SU1721369A1 - Устройство дл гашени гидроударов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  гашени  гидроударов в трубопроводах и может быть использовано в нефтегазохи- мической промышленности, водоснабжени  и канализации. Цель изобретени  - снижение давлени  гидроудара при выключении насоса путем обеспечени  оптимального закона снижени  скорости закрыти  запорного органа. Устройство содержит корпус 3 с входным 4 и выходным 5 патрубками . При включении насоса 2 рабоча  среда попадает по основному трубопроводу 23 через обратный клапан 27 в штоковую полость 21, отжимает подвижную втулку 10 и перемещает мембрану 9 со штоком 7 и запорным органом 6. Выключение насоса приводит к падению давлени  в трубопроводе 38, входном патрубке и штоковой полости , что приводит к течению рабочей среды в бесштоковую полость 22 из напорного трубопровода 1 по основному трубопроводу 24 через обратный клапан 28 и началу закрыти  запорного органа. Поскольку длина пружины 41 меньше хода запорного органа, поршень 16 входит в полость 11, уменьша  скорость закрыти , затем происходит торможение запорного органа после касани  кольцевого уплотни- тельного элемента 14 и седла 17 за счет дросселировани  рабочей среды через отверстие 13 и регулируемый дроссель 29. Возможно открытие и закрытие устройства в ручном режиме посредством вентилей 25, 26 и 36 и вентилей 33 и 34. J

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  гашени  гидравлических ударов в трубопроводах и может быть использовано в нефтегазохимической промышленности, водоснабжении и канализации.

Целью изобретени   вл етс  снижение давлени  гидроудара при выключении насоса .

На фиг.1 представлено устройство дл  гашени  гидроудара, общий вид; на фиг.2 - штокова  полость.

Устройство установлено на напорной магистрали 1 насоса 2, содержит корпус 3 с входным 4 и выходным 5 патрубками, в котором размещены запорный орган 6 со штоком 7, приводом 8, имеющим мембрану 9, и демпфером, содержащим подпружиненную относительно мембраны 9 втулку 10 с выполненными в ее торцах полост ми 11 и 12, дроссельным отверстием 13 в ее стенке, кольцевым уплотнительным элементом 14 и уплотнением 15. Втулка 10 подвижно установлена на штоке 7 с возможностью взаимодействи  в открытом положении запорного органа 6 с тормозным элементом 16, который выполнен в виде поршн , закрепленного на штоке 7. В закрытом положении запорного органа 6 втулка 10 имеет возможность взаимодействи  с установленным со- осно со штоком 7 седлом 17, которое выполнено с полостью 18, обращенной своим входом 19 к втулке 10. Мембрана 9 установлена на штоке 7 между жесткими центрами 20с образованием штоковой 21 и бесштоко- вой 22 полостей, которые сообщены соответственно с входным 4 и выходным 5 патрубками посредством основных трубопроводов 23 и 24, имеющих вентили 25 и 26 и обратные клапаны 27 и 28 с параллельно им установленными регулируемыми дроссел ми 29 и 30. Посредством дополнительных трубопроводов 31 и 32 с вентил ми 33 и 34 штокова  21 и бесштокова  22 полости сообщены соответственно с выходным 5 и входным 4 патрубками. Выходы основных обратных клапанов 27 и 28 сообщены соответственно с выходом и входом дополнительного обратного клапана 35. Кроме того, в ос новном трубопроводе 23 установлен вентиль 36. Полость 18 сообщена посредством трубопровода 37 с основным трубопроводом 23.

Входной патрубок 4 посредством трубопровода 38 соединен с насосом 2, подающим рабочую среду из резервуара 39. Мембрана 9 нагружена пружиной 40, полость 11 втулки 10 выполнена с ответным поршню 16 диаметром, а пружина 41 имеет ход меньше, чем ход запорного органа 6.

Устройство работает следующим образом .

При включении насоса 2 транспортируема  среда подаетс  из резервуара 39 по трубопроводу 38 во входной патрубок 4. Запорный орган 6 в этот момент закрыт. Вентили 25,26 и 36 открыты, а вентили 33 и 34 закрыты. Среда поступает в штоковую полость 2.1 по трубопроводу 23 через основной обратный клапан 27, регулируемый дроссель 29, вентиль 36, трубопровод 37, полость 18 седла 17 и открытое проходное сечение между седлом 17 и кольцевым уплотнительным элементом 14 втулки 10, т.к. пружина41 имеет ход меньший, чем ход запорного органа 6. Дополнительный обратный клапан 35 закрыт перепадом давлени . Бесштокова  полость 22 при этом заполнена средой из магистрали 1 по трубопроводу 24.

При повышении давлени  во входном патрубке 4 усили  слева, действующие на запорный орган 6, станов тс  больше усилий , действующих на него справа, он открываетс  и среда поступает в магистраль 1. Среда из бесштоковой полости 22 вытекает по трубопроводу 24 через регулируемый дроссель 30 в магистраль 1, измен   сопротивление которого можно регулировать врем  открыти  устройства.

При выключении насоса 2 среда из магистрали 1 через открытый запорный орган 6 и насос 2 сбрасываетс  в резервуар 39, снижа  в магистрали 1 давление гидроудара .

В этом случае среда по трубопроводу 24 поступает в бесштоковую полость 22. Обратные клапаны 28 и 35 при этом открыты, а клапан 27 закрыт и среда по трубопроводу

37 поступает в штоковую полость 21.

Врем  заполнени  полостей 21 и 22  вл етс  временем задержки в закрытии запорного органа 6 и определ ет продолжительность сброса среды в резервуар 39 и

степень гашени  гидроудара. Запорный орган 6 закрываетс  под действием усили  пружины 41 и усили , создаваемого обратным потоком в резервуар 39. Это усилие через шток 7 передаетс  на мембрану 9, что

вызывает повышение давлени  в полости 21 и приводит к закрытию обратного клапана 35. Таким образом, среда из полости 21 может вытекать только через регулируемый дроссель 29, т.к. обратный клапан 28 тоже

закрыт.

На начальном, участке хода при закрытии запорного органа 6 его скорость движени  достаточно высока, т.к. в этот период зазор между седлом 17 и уплотнительным

элементом 14 имеет наибольшее значение. По мере закрыти  зазор уменьшаетс , т.к. мембрана 9 через пружину 41 перемещает и подвижную втулку 10. Это приводит к снижению скорости вытекани  среды из полости 21, и следовательно, скорости движени  запорного органа 6.

На следующем участке хода, когда уплот- нительный элемент 14 оперс  о седло 17, полость 21 опорожн етс  через дроссельное

отверстие, полость 12 втулки 10 и полость 18

седла 17. Происходит плавное снижение

скорости закрыти  запорного органа 6.

На заключительном участке хода поршень 16 входит в полость 11 втулки 10, вытесн   среду в кольцевой зазор между его боковыми поверхност ми и полости 11, окончательно тормоз  движение запорного органа 6 на закрытие.

Таким образом, обеспечиваетс  оптимальный закон закрыти .

На первом участке происходит достаточно быстрое снижение скорости, т.к. здесь увеличение гидравлического сопротивлени  запорного органа 6 незначительное и, следовательно, снижение скорости обратного потока будет небольшим.

На втором участке происходит основное снижение скорости, т.к. здесь его сопротивление существенно возрастает.

На заключительном участке происходит плавное перекрытие магистрали 1 без захлопывани .

Устройство позвол ет в широком диапазоне параметров насоса 1 обеспечить ре- гулирование скорости закрыти  на каждом участке хода: на первом - выбором зазора между седлом 17 и уплотнительным элементом 14; на втором - диаметром дроссельного отверсти  13; на заключительном - размерами поршн  16 и полости 11.

В ручном режиме работы после открыти  запорного органа 6 вентили 25, 26 и 36 закрывают, а вентили 33 и 34 открывают. Орган 6 при работающем насосе 2 закры- ваетс . Если это переключение выполнить после остановки насоса 2, то запорный орган останетс  открытым. Это определ етс  направлением действи  усили , создаваемого на мембране 9 перепадом давлени .

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечиваетс  оптимальный закон снижени  скорости закрыти , что позвол ет снизить давление гидроудара при выключе- нии насоса.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  гашени  гидроударов, установленное на напорной магистрали на- coca, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, в котором размещены запорный орган со штоком, мембранным приводом и демпфером, содержащим подпружиненную относительно мембраны

   втулку с дроссельным отверстием и кольцевым уплотнительным элементом, подвижно установленную в штоке с возможностью взаимодействи  в открытом положении запорного органа с тормозным элементом, закрепленным на штоке, а в закрытом - с установленным соосно со штоком седлом, которое выполнено с полостью, обращенной своим входом к втулке, при этом штоко- ва  и бесштокова  полости привода сообщены посредством основных трубопроводов , имеющих вентиль, обратный клапан и параллельно ему установленный регулируемый дроссель соответственно с входным и выходным патрубками, а посредством дополнительных трубопроводов , имеющих вентили, сообщены соответственно с выходным и входным патрубками , отличающеес  тем, что, с целью снижени  давлени  гидроудара при выключении насоса, оно снабжено дополнительным обратным клапаном, вход которого сообщен с выходом основного обратного клапана бесштоковой полости, а выход - с выходом обратного клапана штоковой полости , тормозной элемент выполнен в виде соосного со штоком поршн , а втулка - с полост ми в торцах, при этом дроссельное отверстие выполнено в стенке втулки, ограничивающей полость, обращенную к седлу, а друга  полость выполнена с ответным поршню диаметром.
2. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что пружина выполнена с ходом меньшим, чем ход запорного органа.

   2324

   16

   Фиг 2