. Для данного устройства не требуется подвод электричества.Due to the simplicity of the mechanism, the proposed device is quite cheap and maintainable. You can also visually trace its serviceability. This device does not require electricity.
Также конструктивной особенностью предлагаемого устройства является то, что пружинный механизм находится снаружи трубопровода, что обеспечивает:Also a design feature of the proposed device is that the spring mechanism is located outside the pipeline, which provides:
- надежную работу, так как он не будет ржаветь и засоряться примесями в воде (особенно актуально при работе на трубопроводах с технической водой);- reliable operation, since it will not rust and become clogged with impurities in water (especially true when working on pipelines with industrial water);
- повышенную ремонтопригодность устройства;- increased maintainability of the device;
- визуальный контроль над работой устройства;- visual control over the operation of the device;
- использование дешевых и долговечных стальных пружин.- the use of cheap and durable steel springs.
Также преимуществами предлагаемого устройства являются более низкая цена и существенно больший срок эксплуатации. Стоимость предлагаемых амортизационно-запорных систем составляет 500-1000 рублей при сроке эксплуатации 20 лет.Also, the advantages of the proposed device are lower price and significantly longer life. The cost of the proposed depreciation-locking systems is 500-1000 rubles with a life of 20 years.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016105186A RU2626191C1 (en) | 2016-02-16 | 2016-02-16 | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016105186A RU2626191C1 (en) | 2016-02-16 | 2016-02-16 | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2626191C1 true RU2626191C1 (en) | 2017-07-24 |
Family
ID=59495807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016105186A RU2626191C1 (en) | 2016-02-16 | 2016-02-16 | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2626191C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109944967A (en) * | 2019-03-18 | 2019-06-28 | 温州职业技术学院 | A kind of double stopper type standard-sized sheet safety valve |
EP3708914A1 (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-16 | Gebr. Kemper GmbH + Co. KG Metallwerke | Device for discharging pressure in a water system and connection module with such a device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH359574A (en) * | 1957-04-23 | 1962-01-15 | Sigma Lutin | Device for the automatic damping of water hammer in pipes |
SU414451A1 (en) * | 1972-04-24 | 1974-02-05 | CHECK VALVE | |
US4108418A (en) * | 1977-01-19 | 1978-08-22 | Cla-Val Co. | Fluid operated pinch valve |
RU2339847C1 (en) * | 2007-08-15 | 2008-11-27 | Александр Федорович Палевич | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
RU2521531C1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-06-27 | Открытое акционерное общество "Опытное Констркуторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (ОАО "ОКБМ Африкантов") | Device for protection of pipeline |
-
2016
- 2016-02-16 RU RU2016105186A patent/RU2626191C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH359574A (en) * | 1957-04-23 | 1962-01-15 | Sigma Lutin | Device for the automatic damping of water hammer in pipes |
SU414451A1 (en) * | 1972-04-24 | 1974-02-05 | CHECK VALVE | |
US4108418A (en) * | 1977-01-19 | 1978-08-22 | Cla-Val Co. | Fluid operated pinch valve |
RU2339847C1 (en) * | 2007-08-15 | 2008-11-27 | Александр Федорович Палевич | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
RU2521531C1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-06-27 | Открытое акционерное общество "Опытное Констркуторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (ОАО "ОКБМ Африкантов") | Device for protection of pipeline |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3708914A1 (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-16 | Gebr. Kemper GmbH + Co. KG Metallwerke | Device for discharging pressure in a water system and connection module with such a device |
CN109944967A (en) * | 2019-03-18 | 2019-06-28 | 温州职业技术学院 | A kind of double stopper type standard-sized sheet safety valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2626191C1 (en) | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system | |
RU182640U1 (en) | CHECK VALVE | |
RU139343U1 (en) | BALL VALVE | |
US2360873A (en) | Fluid flow control device | |
US4190071A (en) | Backflow prevention devices | |
RU2634996C1 (en) | Hydraulic drive protection system | |
EA201692314A1 (en) | SYSTEM OF INCREASED RELIABILITY FOR PROTECTION FROM OVERPRESSURE OF PRESSURE (HIPPS) FOR LINE OF FEEDING OF A FLOW ENVIRONMENT | |
RU2642914C1 (en) | Hydraulic drive protection system | |
RU2546884C1 (en) | Check rotary valve | |
CN204459327U (en) | A kind of safety valve | |
RU2571240C1 (en) | System of hydraulic drive protection | |
Kaigorodov | Influence of the design parameters of a hydraulic diode on its performance | |
RU2374540C1 (en) | Globe valve of ovander system | |
RU153779U1 (en) | WATER PRESSURE FILTER REGULATOR | |
RU2700487C1 (en) | Hydraulic drive protection system | |
CN203670923U (en) | Check fire valve | |
RU88092U1 (en) | CHECK VALVE | |
RU108983U1 (en) | SHUT-OFF START-UP DEVICE FOR A MINING FIRE CRANE | |
RU2527774C1 (en) | Piston valve | |
CN204459328U (en) | Safety valve | |
RU2269052C2 (en) | Check valve | |
RU2614439C1 (en) | Shut-off needle valve of cartridge installation | |
CN103697199A (en) | Check fire-fighting valve | |
RU197652U1 (en) | CHECK VALVE | |
RU185452U1 (en) | Three way valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180217 |