Устройство для гашения гидравлических ударов Советский патент 1982 года по МПК F16L55/04 F16K47/02 

54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УДАРОВ

1

Изобретение относится к гидравлике и может быть использовано для защиты напорных трубопроводньпс систем от гидравлических ударов.

По основному авт.св. № 773365 известно устройство для гашения гйД равлических ударов 13.

Целью изобретения является повышение надежности функционирования устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено механизмом перемещения дроссельной иглы и системой управления механизмом перемещения-, включающей измерительный элемент скорости ударной волны.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 месторасположение устройства и измерительного элемента скорости распространения ударной волны на защищаемом трубопроводе; на фиг.З - узел X на фиг.1.

Устройство состоит из корпуса 1, обратного клапана 2, поворотной оси 3, рычага 4, груза 5, гидроцилиндра 6 с поршнем 7, рычажно-шарнирного механизма 8, дроссельной иглы 9.

В поршне 7 пяеется сквозное отверстие 10, кольцевая расточка 11, которая с помощью отверстий 12 сообщает подпоршневое пространство с внутренней поверхностью уплотнительного элемента 13.

Дроссельная игла 9 имеет утолщенную часть 14 на нижнем конце и винтовую нарезку 15 на верхнем наружном конце. В крьш1ке 16 гидроцилиндра 6 предусмотрено отверстие 17 с уплотнением 18 для дроссельной иглы 9. На наружной стороне крьштки 16 установлен механизм 19 перемещения дроссельной иглы 9.

Система управления механизмом перемещения дроссельной иглы включает блок 20 управления, линию 21 связи, усилитель-преобразователь 22, источ39ник 23 питания, линию 24 связи с измерительным элементом 25 скорости ударной волны. Устройство для гашения гидравлических ударов смонтировано на напорном трубопроводе 26 насоса 27 подаю щего жидкость в резервуар 28. Устройство работает следующим образом. При пуске насоса под действием развиваемого им напора обратный клапан 2 начинает открываться. Начальны ртап открытия обратйого клапана происходит замедленно, но сускорением, которое возрастает по мере снижения эффекта дросселирования, создаваемого утолщенной профильной частью дрос сельной иглы-9. Начальный этап открытия составляет 20-30% от площади проходного с6чения клапана. Дальнейшее открытие протекает быстро. Такой характер открытия обратного клапана предотвращает возникновение ударного повышения да вления в трубопроводе при пуске насоса. При остановке насоса, вызванного например, аварийным выключением электропитания или оперативным вмешательством машиниста, обратный клапан 2 под действием груза с рычагом быстро перекрывает 70-80% поперечного сёче1шя трубопровода. Последующее закрытие обратного клапана будет замедляться за счет все возрастающего эффектадросселирования потока жидкости, перетекающей в надпорщневое пространство через отверстие 10 в поршне 7 гидропривода 6. Время закрытия на этом этапе будет определяться дроссельной характеристикой отверстия в поршне и площади сечения иглы. В случае, когда при медленном дозакрытии обратного клапана в напор ном -трубопроводе возникает резкое повышение давления, происходит времен ное автоматическое приостанавливани процесса закрытия обратного клапана Это достигается использованием прин ципа самоуилоТнения для самоторможения поршня 7. Возникшая волна уда ного давления, перемещаясь по жидкости, проходит через отве1рстия 12 в кольцевую расточку I1 и воздействует на поверхность уплотнительно го элемента 13 поршня 7. Это приводит к временному самозаклиниванию поршня в гидроцилиндре. 3 После затухания гидравлического удара в трубопровде обратный клапан медленно и плавно дозакроется под действием грузо-рычажного привода и веса отсеченного клапаном столба жидкости в трубопроводе. При отключенни насоса возникает волна пониженного давления, которая, отражаясь от резервуара 28, возвращается обратно. Если при этом обратный клапан будет находиться в закры том положении, то удвоенное волновое давление может разрушить трубопровод. При прохождении волны пониженного давления мимо измерителя 25 в последнем формируется сигнал, который по линии 24 связи передается в усилитель-преобразователь 22, где производится временное сравнение этого сигнала с командой, поступившей от насоса 27 по линии 21 связи. Расстояние I, на которое отстоит измеритель 25 от насосного агрегата 27, принято за базу. В преобразователе и блоке 20 управления производится вычисление величины скорости распространения ударной волны путем деления базы (расстояния) на время пробега волной этой базы. В блоке управления заложена заданная величина протяженности напорного трубопровода L.B логической части блока управления производится деление величины 2L на величину вычисленной скорости распространения волны. В результате определяется время двойного пробега волны, т.е. определяется момент подхода ударной волны к устройству для ее гашения. Далее в блоке управления происходит вычисление величины перемещения дроссельной иглы 9, необходимой, например, для увеличения времени периода медленного закрывания обратного клапана. Полученная величина перемещения в виде соответствукяцей команды подается на механизм 19 перемещения иглы, что приводит к соответствуницему изменению момента начала дросселирования жидкости, перетекающей из подпоршневого пространства в надпоршневое гидроцилиндра 6. Технико-экономический эффект изобретения заключается в возможности адаптации устройства к изменяющимся условиям протекания гидравлического удара, что повышает надежность его функционирования.

Формула изобретения

Устройство для гашения згидравлических ударов по авт.св. 1 773365, отличающееся тем что, с цепью повьшения его надежности, оно снабжено механизмом перемещения дроссельной иглы и системой управления механизмом перемещения, включающей измерительный элемент скорости ударной волны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР I 773365, кл. F 16 L 55/02, 1980.