SU1753175A1 - Система подачи рабочей среды к потребителю - Google Patents

Abstract

Использование: дл  снижени  динамический нагрузок в гидросистемах. Сущность изобретени : упругий разделитель емкости заполнен жидкостью. Емкость 1 соединена с потребителем магистралью 3 подачи, на к-рой последовательно установлены два заа- Ы ить ти на на апорных органа 4 и 5. Устр-во 6 дл  гашени  пульсаций сообщено отводным патрубком с магистралью 3 между органами 4 и 5 и выполнено в виде цилиндрического стакана с днищем. Патрубок установлен под острым углом к оси магистрали 3, участок к-рой от места ответвлени  патрубка до органа 5 выполнен длиной и объемом меньше, чем соответственно длина и объем патрубка. Диаметр патрубка не меньше, чем диаметр магистрали 3 до места ответвлени . Днище выполнено глухим. В стакане установлено дросселирующее устр-во в виде по меньшей мере одной шайбы, установленной с зазором относительно днища. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.ч s 5 и

Description

Изобретение относитс  к системам подачи рабочей среды к потребителю и может быть использооано дл  снижени  динамических нагрузок в гидросистемах в отрасл х промышленности, св занных с разработкой , проектированием и отработкой гидросистем , обеспечивающих подачу рабочей среды одновременно к нескольким потребител м (насосам, оросительным установкам , гидроприводам и т.д.).

Известна система подачи, содержаща  емкость с жидкостью, участок магистрали с запорным органом и гаситель, выполненный в виде отвода, присоединенного к участку магистрали перед запорным органом (авторское свидетельство СССР М 1298474, кл. F 16 L 55/02, 1984).

Недостаток известной системы заключаетс  в том, что при заполнении магистра- ли с закрытым запорным органом жидкостью под высоким давлением на запорном органе может возникать экстремальное повышение давлени  в момент соприкосновени  фронта движущейс  жидкости с запорным органом. Экстремальное повышение давлени  может возникать также в других местах в магистрали подачи, где имеютс  преп тстви  (шайбы, сужени  и т.д.) дл  движени  фронта жидкости, а значение давлени  зависит от конкретного соотношени  длин и диаметров основной магистрали и отводов. Кроме того, при работе системы подачи на рабочем режиме в ней могут возникать периодические пульсации давлени  рабочей среды, вызванные работой исполнительных органов Пульсации давлени  из-за отсутстви  упругих и дросселирующих элементов и за счет процессов интерференции волн давлени  могут усиливатьс  или снижатьс , что приводит к нестабильной подаче рабочей среды к потребителю.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой  вл етс  система, содержаща  емкость с жидкостью, соединенную с потребителем магистралью подачи, на которой последовательно установлены два запорных органа, устройство дл  гашени  пульсации давлени , сообщенное отводным патрубком с магистралью между запорными органами и выполненное в виде цилиндрического стакана с днищем (авторское свидетельство СССР № 1399573, кл. F 16 Е 55/04, 1986).

Недостатки системы заключаютс  в том. Что при первом заполнении трубопроводов жидкостью под высоким давлением в системе не исключена возможность возникновени  экстремального повышени  давлени  на запорных элементах и, кроме того,

возможно усиление гидравлического удара на наиболее удаленных участках из-за того, что торможение жидкости на более близких к емкости потребител х приводит к повышению на них давлени , которое, распростран  сь по всем участкам, вызывает дополнительный разгон жидкости на наиболее удаленных участках, увеличение скорости потока приводит к большему

0 экстремальному повышению давлени  при торможении в тупике. Особенно большое вли ние на значение экстремального давлени  оказывает степень вакуумировани  тру- бопроводных магистралей, что часто

5 необходимо дл  исключени  насыщени  жидкости посторонним газом, оставшимс  в магистрал х. В этом случае предъ вл ютс  серьезные требовани  по надежности трубопроводной системы.

0 Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы за счет устранени  динамических нагрузок на элементы системы подачи и упрощение конструкции.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в

5 системе подачи рабочей среды к потребителю , содержащей емкость с жидкостью, соединенную с потребителем магистралью подачи, на которой последовательно установлены два запорных органа, устройство

0 дл  гашени  пульсаций давлени , сообщенное отводным патрубком с магистралью между запорными органами и выполненное в виде цилиндрического стакана с днищем, отводной патрубок установлен под острым

5 углом к оси магистрали подачи, участок магистрали подачи от места ответвлени  отводного патрубка до запорного органа потребител  выполнен с длиной, меньшей, чем длина отводного патрубка, который аы0 полней с диаметром, не меньшим, чем диаметр магистрали до места ответвлени , и объемом, не меньшим, чем объем участка магистрали от места ответвлени  до запорного органа потребител , днище стакана

5 выполнено глухим, снабжено элементом в виде заостренного тела вращени , а в стакане установлено дросселирующее устройство в виде по меньшей мере одной шайбы или трубки Вентури, установленной с зазо0 ром относительно днища

На фиг,1 показана схема системы подачи рабочей среды к потребителю с замкнутой магистралью; на фиг 2 - то же, с линейной магистралью; на фиг.З - узел I на

5 фиг.1 и 2 участок схемы с дросселирующим элементом в виде шайбь); на фиг 4 - то же, с дросселирующим элементом в виде трубки Вентури; на фиг.5 - узел II на фиг.-4

Предлагаема  система подачи содер- жит емкость 1 с жидкостью сообщенную с

потребителем 2 магистралью 3 подачи, на которой последовательно установлены запорные органы 4 и 5, устройство 6 дл  гашени  пульсаций давлени , сообщенное отводным патрубком 7 с магистралью 3 под- ачи между запорными органами 4 и 5 и выполненное в виде цилиндрического стакана с днищем 8. Магистраль 3 подачи между запорными органами 4 и 5 отвакуумирова- на. Отводной патрубок 7 установлен под острым углом а к оси магистрали 3 подачи. Участок 9 магистрали 3 подачи от места ответвлени  отводного патрубка 7 до запорного органа 5 потребител  2 выполнен длиной Li, меньшей, чем длина La отводного патруб- ка 7, который выполнен с диаметром Di, не меньшим, чем-диаметр D магистрали 3 подачи до места ответвлени , и объемом, не меньшим, чем объем участка магистрали от ответвлени  до запорного органа 5 Днище 8 стакана выполнено глухим В стакане установлено дросселирующее устройство 10 в виде по меньшей мере одной шайбы, установленной с зазором относительно днища 8.

В варианте системы подачи (фиг 4) отводной патрубок 7 с устройством б дл  гашени  пульсаций давлени  установлен соосно с магистралью 3 подачи Дросселирующее устройство выполнено (фиг.5) в виде по меньшей мере одной трубки Венту- ри 11.

Устройство б дл  гашени  пульсаций снабжено рассеивателем 12, выполненным в виде заостренного тела вращени , закреп- ленного на глухом днище соосно с отверстием дросселирующего устройства 10 и 11.

Система подачи работает следующим образом

В исходном состо нии деаэрированна  жидкость содержитс  под давлением в емкости 1 и отделена от потребител  2 запорными органами 4 и 5, последовательно установленными на магистрали 3 подачи, полость которой между запорными органа- ми 4 и 5 отвакуумирована дл  исключени  загр знени  жидкости газообразными продуктами . При подготовке системы подачи к работе по команде вскрываетс  запорный орган и жидкость поступает в отвакуумиро- ванную магистраль 3 подачи. Поток жидкости , заполн ющей магистраль 3, поступает по магистрали 3 к местам ответвлений А, В и С (фиг. 1-4) и разветвл етс . При этом часть потока поступает к близлежащему по- требителю 2 и тормозитс  на закрытом запорном органе 5, что приводит к образованию волны повышенного давлени . При этом амплитуда давлени  определ етс  параметрами затормозившейс 

жидкости на участке от точки D до запорного органа 5 и не  вл етс  экстремальной дл  гидравлической системы. Образовавша с  волна повышенного давлени  становитс  источником давлени , который усиливает разгон жидкости на участке от точки D до дросселирующего устройства 10. Такой процесс при отсутствии гасител  б пульсации приведет к экстремальному повышению давлени  в гидравлической магистрали и выходу всей системы из стро , однако установка гасител  6 на отводе с длиной и объемом, большими соответственно, чем длина Li и объем то точки D до запорного органа 5, приводит первоначально к снижению избыточного давлени  (преобразованию избыточного давлени  в скорость движени  потока), а затем к гашению на дросселирующем устройстве 10. Выбор параметров проходного сечени  дросселирующего устройства 10 осуществл етс  из услови  обеспечени  плавного торможени  потока, исключающего экстремальное повышение давлени  выше определенного (допустимого) значени , которое зависит от прочностных характеристик гасител  6 и отвода 7. Дл  исключени  выхода устройства 6 дл  гашени  пульсаций давлени  из стро  в момент торможени  струйного сечени  через рассеиватель 12 днище 8 стакана снабжено элементом, выполненным в виде заостренного тела вращени , который рассеивает струю жидкости, кроме того, рзссе- иватель 12 увеличивает фронт поверхности жидкости, что приводит к образованию паровой подушки в камере гашени  и снижению значени  экстремального давлени  в момент полного заполнени  гасител  6 и торможени  в нем фронта жидкости. Выполнение дросселирующего устройства 10 в виде трубки Вентури 11 существенно измен ет гидродинамические процессы в системе подачи, а именно: за счет наличи  плавного сужени  потока исключен рост давлени  перед трубкой Вентури, а расширение в ней потока на выходе подготавливает его к взаимодействию с днищем 8 стакана (или рассеивателем 12), обеспечива  плавное изменение направлени  потока, что снижает нагрузки на элементы гасител  6 и повышает надежность системы в целом. После торможени  в гасителе б трубка Вентури снижает значение давлени , проникающего из гасител  6 в гидросистему.

После заполнени  магистрали 3 у ближайшего потребителе И начинаетс  процесс заполнение у следующего потребител  2, npi этом на поток жидкости практически не вли ет поеышенное давление, по вившеес  а заполненном гасителе 6. Процессы гашени  скорости движени  жидкости и возникающего приторможении среды избыточного давлени  происход т аналогичным образом. Дл  того, чтобы существенно снизить нагрузки на запорный орган 5, его предпочтительно соедин ть с магистралью 3 и гасителем 6 согласно фиг.4. В отом случае упрощаетс  конструкци  узла (не нужны плавные отводы) и сокращаютс  габаритные размеры (уменьшаютс  длины Li и L.2).

Claims (4)

1. Формула изобретени . . 1. Система подачи рабочей среды к потребителю , содержаща  емкость с упругим разделителем, заполненным жидкостью, соединенную с потребителем магистралью подачи, на которой последовательно установлены два запорных органа, устройство дл  гашени  пульсаций давлени , сообщенное отводным патрубком с магистралью подачи между запорными органами и выполненное в виде цилиндрического стакана с днищем, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности работы путем снижени  динамических нагрузок на Элементы системы подачи при заполнении жидкостью отвакуумированного участка магистрали , ограниченного запорными органами , стабилизации давлени  жидкости, подаваемой к потребителю, и упрощени  конструкции,, отводной патрубок установлен под острым углом к оси магистрали подачи , участок магистрали подачи от места ответвлени  отводного патрубка до запорного органа потребител  выполнен длиной и объемом , меньшими, чем соответственно длина и объем отводного патрубка, который выполнен с диаметром, не меньшим, чем диаметр магистрали до места ответвлени , днище стакана выполнено глухим и в стакане установлено дросселирующее устройство в виде по меньшей мере одной шайбы, установленной с зазором относительно днища .
2. 2.Система по п. 1,отличающа с  тем, что, с целью снижени  гидродинамического давлени  на запорный орган потребител , отводной патрубок с устройством дл  гашени  пульсации давлени  установлен соосно с магистралью подачи, а запорный орган потребител  - под острым углом к магистрали подачи.
3. 3.Система по п. 1,отличающа с  тем, что дросселирующее устройство выполнено в виде по меньшей мере одной трубки Вентури
4. 4.Система по пп. .отличающа с  тем, что стакан снабжен рассекателем в виде заостренного тела вращени , закрепленного основанием на глухом днище стакана соосно с отверстием дросселирующего устройства.

   гх

   Фиг, 5