SU1681107A1

SU1681107A1 - Hydraulic impact damper

Info

Publication number: SU1681107A1
Application number: SU884654661A
Authority: SU
Inventors: Григорий Маркович Тимошенко; Владимир Павлович Овсянников; Владимир Петрович Потченко
Original assignee: Донецкий политехнический институт
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1991-09-30

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл защиты насосных установок от гидравлических ударов . Цель изобретени - снижение потерь рабочей среды в момент гидравлического удара. При гидравлическом ударе, начинаюК 13 18 щемс с волны пониженного давлени , волна через дроссель (Д) 9, эластичную перегородку 12 передаетс в полости 18 и 8, кроме того, через дополнительный дроссель (ДД) 20 в полость 21 клапана (К) 19 и полость 16. Это приводит к тому, что открываютс запорные органы К15 и 19, которые обеспечивают открытие запорного органа 4 и сброс жидкости с избыточным давлением из магистрали в окружающую среду через входной 2 и выходной 3 патрубки. Скорость открыти и закрыти в К 15 и 19 регулируетс дросселирующим элементом 14 и ДД 20. Следующее за повышенным давлением понижение давлени приводит к перекрытию К 15 и 19 и соответственно закрытию запорного органа 4 и сокращению потерь рабочей среды. 1 15 16 22 17 21 Ё 24 23 ( 00 О 20The invention relates to mechanical engineering and can be used to protect pumping installations from hydraulic shocks. The purpose of the invention is to reduce the loss of the working medium at the time of a water hammer. In the case of a hydraulic shock, starting 13 18 pressure waves from a reduced pressure wave, the wave is transmitted through the throttle (D) 9, the elastic partition 12 is transmitted in cavities 18 and 8, in addition, through the additional throttle (DD) 20 to the cavity 21 of the valve (K) 19 and cavity 16. This leads to the fact that shut-off organs K15 and 19 are opened, which ensure the opening of the shut-off organ 4 and the discharge of pressurized fluid from the main into the environment through inlet 2 and outlet 3 nozzles. The speed of opening and closing in K 15 and 19 is regulated by the throttling element 14 and DD 20. Following the increased pressure, a decrease in pressure leads to an overlap of K 15 and 19 and, accordingly, the closure of the closure member 4 and a reduction in the loss of working medium. 1 15 16 22 17 21 E 24 23 (00 O 20

Description

Изобретение относитс к машиностроению измажет быть использовано дл защиты насосных установок от гидравлических ударов.The invention relates to the mechanical engineering industry to be used to protect pump installations from hydraulic shocks.

Цель изобретени - снижение потерь рабочей среды в момент гидравлического удара.The purpose of the invention is to reduce the loss of the working medium at the time of a water hammer.

На чертеже представлен предлагаемый гаситель.The drawing shows the proposed damper.

Гаситель содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, запорный орган 4, шток 5 с поршнем б приводного цилиндра 7, надпоршневз полость 8 которого сообщена с дросселем 9, демпфирующий элемент 10 с газовой полостью 11, эластичной перегородкой 12, жесткой перегородкой 13, дросселирующий элемент 14, импульсный клапан 15 с надпоршневой 1 б и подпоршне- вой 17 полост ми, полость 18 демпфирующего элемента, дополнительный импульсный клапан 19, дополнительный дроссель 20, надпоршневую полость 21 дополнительного клапана, запорный орган 22 основного импульсного клапана, подпорш- невую полость 23 дополнительного клапана с запорным органом 24, обратный клапан 25 защищаемого трубопровода.The damper includes a housing 1 with an inlet 2 and an outlet 3 with nozzles, a locking member 4, a piston rod 5 with a piston of a drive cylinder 7, which has a piston cavity 8 which communicates with the throttle 9, a damping element 10 with a gas cavity 11, an elastic partition 12, a rigid partition 13, throttling element 14, pulse valve 15 with over piston 1 b and 17 piston cavities, damping cavity cavity 18, additional pulse valve 19, additional throttle 20, additional valve over piston cavity 21, locking member 22 of the main impulse idiopathic valve podporsh- nevuyu cavity 23 of the valve body with a closure 24, check valve 25, the protected conduit.

Гаситель гидравлических ударов работает следующим образом.Hydraulic shock absorber works as follows.

При стационарной работе насосной ус- тановки давление в полост х 11 и 18 одинаковое и равно рабочему, при этом одну часть объема полости 11 занимает сжатый газ, начальное давление которого ниже рабочего , в другую часть - антикоррозийна жид- кость. Давление во внутренней полости 16 равно рабочему, поэтому на запорный орган 22 сверху действует больша сила, чем снизу , и он находитс в нижнем положении, перекрыва клапан 15. Давление в полости 21 запорного органа 24 равно давлению в трубопроводе, поэтому сила, действующа на поршень сверху, больше силы, действующей снизу, из-за разности площадей. Этот поршень также находитс в нижнем поло- Зкении и перекрывает клапан 19. Давление в полости 8 над поршнем 6 равно давлению в защищаемом трубопроводе, а поскольку площадь поршн б больше площади запорного органа 4, то последний прижат к седлу и защищаемый трубопровод герметичен.During stationary operation of the pumping unit, the pressure in the cavities 11 and 18 is the same and equal to the working one, with one part of the volume of the cavity 11 being occupied by compressed gas, the initial pressure of which is lower than the working one, in the other part - an anticorrosive liquid. The pressure in the inner cavity 16 is equal to the working one; therefore, a higher force acts on the locking member 22 from above, and it is in the lower position, shutting off the valve 15. The pressure in the locking organ cavity 21 is equal to the pressure in the pipeline; therefore, the force acting on the piston above, more force acting from below, due to the difference in area. This piston is also in the lower position and closes the valve 19. The pressure in the cavity 8 above the piston 6 is equal to the pressure in the pipeline being protected, and since the area of the piston is larger than the area of the locking member 4, the latter is pressed against the saddle and the pipeline to be protected is sealed.

При гидравлическом ударе, начинающемс с волны понижени давлени , волна через дроссель 9 с фильтром и перегородку 12 передаетс в полость 18 и одновременно в полость 8 через дроссель 20 в полость 21 клапана 19 и полость 16. В определенный момент времени сила, действующа на запорный орган 22 снизу, превосходит силу, действующую на него сверху, так как подпоршневое пространство сообщено газовой 11 элемента 10, а в этой полости находитс сжатый газ и вход в нее осуществл етс через элемент 14, имеющий большое гидравлическое сопротивление, при этом скорость падени давлени в полости 11 существенно меньше скорости изменени давлени в полости 18, котора равна скорости изменени давлени в защищаемом трубопроводе и поэтому запорный орган 24 перемещаетс вверх, открыва клапан 19. При этом запорный орган 22 остаетс в нижнем положении, поскольку сила, действующа на него сверху, по-прежнему больше силы, действующей снизу. Поскольку клапан 19 открываетс , то полость 8 поршн 6 Соедин етс с атмосферой, а давление в нем падает почти до атмосферного. Под действием давлени жидкости в защищаемом трубопроводе на запорный орган 4 последний поднимаетс вверх, вытесн жидкость из цилиндра 7 через клапан 19 в атмосферу. Натекание жидкости через дроссель 9 ограничено сопротивлением дроссел .During a hydraulic shock, starting with a pressure drop, the wave is transmitted through the choke 9 with filter and the partition 12 to the cavity 18 and simultaneously to the cavity 8 through the throttle 20 to the cavity 21 of the valve 19 and the cavity 16. At a certain point in time, the force acting on the locking organ 22 below, exceeds the force acting on it from above, since the sub piston space is communicated by the gas 11 of the element 10, and in this cavity there is a compressed gas and the entrance to it is through the element 14 having a large hydraulic resistance, while The drop in pressure in cavity 11 is substantially less than the rate of pressure change in cavity 18, which is equal to the rate of pressure change in the protected pipeline and therefore the locking member 24 moves upward, opening the valve 19. In this case, the locking member 22 remains in the lower position, since the force acting on him from above, still more force acting from below. As the valve 19 opens, the cavity 8 of the piston 6 is connected to the atmosphere, and the pressure in it drops almost to atmospheric. Under the action of the pressure of the fluid in the pipeline to be protected, the shut-off member 4 rises up, forcing the fluid out of the cylinder 7 through the valve 19 into the atmosphere. The leakage of fluid through the choke 9 is limited by the resistance of the choke.

Таким образом, осуществл етс соединение защищаемого трубопровода с атмосферой , за счет которого происходит слив жидкости и гашение гидравлического удара.Thus, the connection of the pipeline to be protected with the atmosphere is carried out, due to which the liquid is drained and the water hammer is extinguished.

После первого прохода ударной волны клапан 25 закрываетс , происходит увеличение давлени в точке подключени гасител гидравлических ударов до уровн , определ емого сопротивлением запорного органа 4. Этот прирост давлени меньше допускаемого уровн , но несколько превышает рабочее. Волна повышенного давлени через дроссель 9 передаетс в полость 18, при этом запорный орган 22 перемещаетс вверх, поскольку сила, действующа на него сверху, определ етс давлением в полости 11, которое к этому времени падает ниже рабочего. При этом клапан 15 открываетс , соедин полость 21с окружающей средой (натекание жидкости ограничено сопротивлением дроссел 20). Давление в полости 21 падает до атмосферного, поэтому запорный орган 24 остаетс в верхнем положении , а клапан 19 открытым, давление в полости 8 не увеличиваетс и сброс жидкости через запорный орган 4 продолжаетс . Одновременно эта же волна давлени попадает через дроссель 9 в полость 8, однако давление в этой полости не увеличиваетс , поскольку клапан 19 остаетс открытым. Кроме того, волна повышенного давлени через дроссель 20 попадает в полость 21, но изменение давлени в этой полости незначительно , поскольку открыт клапан 15. Таким образом достигаетс то, что клапан 19 и запорный орган 4 гарантировано не закрываютс в момент прихода первой волны повышенного давлени Следующа волна пониженного давлени , образующа с перед клапаном 25, после второго прохождени ударной волны по защищаемому трубопроводу распростран етс в полость 16, после чего запорный орган 22 перемещаетс вниз, перекрыва клапан 15. Эта же волна через дроссель 20 попадает в полость 21, происходит перемещение запорного органа 24 вниз, при этом сила, действующа сверху, превышает силу, действующую снизу , за счет того, что давление в полости 11 падает ниже рабочего. Клапан 19 закрываетс , полость над поршнем 6 разобщаетс от окружающей среды. Сопротивление дроссел 9 достаточно малое, поэтому происходит натекание жидкости через него, при этом запорный орган перекрываетс , восстанавлива герметичность защищаемого трубопровода. Гидравлический удар при этом процессе не возникает, поскольку расход через запорный орган 4 мал и он открываетс в момент прихода второй отраженной волны.After the first passage of the shock wave, the valve 25 closes, there is an increase in pressure at the connection point of the hydraulic shock absorber to a level determined by the resistance of the locking member 4. This increase in pressure is less than the permissible level, but slightly exceeds the operating one. The pressure wave through the choke 9 is transmitted to the cavity 18, and the locking member 22 moves upwards, since the force acting on it from above is determined by the pressure in the cavity 11, which by this time falls below the worker. In this case, the valve 15 opens, connecting the cavity 21c with the environment (fluid leakage is limited by the resistance of the throttle 20). The pressure in the cavity 21 drops to atmospheric, so the locking member 24 remains in the upper position, and the valve 19 is open, the pressure in the cavity 8 does not increase and the discharge of fluid through the locking member 4 continues. At the same time, the same pressure wave passes through the throttle 9 into the cavity 8, however, the pressure in this cavity does not increase, since the valve 19 remains open. In addition, the pressure wave through the throttle 20 enters the cavity 21, but the pressure change in this cavity is insignificant, since valve 15 is opened. Thus, it is achieved that valve 19 and the locking member 4 are not guaranteed to close at the moment of arrival of the first wave of increased pressure. the reduced pressure wave generated in front of the valve 25, after the second passage of the shock wave through the protected pipeline, propagates into the cavity 16, after which the locking member 22 moves downward, closing the valve 15. This Through the choke 20 enters the cavity 21, the locking member 24 moves downward, while the force acting from above exceeds the force acting from below, due to the fact that the pressure in cavity 11 falls below the worker. The valve 19 is closed, the cavity above the piston 6 is disconnected from the environment. The resistance of the throttles 9 is quite small, so there is a leakage of fluid through it, while the shut-off element closes, restoring the tightness of the pipeline to be protected. The water hammer does not occur during this process, since the flow through the gate 4 is small and it opens at the moment the second reflected wave arrives.

Claims

Claims of the invention Hydraulic shock absorber comprising a housing installed on a section of a highway with inlet and outlet

0

five

0

five

branch pipes, inside of which a shut-off organ with a piston of a driving cylinder fixed on a rod, is placed, the supra piston cavity of the latter is communicated through a choke with an inlet branch pipe and a damping element made in the form of a chamber with a gas cavity having a closed elastic partition and an open rigid partition with a choke element, a pulse valve, communicated by a pre-piston cavity with a gas cavity of the damping element, and a sub-piston cavity with a cavity of the damping element between the elastic and It is equipped with an additional throttle, the latter being connected to the inlet pipe and the extra piston cavity of the additional valve, which is separated by the stop valve of the main open-air medium, the valve communicates with the main piston cavity, and the supra piston cavity of the drive cylinder is separated from the environment by the stop valve of the additional pulse valve.

thirty