Устройство для отражения гидравлических ударов Советский патент 1985 года по МПК E21C45/00 

11

Изобретение относится к горной промьшшенности и предназначенодля гидродобычи -полезных ископаемых.

По основному авт. св. № 968410 известно устройство для отражения гидравлических ударов, включающее приемное и питающее сопла с боковыми стенками, расположенные соосно одно за другим с промежутком, сообщенным с атмосферой, и прямоточньй пневмогидроаккумулятор с перфорированной тру5ой и с газовой и жидкостной полостями, при этом приемное сопло выполнено с отверстиями в боковых стенках и помещено внутрь перфорированной-трубы i

Недостаток устройства - потери части потока через сбросной патрубок, сообщенный с атмосферой.

Целью изобретения является умень шение потерь энергии потока.

Указанная цель достигается тем, что устройство для отражения гидравлических ударов снабжено Дополнительным соплом, установленным соосно. с приемным и питающим соплами с образованием кольцевой полости снаружи приемного сопла,, при этом дополнительное и питающее сопла установлены с промежутком .между ними и направ лены навстречу друг другу, а сечение дополнительного сопла равно сечению кольцевой полости, причем выходной торец приемного сопла закреплен на стенках перфорированной трубы.

На чертеже изображено устройство для отражения гидравлических ударов.

Устройство для отражения гидравлических ударов состоит из располо-женных соосно питающего сопла 1, приемного сопла 2 с отверстиями 3 в его боковой поверхности., дополнительного сопла 4 и гидропневмоакку мулятора 5 с 6, жидкостной 7 и газовой 8 полостями, разделенны- ми диафрагмой 9. Между питанйцим 1 и дополнительным 4 соплами в трубе 10 имеется зазор 1t, который через сбросной патрубок 12 соединен с атмосферой. При этом приемное сопло 2 с отверстиями 3 относительно дополнительного сопла 4 расположена на таком расстоянии, при котором сечени кольцевого зазора 13 между ними равно сечению дополнительного сопла 4, Полость 14, расположенная между огра ничительной рещеткой 6 гидропневмоаккумулятора 5 и приемным соплом 2

42 . - 2

с отверстиями 3, сообщена через сечение кольцевого зазора 13 с дополнительным соплом 4 и через отверстия 3 в приемной сопле 2 --с ударным трубопроводом 15.

Работа устройства для отражения гидравлических ударов осуществляется следующим образом.

При подаче жидкости к устройству потенциальная энергия потока в питающем сопле 1 преобразуется в кинетическую энергию струи. Струя, проходя зазор 11 между питающим 1 и дополнительным 4 соплами, поступает в дополнительное сопло 4. Учитывая, что начальный участок струи, истекающей из питающего сопла 1, больше, чем расстояние между торцами дополнительного 4 и приемного 2 сопел, в приемном сопле 2 происходит преобразование кинетической энергии потока жидкости в потенциальную, при этом через сечение кольцевого зазора 13 и отверстия 3 приемного сопла 2 происходит переток жидкости из полости 14 в ударный трубопровод 15. Давление в полости 14 снижается и становится меньше чем давление воздуха в газовой полости 8 гидропневмодккУмулятора 5. Это приводит к тому, что разделительная диафрагма 9 под действием давления в газовой полости 8 займет положение у ограничительной решетки 6, при этом жидкостная полость 7 имеет минимальный, объем.

После запуска генератора колебаний гидроимпульсатора в автоколебательный режим происходит образование и распространение волн как высокого, так и .зкого давлений. При подходе волны высокого давления к приемному соплу 2 через отверстия 3

в полость 14 из ударного трубопровода 15 происходит переток жидкости. Давление в полости 14 увеличивается и становится больше, чем давление в газбвой полости 8,. Это приводит к ТОМУ, что разделительная диафрагма 9 обходит от ограничительной решетки 6 сжимая воздух в газовой полости 8, при этом жидкостная полость 7 через отверстия в ограничительной решетке 6 заполняется жидкостью и ее объем увеличивается. Однако отверстия 3 в приемном сопле 2 имеют гидравлическое сопротивление, оказывающее влия31

ние на время перетока жидкости из ударного турбопровода 15 в полость 14 За это .время часть расхода жидкости из волны высокого давления перетекает через отверстия 3 в приемном сопле 2 в-полость 14, а из нее через отверстия в ограничительной решетке 6 - в жидкостную полость 7 гидропневмоаккумулятора 5, повышая . давление в газовой полости 8 и увеличивая объем жидкостной полости 7. При этом давление и расход жидкости в волне .высокого давления уменьшаются. Волна с этими параметрами подходит к торцу приемного сопла 2 и выходит из него в полость дополнительного сопла 4. Происходит взаимодействие двух потоков. Давление повышается. Однако, учитывая, что гидравлическое сопротивление насадки дополнительнаго приемного сопла 4 больше, чем кольцевого зазора 13, ввиду того, что хотя их .площади и одинаковы, однако диаметры, различны, то происходит переток жидкости из внутренней полости дополнительного приемного сопла 4 через кольцевой зазор 13 в полость 14, а из нее через отверстия в ограничительной решетке 6 в жидкостную.полость 7. Дав42 4

ление в газовой полости 8 повьш аетсд, объем жидкостной полости 7 увеличивается, т.е. -максимальный объем жидкостной полости 7 используется полностью. Сброс жидкости через зазор 11 между питающим соплом 1 и дополнительным приемным соплом 4 в сбросной патрубок 12 отсутствует. При подходе к устройству волны, низкого давления происходит переток жидкости из жидкостной полости 7 через ограничительную решетку 6 в полость 14, а из нее через отверстия 3 в приемном сопле 2 в ударный трубопровод 15. Давление в газовой полости 8 и объем в жидкостной полости 7 уменьшаются. Давление в уданом трубопроводе 15 увеличивается. процесс во времени продолжаетс до .тех пор, пока разделительная диафрагма 9 не займет положение на

ограничительной решетке 6, при этом объем жидкостной полости 7 будет минимальным. При подходе волны высокого давления процесс работы устройства повторяется.

.Предложенное устройство для отражения гидравлических ударов позволяет уменьшить потери энергии потока жидкости.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТРАЖЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УДАРОВ по авт. св. № 968410, о т л и ч а ю DI е е с я тем, что, с целью уменьшения потерь энергии потока, оно снабжено дополнительным соплом, установленным соосно с приемным и питающим соплами с образованием кольцевой полости снаружи приемного сопла, при этом дополнительное и питающее сопла установлены с промежутком между ними и направлены,навстречу друг другу, а сечение дополнительного сопла равно сечению кольцевой полости, причем выходной торец приемного сопла закреплен на стенках перфорированной трубы. «