Способ гашения гидравлических ударов Советский патент 1985 года по МПК F16L55/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гашения гидравлических ударов в нефтехимической промышленности, энергетике, тепло- и водоснабжении.

Цель изобретения - повышение эффективности гашения гидроударов.

Согласно способу перед включением регулируюшего органа на расстоянии от него, равном длине ударной волны за. время срабатываниярегулирующего органа, в поток жидкости вводят ультразвуковые колебания с мош,ностью, соответствуюшей порогу жидкостной кавитации, в течение времени, необходимого для распространения газожидкостной смеси с пониженным ..волновым сопротивлением на участке от источника ультразвуковых колебаний до регулирующего органа, после чего подают сигнал на срабатывание регулирующего органа.

На чертеже показана гидромагистраль, реализующая предлагаемый способ.

Пример. Гидромагистраль состоит из всасывающего трубопровода 1, центробежного насоса 2, защищаемой гидромагистрали 3, источника 4 ультразвуковых колебаний, регулирующего органа 5 (заслонка, отсечной клапан или регулятор расхода).

До появления гидравлических ударов (стационарный режим) жидкость (вода) по гидромагистрали 3 протекает с постоянной скоростью и 10 м/с и имеет волновое сопротивление

,2х10бкг//42.С ,

где - скорость распространения

звука в воде, м/с;

Pt 1000 - ее плотность, кг/м.

Перед включением регулирующего органа 5 на расстоянии от него L Crt 12 м (где t 0,01 - время срабатывания регулирующего органа 5 с,) создают в потоке

жидкости ультразвуковые колебания при напряжении на излучателе 4 в 200 В. В результате ультразвуковой кавитации в жидкости начинает выделяться растворенный газ, образуется газожидкостная смесь с новым значением волнового сопротивления .РгСг. Волновое сопротивление РгСг возле источника 4 ультразвуковых колебаний уменьшается от значения PiCi до минимального (для данного напряжения на излучателе в 200 В) значения P2Cz 0,02 X 10 кг/м2с. Ультразвуковые колебания вводят в поток жидкости в течение времени ti L/U l,2 с, (где L - длина; U - скорость течения жидкости) так, чтобы газожидкостная смесь с пониженным волновым сопротивлением гСг ,2 успела распространиться вместе с текущей ;СО скоростью U 10 м/с жидкостью от источника 4 ультразвуковых колебаний до регулирующего органа 5, после чего подают сигнал на включение регулирующего органа 5. Возникает гидравлический удар. В соответствии с формулой Жуковского Н. Е. Д р ± j C-U, повышение давления Лр при гидроударе прямо пропорционально волновому сопротивлению. Таким

5 образом, при постоянной скорости течения транспортируемой жидкости U повышение давления гидроудара при наличии ультразвуковых колебаний более чем в 5 раз (PiCi/pzCa 1,2X107 /0,2X106 6) ниже, чем при отсутствии их, т.е. обеспечивается более 80% гашения гидравлического удара.

Способ гашения гидравлических ударов обеспечивает повышение эффективности функционирования способа за счет исключения наиболее опасной зоны кавитации в рабочем органе насосов, а также за счет предотвращения появления гидравлических ударов до образованн1 газожидкостной смеси на участке между источником ультразвуковых колебаний и регулирующим органом.

СПОСОБ ГАШЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УДАРОВ в гидромагистрали, заключающийся в формировании в потоке газовых включений путем воздействия на него ультразвуковыми колебаниями перед срабатыванием регулирующего органа, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности способа, воздействие на поток осуществляют излучателем ультразвука, удаленным от регулирующего органа на расстояние, равное длине пробега ударной волны за время срабатывания регулирующего органа, в течение времени, необходимого для распространения газожидкостной смеси от излучателя до регулирующего органа. ;о со О)