UA75314A - Suppressor of hydro-blow - Google Patents
Suppressor of hydro-blow Download PDFInfo
- Publication number
- UA75314A UA75314A UA20031211029A UA20031211029A UA75314A UA 75314 A UA75314 A UA 75314A UA 20031211029 A UA20031211029 A UA 20031211029A UA 20031211029 A UA20031211029 A UA 20031211029A UA 75314 A UA75314 A UA 75314A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- valve
- regulator
- plunger
- hydraulic shock
- working medium
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 62
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
- 238000013461 design Methods 0.000 description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 5
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 3
- 230000000703 anti-shock Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 102220049501 rs587784381 Human genes 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до пристроїв захисту нагарних трубопроводів від гідравлічних ударів, зокрема, для 2 застосування в шахтному водовідливі глибоких горизонтів.The invention relates to devices for protecting coal pipelines from hydraulic shocks, in particular, for 2 applications in mine drainage of deep horizons.
Відомо приклади розміщення протиударного захисту при різних профілях напірних гідротранспортних систем, а також конструктивні схеми різних компенсаторів приведені в (А.М. Курганова, А.Ф. Федорова "Гидравлические расчеть! систем водоснабжения и водоотведения", - Л.: Стройиздат, 1986 (раздел 5.4 "Оценка гидравлического удара при применений протиударних заходів", С. 122-135)).There are known examples of the placement of anti-shock protection with different profiles of pressure hydraulic transport systems, as well as structural schemes of various compensators are given in (A.M. Kurganova, A.F. Fedorova "Hydraulic Calculations of Water Supply and Drainage Systems", L.: Stroyizdat, 1986 ( section 5.4 "Estimation of hydraulic shock when anti-shock measures are applied", pp. 122-135)).
Нормативними документами на проектування шахтного водовідливу регламентується, що при висотах підйому води 40Ом і більш необхідно передбачати спеціальні пристрої для захисту трубопроводів від можливого гідравлічного удару ІВ.Г. Гейер, Г.М. Тимошенко "Шахтнье вентиляторнье и водоотливнье установки" М.:Normative documents for the design of mine drainage regulate that at water elevations of 40 Ohm and more, special devices must be provided to protect pipelines from possible hydraulic shock IV.H. Geyer, H.M. Tymoshenko "Mining ventilation and drainage installations" M.:
Недра, 1987, гл. 4.9, Сб. 218-227). В умовах сучасного шахтного водовідливу застосовуються, як правило, сталеві трубопроводи для одноступінчатого підйому води на земну поверхню на геометричну висоту 1200м і 12 більш при прийнятій швидкості руху води в межах 2-Зм/с. У загальному випадку різкі зміни швидкості руху води в шахтному трубопроводі можуть виникнути в насосних установках при пуску, зупинці й регулюванні. Особливо небезпечні коливання тиску в шахтних водовідливних установках спостерігаються при раптовому відключенні електродвигунів приводів насосів. У цьому випадку, при відсутності спеціальних пристроїв захисту від гідравлічного удару, відбувається руйнування насоса, оскільки при подібному аварійному режимі, звичайна керуюча засувка не може бути миттєво використана |В.Г. Гейер, Г.М. Тимошенко "Шахтнье вентиляторнье и водоотливнье установки". - М: Недра, 1987, гл. 4.9, С. 218-227).Nedra, 1987, Ch. 4.9, Sat. 218-227). In the conditions of modern mine drainage, as a rule, steel pipelines are used for a single-stage rise of water to the earth's surface to a geometric height of 1200 m and 12 more at the accepted speed of water movement within 2-Zm/s. In the general case, sudden changes in the speed of movement of water in the mine pipeline can occur in pumping units during start-up, stop and regulation. Particularly dangerous pressure fluctuations in mine drainage installations are observed when the electric motors of the pump drives are suddenly turned off. In this case, in the absence of special devices for protection against hydraulic shock, the pump is destroyed, because in such an emergency mode, the usual control valve cannot be used instantly | V.G. Geyer, H.M. Tymoshenko "Mining ventilation and drainage installations". - M: Nedra, 1987, ch. 4.9, pp. 218-227).
Відомі гасники гідравлічного удару поршневого типу з пружинним і газовими пружними елементами, встановлені безпосередньо на трубопроводі. Повітряно-гідравлічні ковпаки практично не застосовують у гірничорудній промисловості через швидке замулювання їхнього об'єму й складності при виготовленні й експлуатації. Мало застосовують також запобіжні пружинні клапани, що не відразу відкриваються цілком і тільки « частково скидають надлишок води. Застосування пружин у шахтних гасниках гідравлічного удару не ефективно, тому що основну роль у них грає часовий фактор: гасник може стояти тривалий час без дії і спрацювати при екстремальній сформованій ситуації. Застосування пружин у цьому випадку не можливо або не ефективно через тимчасову релаксацію витків пружини. Крім того, труднощі точного настроювання пружини клапана без належної З перевірки і "запресовування" отворів при відкачці забруднених шахтних вод обмежує область їхнього «- застосування.There are well-known piston-type hydraulic shock extinguishers with spring and gas elastic elements installed directly on the pipeline. Air-hydraulic caps are practically not used in the mining industry due to rapid siltation of their volume and complexity during manufacture and operation. Safety spring valves are also rarely used, which do not immediately open completely and only partially drain excess water. The use of springs in mine hydraulic shock extinguishers is not effective, because the main role in them is played by the time factor: the extinguisher can stand for a long time without action and operate in an extreme situation. The use of springs in this case is not possible or ineffective due to the temporary relaxation of the spring coils. In addition, the difficulty of precise adjustment of the valve spring without proper checking and "pressing" of the holes when pumping out contaminated mine waters limits the area of their "- application.
В умовах гірничої промисловості на рудниках успішно застосовують спосіб захисту нагнітальних о трубопроводів за допомогою установки зворотних клапанів на проміжних горизонтах чи посередині ( трубопроводу, що при цьому секціонірується на два більш коротких трубопроводи. У результаті цього 3о знижується статичний напір і скорочується тривалість фази гідравлічного удару. Експериментальні дослідження в дозволили установити селективність спрацьовування зворотних клапанів при роботі водовідливних установок, при цьому в більш коротких трубопроводах відбувається більш швидке загасання хвильових процесів і зменшується тиск у трубопроводах. Однак, в умовах шахти секціонування трубопроводу не застосовується, тому «Ф що істотно ускладнює систему водовідливу. (В.М. Попов "Рудничнье водоотливнье установки", М.: Недра, 1983, З 0 с 271-280. Осцилографування режимів роботи водовідливних установок показало, що гідравлічний удар с найбільш небезпечний у нагнітальних трубопроводах великого діаметра і при великій геодезичній глибині шахт.In the conditions of the mining industry, the method of protection of injection pipelines is successfully applied in mines by installing non-return valves on intermediate horizons or in the middle of the pipeline, which at the same time is sectioned into two shorter pipelines. As a result, the static pressure is reduced by 3o and the duration of the hydraulic shock phase is shortened. Experimental studies in allowed to establish the selectivity of the operation of non-return valves during the operation of water discharge units, while in shorter pipelines there is a faster attenuation of wave processes and the pressure in the pipelines decreases. However, in the conditions of the mine, sectioning of the pipeline is not used, therefore "F, which significantly complicates the water discharge system . large geodetic depth of mines.
Із» Застосування для гасіння гідравлічного удару тільки зворотних клапанів у цих умовах неефективно через малу надійність трубопроводу й необхідності повного усунення виникнення ударної хвилі. Оцінка відомих способів захисту від гідравлічного удару показує, що перспективним є застосування автоматичних гасників удару, що працюють за принципом скидання частини води, що транспортується. і Відомі гасники гідравлічного удару прямої і непрямої дії. У гасниках першого типу переміщення виконавчого сл елементу (клапана запобіжного чи клапана-регулятора) здійснюється енергією робочого середовища під керуванням вимірювального пристрою перепаду тиску, що виникає в початковій стадії гідравлічного удару, а в о гасниках непрямої дії ця операція реалізується допоміжним приводом, що використовує енергію спеціального - 20 0 підсилювача. Протягом цілого ряду років розроблялися модифікації гасника гідравлічного удару непрямої дії конструкції Донецького політехнічного інституту, які захищені авторськими посвідченнями СРСР на винаходи:From" The use of only non-return valves for extinguishing hydraulic shock in these conditions is ineffective due to the low reliability of the pipeline and the need to completely eliminate the occurrence of a shock wave. The assessment of known methods of protection against hydraulic shock shows that the use of automatic shock extinguishers, which work on the principle of discharging part of the transported water, is promising. and Known direct and indirect hydraulic impact extinguishers. In extinguishers of the first type, the movement of the executive element (safety valve or regulator valve) is carried out by the energy of the working medium under the control of the measuring device of the pressure drop that occurs in the initial stage of the hydraulic shock, and in the indirect action extinguishers, this operation is implemented by an auxiliary drive that uses energy special - 20 0 amplifier. For a number of years, modifications of the fire extinguisher of the indirect action of the hydraulic shock of the structure of the Donetsk Polytechnic Institute were developed, which are protected by copyright certificates of the USSR for inventions:
Т» (ас. СРСР Мо 764751, Е 16К 47/00. бюлл. Мо11, 1975; ас. СРСР Мо 773367, Е16К 47/10, бюлл. Мо39, 1980; а. с.T" (as. USSR Mo 764751, E 16K 47/00. bull. Mo11, 1975; as. USSR Mo 773367, E16K 47/10, bull. Mo39, 1980; a. p.
СРСР Мо992883, Е16К 47/10, бюлл. Мо 4, 1983; а.с. СРСР Мо 1681107, Е16К 47/10, Е16Ї. 55/02, бюлл. винаходів Мо 36, 19911. 29 До відомих недоліків вищенаведених конструкцій гасників гідравлічного удару варто віднести, по перше, в. необхідність використання допоміжної рідини, як, наприклад, в ас. СРСР Мо 464751 і ас. СРСР Мо 773367, причому в останнім рішенні герметична еластична камера повинна бути заповнена антикорозійною рідиною і стиснутим газом; по-друге, труднощі настроювання і забивання отворів механічними домішками, що маються у великій кількості в шахтних водах. Для захисту дроселів у конструкцію гасників необхідно вводити спеціальні 60 фільтри.USSR Mo992883, E16K 47/10, bull. May 4, 1983; a.s. USSR Mo. 1681107, E16K 47/10, E16Й. 55/02, Bull. of inventions Mo 36, 19911. 29 Among the known shortcomings of the above structures of hydraulic impact extinguishers, it is worth including, firstly, v. the need to use an auxiliary liquid, as, for example, in as. USSR Mo 464751 and assistant. USSR Mo 773367, and in the last solution, the hermetic elastic chamber must be filled with an anti-corrosion liquid and compressed gas; secondly, the difficulties of adjusting and plugging holes with mechanical impurities, which are present in large quantities in mine waters. To protect chokes, it is necessary to insert special 60 filters into the design of fire extinguishers.
Також відомі автоматичні клапани-гасники гідравлічних ударів системи "Укрводгео", дія яких заснована на гідравлічному принципі: відкриваються при підвищенні чи зниженні тиску проти нормального і скидають частина води з трубопроводу, тим самим знижуючи тиск. Гасник розроблений для насосних установок, коли гідравлічний удар починається з фази зниженого тиску у зворотного затвора. Відсутність пружин підвищує надійність роботи бо конструкції, чому сприяє і переміщення виконавчих пристроїв безпосередньо енергією робочого середовища нагнітального трубопроводу.Also known are the automatic valves-extinguishers of hydraulic shocks of the "Ukrvodgeo" system, the action of which is based on the hydraulic principle: they open when the pressure increases or decreases against normal and discharge part of the water from the pipeline, thereby reducing the pressure. The choke is designed for pumping installations, when the hydraulic shock begins with the phase of reduced pressure at the check valve. The absence of springs increases the reliability of the structure, which is facilitated by the movement of the actuators directly by the energy of the working environment of the injection pipeline.
В умовах роботи водовідливних установок рекомендуються дві схеми використання автоматичних гасників: 1) установка гасника за зворотним затвором і скидання води у водозбірник і використання гасника в якості Неударного зворотного затвора; 2) використання практично тієї ж схеми для скидання води через насос. У шахтних умовах друга схема практично неприйнятна, тому що приводить до неминучої поломки звичайно, використовуваних у водовідливних установках відцентрових багатосекційних насосів.Two schemes for using automatic fire extinguishers are recommended under the conditions of operation of water discharge plants: 1) installation of an extinguisher behind the non-return valve and discharge of water into the sump and use of the extinguisher as a non-impact non-return valve; 2) using almost the same scheme for discharging water through the pump. In mine conditions, the second scheme is practically unacceptable, because it leads to the inevitable breakdown of the centrifugal multi-section pumps used in drainage installations.
Як ілюстрацію зазначених схем на фіг.1 приведено Ірис. 8.21 із кн.: В.М. Попов "Рудничнье водоотливнье 7/0 установки". -М.: Недра, 1972, С. 2611. Обидві схеми використання гасника гідравлічного удару передбачають його установку разом зі зворотним затвором, що є невід'ємним елементом системи гасіння гідравлічного удару, і тому конструкцію й роботу гасника необхідно розглядати тільки разом із зворотним затвором.As an illustration of the specified schemes, Fig. 1 shows Iris. 8.21 from the book: V.M. Popov "Mining drainage 7/0 installations". - M.: Nedra, 1972, P. 2611. Both schemes of using a hydraulic shock extinguisher provide for its installation together with a non-return valve, which is an integral element of the hydraulic shock extinguishing system, and therefore the design and operation of the extinguisher must be considered only together with the non-return valve .
У першій схемі циліндр корпуса гасника, у якому розміщений клапан-регулятор, приєднується імпульсними трубками через розподільник тиску до трубопроводу таким чином, що клапан-регулятор гасника знаходиться в 7/5 Закритому стані. При визначеному співвідношенні тиску в трубопроводі до і після затвора зворотного, клапан-регулятор гасника відкривається, скидає робоче середовище і знижує тиск у трубопроводі до заданої величини. Для повернення клапана-регулятора гасника у вихідне положення й припинення скидання робочого середовища, розподільник з'єднує надпоршневий простір циліндра з напірним трубопроводом до зворотного затвора. При пуску насосного агрегату розподільник з'єднує циліндр гасника з нагнітальним трубопроводом до Зворотного затвора і підготовляє його до роботи.In the first scheme, the cylinder of the extinguisher body, in which the regulator valve is located, is connected by pulse tubes through the pressure distributor to the pipeline in such a way that the extinguisher regulator valve is in the 7/5 Closed state. At a defined ratio of pressure in the pipeline before and after the non-return valve, the valve-regulator of the extinguisher opens, resets the working medium and reduces the pressure in the pipeline to the specified value. To return the valve-regulator of the extinguisher to its initial position and stop the reset of the working medium, the distributor connects the cylinder's superpiston space with the pressure pipeline to the non-return valve. When starting the pumping unit, the distributor connects the extinguisher cylinder with the discharge pipe to the check valve and prepares it for work.
Більш докладно вищевказана конструкція автоматичного гасника гідравлічного удару по першій схемі системи "Укрводгео" (конструкції В.М. Папина) приведена на фіг.2, (узятої з книги А.А.Угинчус "Гідравліка і гідравлічні машини", изд. Харківського університету, Харків 1970. С. 193).In more detail, the above design of the automatic hydraulic shock extinguisher according to the first scheme of the "Ukrvodgeo" system (designed by V. M. Papin) is shown in Fig. 2 (taken from the book by A. A. Uginchus "Hydraulics and Hydraulic Machines", published by Kharkiv University, Kharkiv 1970. P. 193).
Відома також конструкція гасника гідравлічного удару за заявкою на винахід (Мо 2001031525 від 06.03.2001 "Гасник гідравлічного удару" автори: Н.А. Алієв, А.М. Коваль, А.І. Мокічев, Е.І. Антонов, А.В. Чернишов), у якій задача гасіння удару рішається за допомогою кутового диференціального клапана-регулятора автоматичної « дії, виконаного у виді вертикально установленого фланцевого циліндричного корпуса з розміщеними в його нижній частині сідлом і бічними отворами для проходу робочого середовища, що транспортується, штоком чи плунжером з антифрикційного антикорозійного матеріалу, що звільняє прохід потоку при ударі і тим самим «г зо Здійснюючим гасіння гідравлічного удару.The design of the hydraulic shock extinguisher is also known according to the invention application (Mo 2001031525 dated 06.03.2001 "Hydraulic shock extinguisher" authors: N.A. Aliyev, A.M. Koval, A.I. Mokichev, E.I. Antonov, A. V. Chernyshov), in which the task of shock damping is solved using an angle differential valve-regulator of automatic action, made in the form of a vertically installed flanged cylindrical body with a seat located in its lower part and side holes for the passage of the transported working medium, a rod or a plunger made of anti-friction anti-corrosion material, which frees the passage of the flow during impact and thereby extinguishes the hydraulic impact.
Дана конструкція прийнята нами як прототип для винаходу, що заявляється, по збігу функціонального - призначення і ряду ознак. соThis design was adopted by us as a prototype for the claimed invention due to the coincidence of its functional purpose and a number of features. co
Загальними істотними ознаками прототипу і винаходу, що заявляється, є наступне: затвор зворотний і встановлений за його замикаючим елементом кутовий диференціальний клапан-регулятор потоку робочого оThe general essential features of the prototype and the claimed invention are the following: the valve is non-return and an angular differential valve-regulator of the flow of the working fluid is installed behind its closing element
Зз5 Середовища автоматичної дії. що складає з фланцевого циліндричного корпуса із сідлом у нижній частині і ї- бічному отворі проходу робочого середовища, труби скидання, штока із замикаючим елементом, кришки й імпульсної трубки, що з'єднує порожнину над замикаючим елементом клапана-регулятора з трубопроводом до зворотного затвора; переміщення виконавчого пристрою - замикаючого елемента здійснюється енергією потоку робочого середовища нагнітального трубопроводу без використання додаткових пристроїв типу пружин, гумових « амортизаторів і ін. з с З урахуванням вищенаведеного розгляду проблеми розробки працездатного гасника гідравлічного удару стають також наявними недоліки, властиві прототипу. ;» Основною проблемою при конструюванні клапанних гасників гідравлічного удару є зниження інерційності спрацьовування клапана, що залежить від маси його рухливих частин і рідини, що знаходиться в трубі, щоЗз5 Environments of automatic action. which consists of a flanged cylindrical body with a seat in the lower part and a side hole for the passage of the working medium, a discharge pipe, a rod with a closing element, a cover and an impulse tube connecting the cavity above the closing element of the regulator valve with the pipeline to the check valve; the movement of the executive device - the closing element is carried out by the energy of the flow of the working medium of the injection pipeline without the use of additional devices such as springs, rubber shock absorbers, etc. With regard to the above consideration of the problem of developing a workable hydraulic shock extinguisher, there are also existing shortcomings inherent in the prototype. ;" The main problem in the design of hydraulic shock valve extinguishers is to reduce the inertia of the valve operation, which depends on the mass of its moving parts and the liquid in the pipe, which
З'єднує клапан із напірним трубопроводом. Сполучна труба повинна бути мінімальної довжини і можливо -І більшого перерізу. При цьому клапан повинний забезпечувати герметичність закриття, при одночасному забезпеченні високої його чутливості до зміни перепаду тиску, що можливо лише при зниженні тертя. о Відомо також, що шахтні води агресивні через наявність великого числа розчинених у них солей, а також 2) забруднені механічними домішками до 10-12г/л. Це створює значних труднощів для забезпечення тривалої працездатності клапанів у таких тяжких умовах. - До недоліків цього гасника варто віднести те, що в реальній конструкції, приведеної на фіг.2, переміщення ї» замикаючого елемента клапана-регулятора при його відкритті і закритті здійснюється не тільки безпосередньо перепадом тиску робочого середовища, а із застосуванням спеціального масляного гальма. Тривалість спрацьовування клапана скидання складає «-40-50с, унаслідок чого відбувається заброс ударного тиску при ов Підроударі, а також скидання значної кількості води при його закритті. Для умов шахтного водовідливу це створює значних додаткових труднощів для повторного запуску насоса в роботу.Connects the valve to the pressure pipeline. The connecting pipe should be of minimum length and possibly of a larger section. At the same time, the valve must ensure the tightness of the closure, while simultaneously ensuring its high sensitivity to changes in the pressure drop, which is possible only when friction is reduced. o It is also known that mine waters are aggressive due to the presence of a large number of salts dissolved in them, as well as 2) contaminated with mechanical impurities up to 10-12 g/l. This creates significant difficulties to ensure long-term serviceability of valves in such severe conditions. - Among the disadvantages of this fire extinguisher is the fact that in the real design shown in Fig. 2, the movement of the closing element of the regulator valve during its opening and closing is carried out not only directly by the pressure drop of the working medium, but with the use of a special oil brake. The duration of operation of the reset valve is "-40-50s, as a result of which there is a drop of shock pressure during the understroke, as well as a release of a significant amount of water when it is closed. For mine drainage conditions, this creates significant additional difficulties for restarting the pump.
Р У переважній більшості випадків при експлуатації шахтних водовідливних установок виникає прямий гідравлічний удар, коли час закривання зворотного затвора менше тривалості фази гідравлічного удару.Р In the vast majority of cases during the operation of mine drainage facilities, a direct hydraulic shock occurs when the time of closing the check valve is less than the duration of the hydraulic shock phase.
Експериментально встановлене, що час спрацьовування зворотних клапанів і затворів різного діаметра на бо Закриття складає в межах 0,6-1,5с Звідси, унаслідок значних динамічних навантажень, виникають вимоги до високих параметрів міцності зазначених пристроїв.It has been experimentally established that the activation time of non-return valves and shutters of various diameters for closing is within 0.6-1.5s. Hence, as a result of significant dynamic loads, there are requirements for high strength parameters of these devices.
До недоліків прототипу варто віднести і складність конструкції Через наявність допоміжних механізмів, таких як масляне гальмо і його підйомна система привода; розподільник і його гідравлічна система керування, а також складність дотримання строгої співвісності поверхонь рухливих деталей, що сполучаються, 65 клапана-регулятора замикаючого елемента, штока, поршня, тяги з поверхнями нерухомих деталей (сідла, фланця, циліндра корпуса, кришки).The disadvantages of the prototype include the complexity of the design due to the presence of auxiliary mechanisms, such as an oil brake and its lifting drive system; the distributor and its hydraulic control system, as well as the difficulty of maintaining strict alignment of the surfaces of the moving parts that connect, 65 valve-regulator of the closing element, rod, piston, rod with the surfaces of the fixed parts (seat, flange, cylinder body, cover).
До недоліків гасника по прототипу варто віднести те, що корпус клапана-регулятора розташований безпосередньо в прийомній камері й збільшення об'єму води, що скидається, вимагає збільшення габаритів прийомної ємності, що найчастіше неможливо. Це зв'язано з розмірами камер водовідливних чи комплексів водотрубних ходків і розміщенням у них гасників. Конструкція гасника за прототипом, крім того, вимагає наявності прийомної ємності перед отворами скидання рідини, що транспортується, з корпуса клапана-регулятора для локалізації і подальшого скидання рідини у водозбірник. Крім того, як показують експлуатація й розрахунки гасника гідравлічного удару за прототипом, випробуваний у шахтних умовах дуже чуттєвий до зміни тиску і при прийнятому конструктивному виконанні потрібно збільшення маси плунжера 7/0 клапана-регулятора для збільшення швидкості закриття прохідного перерізу між плунжером і сідлом і підготовки гасника гідравлічного удару до наступної роботи. Однак збільшення головних розмірів плунжера - діаметра й висоти неможливо, тому що в цьому випадку приходиться зменшувати об'єм прийомної ємності, що може привести до розриву й розгерметизації її через одноразово надходить об'єму рідини, що транспортується.The shortcomings of the prototype extinguisher include the fact that the regulator valve body is located directly in the receiving chamber and increasing the volume of discharged water requires an increase in the dimensions of the receiving container, which is often impossible. This is due to the dimensions of the chambers of water discharges or complexes of water pipes and the placement of fire extinguishers in them. The design of the extinguisher according to the prototype, in addition, requires the presence of a receiving container in front of the discharge holes of the transported liquid from the body of the regulator valve for localization and subsequent discharge of the liquid into the reservoir. In addition, as shown by the operation and calculations of the hydraulic shock extinguisher according to the prototype, tested in mine conditions, it is very sensitive to pressure changes, and with the adopted design, an increase in the mass of the plunger 7/0 of the regulator valve is required to increase the speed of closing the passage between the plunger and the seat and prepare hydraulic shock extinguisher until the next operation. However, it is impossible to increase the main dimensions of the plunger - diameter and height, because in this case it is necessary to reduce the volume of the receiving container, which can lead to its rupture and depressurization due to the one-time incoming volume of the transported liquid.
Збільшення ж висоти плунжера не завжди можливо через габарити камер водовідливних установок.Increasing the height of the plunger is not always possible due to the dimensions of the chambers of water discharge units.
Поставлена задача досягається тим, що гасники гідравлічного удару плунжер клапана-регулятора розділений на дві секції одна з яких несе сідло - вставку, навколо якої по діаметру сформовані отвори, сумарна площа яких не менше площі вхідного сопла, бічні отвори для скидання робочого середовища розташовані в стінці корпуса циліндра перпендикулярно осі циліндра, об'єднані кільцевим виточенням, виконаним у стакані, коаксіальній корпусу клапана - регулятора, і за допомогою отворів, осі яких рівнобіжні головній осі клапана, з'єднані з приймальні камерою скидання рідини у водозбірник.The task is achieved by the fact that hydraulic impact extinguishers, the plunger of the valve-regulator is divided into two sections, one of which carries a saddle - an insert, around which holes are formed in diameter, the total area of which is not less than the area of the inlet nozzle, the side holes for discharging the working medium are located in the wall cylinder bodies perpendicular to the axis of the cylinder, united by an annular turning made in a cup, coaxial body of the valve - regulator, and with the help of holes, the axes of which are parallel to the main axis of the valve, are connected to the receiving chamber of the discharge of liquid into the sump.
Клапан-регулятор роз'єднаний від прийомної ємності, що розташовується над корпусом клапана і з'єднаний із фланцем корпуса шпильками, що стягають одночасно і нижній фланець корпуса клапанаThe regulator valve is disconnected from the receiving container, which is located above the valve body and is connected to the body flange by pins that tighten the lower flange of the valve body at the same time
Перераховані вище ознаки складають сутність винаходу, тому що є необхідними в будь-яких варіантах реалізації винаходу і достатніми для досягнення поставленої задачі.The features listed above constitute the essence of the invention, because they are necessary in any variants of the invention and are sufficient to achieve the set task.
Конкретною відмінністю гасника, що заявляється, є те, що плунжер клапана-регулятора розділений на дві секції, одна з яких несе сідло - вставку, навколо якої по діаметрі сформовані отвори, сумарна площа яких не « менше площі вхідного сопла. Іншою конкретною відмінністю є те, що бічні отвори для скидання робочого середовища розташовані в стінці корпуса циліндра перпендикулярно осі циліндра, об'єднані кільцевою проточкою, яка виконана у стакані, коаксіальному корпусі клапана - регулятора, і за допомогою отворів, осі «Е зо яких рівнобіжні головної осі клапана, з'єднані з прийомною камерою скидання рідини у водозбірник.A specific difference of the claimed extinguisher is that the plunger of the valve-regulator is divided into two sections, one of which carries a seat - an insert, around which holes are formed in diameter, the total area of which is not less than the area of the inlet nozzle. Another specific difference is that the side holes for discharging the working medium are located in the wall of the cylinder body perpendicular to the cylinder axis, connected by an annular groove, which is made in the cup, the coaxial body of the valve - the regulator, and with the help of holes, the axes "E of which are parallel of the main axis of the valve, connected to the receiving chamber for discharging liquid into the sump.
Ще однією конкретною відмінністю є те, що клапан-регулятор роз'єднано від прийомної ємності, що -- розташовується над корпусом клапана і з'єднана Із фланцем корпуса шпильками, що стягають одночасно і со нижній фланець корпуса клапана. Зазначені особливості реалізації винахода не є обов'язковими, а найбільш кращі з погляду заявника і не виключають можливості іншого конкретного виконання пристрою в межах сутності о з5 винаходу, що заявляється. чаAnother specific difference is that the valve-regulator is disconnected from the receiving container, which is located above the valve body and is connected to the body flange by pins that tighten simultaneously with the lower flange of the valve body. The specified features of the implementation of the invention are not mandatory, but the best from the point of view of the applicant and do not exclude the possibility of another specific implementation of the device within the essence of the claimed invention. Cha
Причинно-наслідковий зв'язок відмітних ознак і технічного результату полягає в наступному:The cause-and-effect relationship between the distinguishing features and the technical result is as follows:
Гасник гідравлічного удару призначений для гасіння прямого удару - першої фази гідравлічного удару. При відключенні насосного агрегату ударна хвиля, відбиваючи від кінця трубопроводу, у затвора зворотного сполучається через отвори проходу потоку робочого середовища клапана-регулятора з атмосферою і « гідравлічний удар практично відсутній. Наступні фази ударної хвилі (гармоніки) після спрацьовування клапана й з с скидання частини робочого середовища будуть по амплітуді невеликими. При цьому клапан-регулятор швидко реагує на перепади тиску, відкривається при підвищенні тиску, запобігаючи скиданню великого об'єму робочого ;» середовища з нагнітального трубопроводу. Наявність отвору з дроселем у диску затвора зворотного забезпечує поступове плавне вирівнювання тиску робочого середовища по обох сторони затвора зворотного після гасіння ГПідравлічного удару, знижує час запізнювання підвищення тиску в імпульсному трубопроводі й у надплунжерній -І порожнині, а також згладжує фронт ударної хвилі і зм'якшує ефект гідравлічного удару на ділянці після диска, що підвищує якість гідравлічного захисту. о Виконання плунжера клапана-регулятора з пористого антифрикційного антикорозійного матеріалу із оо заповненням пор змащенням, знижує поверхневе тертя пари плунжер-циліндр корпуса, тим самим зменшуючи 5р тривалість спрацьовування гасника і, підвищуючи його довгострокову експлуатаційну надійність. При цьому, - виконання в обох підплунжерах мастильних канавок, аналогічних канавкам на плунжері гасника за заявкою Мо ї» 2001031525 "Гасник гідравлічного удару", забезпечує постійна наявність змащення, тому що тиском робочого середовища в надплунжерній порожнині змащення з гвинтових канавок видавлюється в зону тертя, але продавити її уздовж усього плунжера перешкоджають кільцеві мастильні канавки. Наявність у верхній частині ов плунжера протиударного амортизатора з пружного матеріалу забезпечує захист клапана-регулятора від різких ударів, підвищує надійність і довговічність клапана.The hydraulic impact extinguisher is intended for extinguishing direct impact - the first phase of hydraulic impact. When the pump unit is turned off, the shock wave, reflecting from the end of the pipeline, connects to the non-return valve through the openings of the flow passage of the working medium of the valve-regulator with the atmosphere, and hydraulic shock is practically absent. The following phases of the shock wave (harmonics) after the valve is activated and after resetting part of the working medium will be small in amplitude. At the same time, the regulator valve quickly reacts to pressure drops, opens when the pressure increases, preventing the reset of a large working volume;" medium from the injection pipeline. The presence of a hole with a throttle in the disk of the check valve ensures a gradual and smooth equalization of the pressure of the working medium on both sides of the check valve after extinguishing the hydraulic shock, reduces the delay time of pressure increase in the impulse pipeline and in the super-plunger-I cavity, and also smoothes the front of the shock wave and softens the effect of hydraulic shock in the area after the disc, which increases the quality of hydraulic protection. o Making the valve-regulator plunger from a porous anti-friction anti-corrosion material with o filling the pores with lubrication reduces the surface friction of the plunger-cylinder housing pair, thus reducing the duration of the extinguisher operation and increasing its long-term operational reliability. At the same time, - the execution of lubrication grooves in both sub-plungers, similar to the grooves on the plunger of the extinguisher according to the application of Mo. 2001031525 "Hydraulic shock extinguisher", ensures the constant availability of lubrication, because the pressure of the working medium in the above-plunger cavity pushes the lubrication from the screw grooves into the friction zone, but the annular lubrication grooves prevent it from being pushed along the entire plunger. The presence of an anti-shock shock absorber made of elastic material in the upper part of the plunger provides protection of the regulator valve from sharp impacts, increases the reliability and durability of the valve.
Р Виконання штока клапана-регулятора у виді плунжера автоматичної дії, виконаного подвійним із проміжним елементом - шпилькою, що зв'язує підплунжери між собою, збільшує його опорну довжину, сприяє плавному, без перекосів, переміщенню його в корпусі клапана-регулятора, збільшує відносну довжину ділянки опору бо просочування рідини, що транспортується, із зони високого тиску (підплунжерної) у зону низького (надплунжерну). З'єднання верхнього й нижнього підплунжерів між собою дозволяє змінювати відстань між ними і регулювати величину розкриття отворів у корпусі клапана-регулятора, що відповідно змінює об'єм рідини, що скидається при гідравлічному ударі.Р The execution of the rod of the regulator valve in the form of a plunger of automatic action, made double with an intermediate element - a pin connecting the sub-plungers together, increases its supporting length, contributes to its smooth, without distortions, movement in the body of the regulator valve, increases the relative length areas of resistance because seepage of the transported liquid from the high pressure zone (below the plunger) to the low pressure zone (above the plunger). The connection of the upper and lower sub-plungers allows you to change the distance between them and adjust the amount of opening of the holes in the body of the regulator valve, which accordingly changes the volume of liquid discharged during hydraulic shock.
Наявність розташованих по діаметрі отворів у плунжері клапана-регулятора, рівнобіжні осі плунжера 65 дозволяє рівномірно дроселювати рідину, що транспортується, по всьому об'єму плунжера, причому миттєво, як тільки починається зрив каблучки-вставки із сідла клапана. Крім того, наявність цих отворів дозволяє здійснити подвійне гасіння хвилі не тільки в бічних отворах корпуса, але і безпосередньо, при проходженні рідини через плунжер, потім гасіння відбувається в бічних отворах.The presence of holes located across the diameter in the plunger of the valve-regulator, parallel to the axis of the plunger 65, allows you to evenly throttle the transported liquid throughout the entire volume of the plunger, and instantly, as soon as the insert ring begins to break from the valve seat. In addition, the presence of these holes allows double damping of the wave not only in the side holes of the case, but also directly, when the liquid passes through the plunger, then the damping takes place in the side holes.
Установка в нижній частині замикаючого елемента у виді вставки з високоміцного матеріалу зі сферичною поверхнею в місці контакту з гострою крайкою сідла, виконаного з високоміцного матеріалу, забезпечує герметичність клапана скидання навіть при наявндості в робочому середовищі твердих часток, таких як вугілля й порода, що роздавлюються сферичною поверхнею замикаючого елемента об гостру крайку сідла. Крім того, така форма затвора: сфера - гостра крайка володіє (без урахування сил тертя) гарною гідравлічною характеристикою мінімальним перепадом тиску початку відкриття й кінця закриття клапана, що забезпечує стабільність роботи. 70 Відділення труби скидання від бічного отвору проходу потоку робочого середовища циліндричного корпуса й розміщення між ними камери приймальні, зменшує тривалість спрацьовування клапана-регулятора через зменшення гідравлічного опору початкове скидання робочого середовища відбувається в порожнину прийомної камери, об'єм якої обраний з розрахунку її часткового заповнення за час повного відкриття замикаючого елемента клапана-регулятора. Для спуска повітря з клапана-регулятора при його первісному заповненні 7/5 робочим середовищем, у верхній частині клапана встановлений кран, наприклад, конічний, спуска повітря, що підвищує надійність роботи гасника гідравлічного удару.Installation in the lower part of the closing element in the form of an insert made of high-strength material with a spherical surface in the place of contact with the sharp edge of the seat, made of high-strength material, ensures the tightness of the reset valve even in the presence of solid particles in the working environment, such as coal and rock, which are crushed by the spherical the surface of the locking element against the sharp edge of the saddle. In addition, this shape of the shutter: sphere - sharp edge has (without taking into account friction forces) good hydraulic characteristics with a minimal pressure difference between the beginning of opening and the end of closing of the valve, which ensures stable operation. 70 Separation of the discharge pipe from the side opening of the flow passage of the working medium of the cylindrical body and placement of the receiving chamber between them reduces the duration of operation of the regulator valve due to a decrease in hydraulic resistance, the initial discharge of the working medium takes place in the cavity of the receiving chamber, the volume of which is selected based on the calculation of its partial filling during the full opening of the closing element of the regulator valve. To release air from the regulator valve when it is initially filled 7/5 with the working medium, a valve, for example, a conical one, is installed in the upper part of the valve to release air, which increases the reliability of the hydraulic shock extinguisher.
Значні експериментальні складності при моделюванні умов роботи й відпрацьовуванню конструкції гасників гідравлічного удару не завжди дозволяють випробувати виріб у лабораторних умовах. Конструкція гасника гідравлічного удару з двома клапанами-регуляторами, відповідно до заявки на винахід Мо 2001031525 від 06.03.2001 "Гасник гідравлічного удару", випробувалася в робочих умовах на шахті ім. Ю.О. Гагаріна ВО "Артемвугілля" на горизонті 540м. Гасник був установлений на відцентровий секційний насос ЦНС 300 Х600 продуктивністю З00м3 Годину-1 із напором бО0Ом і приєднаний до трубопроводу діаметром 200мм. Протягом майже року роботи насоса, аварійних ситуацій не було і не було гідравлічного удару. Потім були проведені експерименти з випробування гасника гідравлічного удару шляхом відключення електродвигуна потужністю З00кВт без попереднього закриття засувки. При всіх відключеннях електроенергії відбувався гідравлічний удар і гасник гідравлічного удару надійно спрацьовував, гасив гідравлічний тиск. Сутність винаходу пояснюється « кресленнями, де показано: на фіг.1 зображено гасник гідравлічного удару; на фіг.2 - кутовий диференціальний клапан - регулятор. «ІSignificant experimental difficulties in modeling operating conditions and working out the design of hydraulic impact extinguishers do not always allow testing the product in laboratory conditions. The design of the hydraulic shock extinguisher with two regulating valves, according to the application for the invention Mo 2001031525 dated 03.06.2001 "Hydraulic shock extinguisher", was tested in working conditions at the mine. Yu.O. Gagarina VO "Artemvugilya" on the horizon 540m. The gas valve was installed on a centrifugal sectional pump CNS 300 X600 with a capacity of 300m3 Hour-1 with a pressure of 000m and connected to a pipeline with a diameter of 200mm. During almost a year of operation of the pump, there were no emergency situations and no hydraulic shock. Experiments were then conducted to test the hydraulic shock extinguisher by turning off the 300 kW electric motor without previously closing the valve. In all power outages, hydraulic shock occurred and the hydraulic shock extinguisher worked reliably, extinguishing the hydraulic pressure. The essence of the invention is explained by "drawings, which show: Fig. 1 shows a hydraulic shock extinguisher; in Fig. 2 - angular differential valve - regulator. "AND
Пропонований гасник гідравлічного удару складається з корпуса затвора зворотного 1, з'єднаного за допомогою фланців поворотних 2 і шпильок З із корпусом гасника 4, з установленими на ньому патрубками5Біб (77 клапанів-регуляторів. У корпусі затвора зворотного на осі 7 установлений замикаючий поворотний диск 8, що со перекриває вхідний отвір для середовища, що транспортується. У диску 8 сформований різьбовий отвір, у який умонтована дросельна втулка 9, що з'єднує задисковий простір зворотного затвора з вхідним отвором затвора. оThe proposed hydraulic shock extinguisher consists of a return valve body 1, connected by means of rotary flanges 2 and pins Z to the extinguisher body 4, with nozzles 5Bib installed on it (77 regulating valves. In the return valve body, a locking rotary disc 8 is installed on axis 7 , which covers the inlet opening for the medium to be transported. A threaded hole is formed in the disk 8, in which a throttle sleeve 9 is mounted, which connects the check space of the return valve with the inlet opening of the valve.
Патрубки 5 і б клапанів-регуляторів з'єднані за допомогою фланцевого з'єднання з опорами 10 і 11 ї- циліндричного корпуса 12 клапана й шпильками 13 стягнуті між собою, створюючи замкнутий герметичний об'єм.The nozzles 5 and b of the regulator valves are connected by means of a flange connection to the supports 10 and 11, and the cylindrical body 12 of the valve and pins 13 are pulled together, creating a closed hermetic volume.
На верхню площину опори 11 установлена прийомна камера 14, у яку через секторні отвори 15 дроселюється середовище, що транспортується, і через патрубок із фланцем і трубопровід, що відводить, скидається у водозбірник або нагромаджувач. Клапан-регулятор складається з корпуса 12, виконаного у верхній його частині з « двох циліндричних стаканів; у внутрішньому стакані 16 є бічні отвори 17, розташовані по обводу стакана, у с сумарна площа яких дорівнює або більше площі отвору сідла 18, а також дорівнює сумарній площі отворів 19 у й нижньому підплунжері 20 клапана-регулятора. На сідло 18 установлений плунжер 20, що несе в нижній частині "» на сформованому для цього виступі замикаючий елемент у виді каблучки-вставки, виконаної з високоміцного матеріалу й обкресленої по зовнішньому контурі сферичною поверхнею, що забезпечує герметичність клапана скидання навіть при наявності в середовищі твердих часток, що транспортується, таких як вугілля й порода, що -і роздавлюються сферичною поверхнею замикаючого елемента об гостру крайку сідла 18. Крім того, така форма затвора - сфера - гостра крайка володіє (без урахування сил тертя гарною гідравлічною характеристикою - і-й мінімальним перепадом тиску початку відкриття й кінця закриття клапана, що забезпечує стабільність роботи.A receiving chamber 14 is installed on the upper plane of the support 11, into which the transported medium is throttled through the sector holes 15 and discharged into the sump or accumulator through a flanged nozzle and a drain pipe. The regulator valve consists of a body 12, made in its upper part from "two cylindrical glasses; the inner cup 16 has side holes 17 located along the circumference of the cup, the total area of which is equal to or greater than the area of the seat opening 18, and also equal to the total area of the holes 19 in and the lower sub-plunger 20 of the regulator valve. A plunger 20 is installed on the seat 18, which carries a locking element in the form of an insert ring made of a high-strength material and outlined on the outer contour with a spherical surface on the lower part "" on the protrusion formed for this purpose, which ensures the tightness of the reset valve even in the presence of solid transported particles, such as coal and rock, which are crushed by the spherical surface of the closing element against the sharp edge of the saddle 18. In addition, such a shape of the shutter - a sphere - a sharp edge has (without taking into account the frictional forces) a good hydraulic characteristic - and the minimum by the pressure difference between the beginning of the opening and the end of the closing of the valve, which ensures stable operation.
Ге) Плунжер клапана - регулятора складається з двох частин: верхнього 21 і нижнього 20 підплунжерів, зв'язаних 5р Між собою шпилькою 22 і контргайками 23 і 24, що дозволяє здійснювати регулювання величини прохідного - перерізу між плунжерами й точність позиціонування їх щодо прохідних отворів 17. У верхньому підплунжеріGe) The plunger of the regulator valve consists of two parts: the upper 21 and the lower 20 sub-plungers, connected together by a pin 22 and locknuts 23 and 24, which allows you to adjust the size of the cross-section between the plungers and the accuracy of their positioning relative to the through holes 17 .In the upper sub-plunger
Та» мається кільцеве виточення, де розміщена стопорна гайка 25, прикрита пружним елементом 26, що виконує роль амортизатора при ударі плунжера об нижню площину опори 11.And" has an annular recess, where the locking nut 25 is placed, covered by an elastic element 26, which acts as a shock absorber when the plunger hits the lower plane of the support 11.
Надплунжерна порожнина 27 корпуса 12 клапана-регулятора з'єднана з вихідною порожниною 28 корпуса 1 затвора зворотного за допомогою імпульсної трубки 29, що здійснює скидання рідини з порожнини 27 у порожнину 28 при гасінні гідравлічного удару, через отвір 30. Імпульсна трубка з'єднана з корпусом 1 затвора » зворотного за допомогою штуцером З 1.The above-plunger cavity 27 of the housing 12 of the regulator valve is connected to the outlet cavity 28 of the housing 1 of the check valve by means of an impulse tube 29, which discharges the liquid from the cavity 27 into the cavity 28 when the hydraulic shock is extinguished, through the hole 30. The impulse tube is connected to housing 1 of the shutter » reverse with the help of the fitting C 1.
Силове замикання верхньої 11 і нижньої 10 опор, а також фланців 2 і З здійснюється за допомогою стяжних шпильок 13 і 32, що стягають також сам гасник гідравлічного удару з напірним ставом, розташованому в бо похилому водотрубному ходці. Стики корпуса й опор, фланців і перехідних стаканів через наявність високого тиску ізольовані кільцевими манжетами 33, 34, 35, 36, 37 чи кільцями з деформуємих сплавів, що мають найчастіше трапецеїдальний переріз. Силове замикання корпуса із фланцем клапана скидання здійснюється шпильками 38, кількість і діаметр яких взаємозалежні з типом насоса й напором.Power closing of the upper 11 and lower 10 supports, as well as flanges 2 and Z is carried out with the help of tension pins 13 and 32, which also tighten the hydraulic shock extinguisher itself with a pressure spring located in the inclined water pipe runner. The joints of the body and supports, flanges and transition cups due to the presence of high pressure are isolated by ring cuffs 33, 34, 35, 36, 37 or rings made of deformable alloys, which most often have a trapezoidal cross section. Force closing of the housing with the flange of the reset valve is carried out by pins 38, the number and diameter of which are interdependent with the type of pump and pressure.
Після ліквідації гідравлічного удару (що відбувся внаслідок, наприклад, раптового відключення двигуна), б5 скидання рідини через зливальні патрубки й вирівнювання тиску по обох сторони затвора здійснюється пуск насосної установки. При цьому рідина в порожнині ЗО здійснює посадку складеного плунжера на сідло і через різницю площ замикає прохід рідини, що транспортується, у прийомну камеру. Гасник гідравлічного удару зведено для демпфірування наступних гідравлічних ударів.After elimination of the hydraulic shock (which occurred as a result of, for example, a sudden shutdown of the engine), b5 liquid discharge through the drain pipes and equalization of pressure on both sides of the valve, the pumping unit is started. At the same time, the liquid in the ZO cavity makes the folded plunger land on the seat and, due to the difference in area, closes the passage of the transported liquid into the receiving chamber. The shock damper is built to dampen subsequent hydraulic shocks.
Працює гасник гідравлічного удару так: під дією енергії робочого середовища, що транспортується по трубопроводу, затвор зворотний автоматично відкривається - диск 8 повертається на важелі 7, відкривається отвір 28. Одночасно з відкриттям затвора зворотного, робоче середовище подається по імпульсній трубці 29 у надплунжерну порожнину 27 і по відводу 5 у підплунжерну порожнину 39 клапана-регулятора, що є диференціальним, тому що площа порожнини 27 більше площі порожнини 39. Під дією власної ваги й зусилля, що виникає через різницю площ над- і підплунжерних порожнин 27 і 39, плунжер сферичною поверхнею вставки у 78 притиснутий до гострої крайки сідла 18, замикаючи прохід робочого середовища через клапан-регулятор на злив. Сідло 18 і вставка 21 виконані з високоміцного матеріалу типу твердого сплаву, що забезпечує надійну роботу клапана при закритті, розбиваючи забруднююче робоче середовище частки, наприклад, частки вугілля і породи. В аварійних ситуаціях, наприклад, при раптовому відключенні електродвигуна насоса, тиск у трубопроводі до затвора зворотного 1 падає й останній закривається - диск 8 перекриває вхідний отвір 28.The hydraulic shock extinguisher works as follows: under the action of the energy of the working medium transported through the pipeline, the non-return valve automatically opens - the disk 8 turns on the lever 7, the hole 28 opens. Simultaneously with the opening of the non-return valve, the working medium is fed through the impulse tube 29 into the superplunger cavity 27 and on branch 5 into the sub-plunger cavity 39 of the regulator valve, which is differential, because the area of the cavity 27 is greater than the area of the cavity 39. Under the action of its own weight and the force that arises due to the difference in the areas of the above- and below-plunger cavities 27 and 39, the plunger with a spherical surface the insert in 78 is pressed against the sharp edge of the saddle 18, closing the passage of the working medium through the regulator valve to the drain. The seat 18 and the insert 21 are made of a high-strength material of the hard alloy type, which ensures reliable operation of the valve when closing, breaking the contaminating working environment particles, for example, particles of coal and rock. In emergency situations, for example, when the electric motor of the pump is suddenly turned off, the pressure in the pipeline to the return valve 1 drops and the latter closes - disc 8 blocks the inlet 28.
Падає тиск і в надплунжерній порожнині 27. Тиск же після диска 8 у задисковій порожнині спочатку падає, а потім, у результаті гідравлічного удару, починає підвищуватися. При підвищенні тиску на визначену величину, достатню для створення зусилля на підйом плунжера, він піднімається. Переміщенню плунжера нагору чинить гідравлічний опір робоче середовище, що знаходиться в надплунжерній порожнині 27. На подолання цього опору витрачається частина енергії руху ударної хвилі. Швидкість переміщення плунжера в обидва боки залежить від 2о площі поперечного перерізу отвору дроселя (дроселів)40, а також форми перерізу по довжин-циліндричної, конічної, веретеноподібний чи змінний перерізи.The pressure also falls in the above-plunger cavity 27. The pressure after the disc 8 in the disc cavity first falls, and then, as a result of the hydraulic shock, begins to rise. When the pressure increases by a certain value, sufficient to create a force to lift the plunger, it rises. The upward movement of the plunger is resisted hydraulically by the working medium located in the above-plunger cavity 27. To overcome this resistance, part of the energy of the shock wave movement is spent. The speed of movement of the plunger in both directions depends on the 2o cross-sectional area of the throttle opening (throttles)40, as well as the shape of the cross-section along the length-cylindrical, conical, spindle-shaped or variable cross-section.
Об'єм робочого середовища, витиснутої плунжером із порожнини, дорівнює об'єму, що протікає через отвір дроселя (дроселів) 40, тому що робоче середовище є практично нестисливим. У підплунжерній порожнині 39 швидкість руху робочого середовища досягає сотень метрів у секунду , на що затрачається велика кількість ов внергії. Плунжер при сприйнятті ударної хвилі, викликаючи дроселювання робочого середовища через отвір дроселя (дроселів) 40, витрачає енергію свого руху, утрачає швидкість і поступово зупиняється. Для скорочення « об'єму надплунжерної порожнини 27, зупинка плунжера здійснюється протиударним амортизатором 26 при його визначеній незначній швидкості. Енергія першої гармоніки хвилі гідравлічного удару переходить в енергію руху плунжера і робочого середовища в надплунжерній порожнині 27, дроселює робоче середовище через отвір У «К зо дроселі (дроселях) 40, а також через імпульсну трубку 29 у переддискову порожнину затвора зворотного.The volume of the working medium squeezed out by the plunger from the cavity is equal to the volume flowing through the opening of the throttle (throttles) 40, because the working medium is practically incompressible. In the sub-plunger cavity 39, the speed of movement of the working medium reaches hundreds of meters per second, which consumes a large amount of energy. When the plunger perceives a shock wave, causing throttling of the working medium through the opening of the throttle (throttles) 40, it expends the energy of its movement, loses speed and gradually stops. To reduce the volume of the above-plunger cavity 27, the plunger is stopped by the shock absorber 26 at its determined low speed. The energy of the first harmonic of the hydraulic shock wave passes into the energy of the movement of the plunger and the working medium in the above-plunger cavity 27, throttles the working medium through the opening U "K of the throttle (throttles) 40, as well as through the impulse tube 29 into the pre-disc cavity of the return valve.
При підйомі плунжера звільняється прохід робочого середовища через отвори 19 нижнього підгглунжера до -- отворів 17 у корпусі 12, і далі через порожнини 41 і 42 і отвору 15 у прийомну камеру 14, а з її через трубу с скидання 43, на злив у чи атмосферу в зливальний трубопровід. Унаслідок вищесказаного, тиск не може піднятися вище заданої величини, і удар ліквідується. Після незначного зливу робочого середовища, тиск падає Щео, з5 до робочого , плунжер переміщається у вихідне положення, перекриваючи, зливши. Отвір у диску 8іздроселем М 9 виконує роль байпаса, вирівнюючи тиск по обох сторони диска 8, знижує час запізнювання підвищення тиску в імпульсному трубопроводі і підвищує якість гідравлічного захисту. Після закриття клапана-регулятора гасник гідравлічного удару готовий до дії.When the plunger is lifted, the passage of the working medium is freed through the holes 19 of the lower podglunger to -- the holes 17 in the body 12, and further through the cavities 41 and 42 and the hole 15 into the receiving chamber 14, and from it through the discharge pipe 43, to the drain to the atmosphere into the drain pipe. As a result of the above, the pressure cannot rise above the set value, and the shock is eliminated. After a slight draining of the working medium, the pressure drops from 5 to the working medium, the plunger moves to its original position, covering it and draining it. The hole in the disk 8 with throttle M 9 acts as a bypass, equalizing the pressure on both sides of the disk 8, reduces the delay time of pressure increase in the impulse pipeline and improves the quality of hydraulic protection. After closing the regulator valve, the hydraulic impact extinguisher is ready for action.
Пристрій забезпечує підвищення швидкості погашення прямої хвилі робочого середовища за рахунок зміни «The device provides an increase in the rate of attenuation of the direct wave of the working medium due to the change of "
Конструкції плунжера (і відповідно зменшення довжини ходу для відкриття отворів скидання робочого з с середовища). Гасник гідравлічного удару має розширену область застосування - може встановлюватися як на горизонтальних, похилих, так і на вертикальних ставах трубопроводів безпосередньо за зворотним клапаном.Designs of the plunger (and, accordingly, the reduction of the length of the stroke for opening the holes for discharging the working medium). The hydraulic impact extinguisher has an extended scope of application - it can be installed both on horizontal, inclined, and vertical joints of pipelines directly behind the non-return valve.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20031211029A UA75314A (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Suppressor of hydro-blow |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20031211029A UA75314A (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Suppressor of hydro-blow |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA75314A true UA75314A (en) | 2006-03-15 |
Family
ID=37455903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA20031211029A UA75314A (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Suppressor of hydro-blow |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA75314A (en) |
-
2003
- 2003-12-04 UA UA20031211029A patent/UA75314A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SA519401743B1 (en) | Combination gas pulsation dampener, cross and strainer | |
US7284563B2 (en) | Surge relief apparatus and method | |
EA031610B1 (en) | High integrity pressure protecting system (hipps) for a fluid line | |
CN105332942B (en) | One kind buffering water conservancy diversion water-hammer arrester and its application method | |
KR101356119B1 (en) | Hunting pressure relief valve | |
JP4762316B2 (en) | Transient pressure spike remover in stationary fluid systems | |
RU2662789C2 (en) | Buckling pin valve | |
UA75314A (en) | Suppressor of hydro-blow | |
US5474304A (en) | Seal oil supply system using differential pressure accumulator | |
RU2396476C2 (en) | Damper of hydraulic shock | |
KR101856161B1 (en) | Water Hammer Arrester | |
KR102003674B1 (en) | Buckling stabilized snubber with overlapping reservoir | |
US10557566B1 (en) | Cushioned relief valve | |
KR100992083B1 (en) | Check valve dash port cylinder | |
UA60459A (en) | Hydro-blow dampener | |
RU2683010C2 (en) | Pressure relief device | |
RU2529049C1 (en) | Hydraulic shock resistant shutoff valve | |
KR101036141B1 (en) | automatic shutting valve for leakage prevention of water, gas, oil in the pipe | |
RU2405998C1 (en) | Universal valve | |
RU2807321C1 (en) | Wellhead valve for pressure relief | |
RU112261U1 (en) | WELL HYDRAULIC COMPENSATOR | |
RU184843U1 (en) | Water hammer absorber | |
KR102229349B1 (en) | Non-slam Check Valve | |
RU2717867C1 (en) | High-speed flow pneumohydraulic impact damper | |
US11920720B2 (en) | System and method for mitigating water hammer by looping surge pressure |