Гаситель пульсаций Советский патент 1984 года по МПК F15B1/04 

Изобретение относится к энергетике и гидравлике и может быть использовано для защиты напорных гидравлических систем от резких повышений давления - гидравлических ударов.

Известен воздушно-гидравлический аккумулятор, содержащий корпус, соединенный через переходной патрубок с гидравлической магистралью и размещенные в корггусе газонаполненные рабочие упругие органы из эластичного полимера 1.

Недостатком этого аккумулятора является то, что при работающей системе полезный объем воздуха в аккумуляторе обратно пропорционален рабочему давлению в месте установки аккумулятора и тем самым незначительная часть объема аккумулятора соверщает полезную работу на аккумулирование энергии гидроудара.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является гаситель пульсаций, содержащий воздущно-гидравлический резервуар, установленный на нагнетательном трубопроводе насоса за обратным клапаном и соединенный трубкой с к чапаном со всасывающим трубопроводом, и систему наполнения резервуара воздухом с впускным клапаном, соединяющим резервуар с атмосферой 2.

Недостатком известного устройства является то, что конструкция устройства довольно сложна, кроме того, обратный клапан должен работать непрерывно, что уменьшает надежность его работы.

Гащение гидроудара происходит воздухом под рабочим давлением, что уменьшает з Ьфективность работы, так как при поддержании воздуха в резервуаре под рабочим давлением в случае возникновения гидроудара аккумулирующие свойства воздуха уменьшаются за счет того, что его сжимаемость уменьшается в связи с увеличением плотности воздуха, что снижает эффективность работы аккумулятора.

Целью изобретения является повышение эффективности работы и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что гаситель пульсаций, содержащий воздушногидравлический резервуар, установленный на нагнетательном трубопроводе насоса за обратным клапаном и соединенный трубкой с клапаном со всасывающим трубопроводом, и систему наполнения резервуара воздухом с впускным клапаном, соединяющим резервуар с атмосферой, снабжен запорным клапаном, установленным в направляющих в месте соединения резервуара с нагнетательным трубопроводом, а система наполнения резервуара воздухом выполнена в виде гидроцилиндра, имеющего поршень со штоком, корпус которого жестко закреплен на резервуаре так, что щток поршня расположен в резервуаре и жестко соединен с запорным и впускным клапанами, причем поршневая полость гидроцилиндра соединена трубкой с нагнетательным трубопроводом между насосом и обратным клапаном.

Кроме того, клапан размещен в трубке,

соединяющей резервуар со всасывающим трубопроводом, выполнен поплавковым и установлен в направляющих в месте соединения трубки с резервуаром.

На чертеже представлена схема предлагаемого пульсатора.

Гаситель пульсаций содержит воздущногидравлический резервуар 1, установленный на нагнетательном трубопроводе 2 насоса 3 за обратным клапаном 4. Резервуар 1 сое5 динен трубкой 5 через поплавковый клапан 6 установленный в направляющих 7, со всасывающим трубопроводом 8. Система пополнения резервуара 1 воздухом содержит впускной клапан 9, соединяющий резервуар 1 с атмосферой.

В резервуаре 1 на патрубке 10 в направляющих 11 установлен запорный клапан 12.

Система пополнения резервуара 1 воздухом (не обозначено) выполнена в виде

5 гидроцилиндра, имеющего корпус 13, в котором установлен поршень 14 со штоком 15. Корпус 13 посредством патрубка 16 жестко закреплен на резервуаре 1. Патрубок 16 имеет отверстия 17. Поршневая полость 18 соединена трубкой 19 с нагнетательным тру бопроводом 2.

Гаситель пульсаций работает следующим образом.

До запуска системы в резервуаре 1 воздух находится под атмосферным давлением.

2 После запуска насоса 3 в трубопроводе 8 уменьшается давление, а в трубопроводе 2 - повышается. При этом открывается обратный клапан 4 и рабочая жидкость начинает двигаться по трубопроводам 2 и 8. За счет разности давления между точками

0 подсоединения трубки 19 и патрубка 10 поршень 14 посредством штока 15 прижимает клапан 12 к выходному сечению патрубка 10. При этом клапан 12 находится в закрытом положении. Поплавковый кла5 пан 6 под своей тяжестью и в связи с разрежением в трубопроводе 8 прижат к седлу. Резервуар i через отверстия 17 и suiaпан 9 сообщен с атмосферой.

При гидроударе за обратным клапаном

0 4 повышается давление, что вызывает

открытие клапана 12 и рабочая среда через

патрубок 10 поступает под давлением в

резервуар 1, где происходит аккумлирювание энергии гидроудара и демпфирование

д последнего.

При поднятии клапана 12 клапан 9 перекрывает сообщение между внутренним объемом резервуара i с атмосферой. В резервуаре 1 повышается уровень рабочей

жидкости постепенно, сжимается воздух, вследствие чего происходит увеличение наклона фронта волны давления гидроудара, который растет плавно до прихода отраженной у конца трубопровода 2 волны давления гидроудара. При этом часть энергии гидроудара аккумулируется, а часть демпфируется (демпфируется за счет дросселирования между патрубком 10 и клапаном 12). Поплавковый клапан 6 приподнимается при поднятии уровня жидкости в резервуаре 1 и часть рабочей жидкости дросселирует через трубку 5, что увеличивает демпфирующие свойства аккумулятора.

После устранения гасителем пульсаций нестационарных явлений (гидроудара) система запускается вновь. При этом увеличивается давление в нагнетательном трубопроводе 2 и уменьшается во всасывающем трубопроводе 8. Увеличение давления в нагнетательном трубопроводе 2 вызывает перекрытие входного сечения патрубка 10 клапаном 12. Разрежение во всасывающем

трубопроводе 8 обуславливает опорожнение резервуара 1 через трубку 5 и перекрытие входного сечения трубки 5 клапаном б и устройство готово для дальнейшей работы.

Поддержание в резервуаре I атмосферного давления увеличивается в несколько раз (в зависимости от рабочего давления при установившемся режиме) эффективность гасителя пульсаций, т. е. для уменьшения давления гидроудара на одну и ту же величину понадобится меньше объема резервуара 1 по сравнению с известными устройствами.

Применение предлагаемого устройства в гидравлических системах дает возможность повысить эффективность гашения гидроудара, уменьшить в несколько раз объем резервуара.

Кроме того, предлагаемое устройство может быть применено в системах как низ0 кими, так и высокими рабочими давлениями.

1. ГАСИТЕЛЬ ПУЛЬСАЦИЙ, содержащий воздушно-гидравлический резервуар, установленный на нагнетательном трубопроводе насоса за обратным клапаном и соединенный трубкой с клапаном со всасывающим трубопроводом, и систему наполнения резервуара воздухом с впускным клапаном, соединяющим резервуар с атмосферой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы и упрощения конструкции, он снабжен запорным клапаном, установленным в направляющих в месте соединения резервуара с нагнетательным трубопроводом, а система наполнения резервуара воздухом выполнена в виде гидроцилиндра, имеющего поршень со штоком, корпус которого жестко закреплен на резервуаре так, что шток поршня расположен в резервуаре и жестко соединен с запорным и впускным клапанами, причем поршневая полость гидроцилинда соединена трубкой с нагнетательным трубопроводом между насосом и обратным клапаном. 2. Гаситель по п. 1, отличающийся тем, с S что клапан размещен в трубке, соединяющей резервуар со всасывающим трубопро(Л водом, выполнен поплавковым и установлен в направляющих в месте соединения трубки с резервуаром. to сд 4 ГО