Устройство для предотвращения гидравлического удара

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5Л (16 L 55 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ

) 1

k АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21), 2818692/29-08 . (22) 18.09.79 (46) 15. 10.83. Бюл. 9 38 (72) Л.И. Махарадзе (71) Институт горной механики им. Г. A. Цулукидзе (53) 621. 646(088. 8) (56) 1. Патент США Р 1995299, кл..137-71, 1935. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТ"

ВРАЦЕНЙЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА,содер-жащее обратный клапан, перекрывающий напорный трубопровод и соединенный тягой с рычагом, закрепленным на поворотной оси, другой конец которого соединен с поршнем гидроцилиндра, связанным с запорным органом, перекрыва. ющим патрубок для выпуска рабочей

„„SU„„1048232 А среды, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности, запорный орган выполнен в виде поршня, на котором со стороны выпускного патрубка установлены патрубки цилиндрической и воронкообразной форМы, прйчем патрубок воронкообразной формы плотно прижат к выпускному патрубку с возможностью пе-ремещения по нему,и впатрубке воронкообразной формы выполнены сливные отверстия.

2. Устройство по и. 1, î T л и ч а ю щ е е с я тем, что поршень с цилиндрическим и воронкообразным патрубками снабжен пружинами, соединяющими его с поршнем гидроцилиндра, (9 . O причем в поршне гидроцилиндра выполнены дроссельные отверстия.

1048232 щий напорный трубопровод и соединенный тягой с рычагом,закрепленным на поворотной оси, другой конец которо"

ro соединен с поршнем гидроцилиндра, 1.0 связанным с запорным органом, перекрывающим патрубок для выпуска рабочей среды P1). Однако это устройство характеризуются недостаточной надежностью и 15 низкой эффективностью особенно в гидротранспортных системах при наличии в несущей жидкой среде твердых частиц.

Цель изобретения дежности и эффективности.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для предотвращения медленно поднимается шток и закрепленИзобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к устройствам, предовращающим гидравлические удары в напорных трубопроводах.

Известно устройство для предотвращения гидравлического удара, содержащее обратный клапан, перекрываюгидравлического удара эапорный орган выполнен в виде поршня, на котором со стороны выпускного патрубка установлены патрубки цилиндрической и воронкообразной формы, причем патрубок воронкообразной формы плотно прижат к выпускному патрубку с воэможностью переме.-„ ения по нему, и в,патрубке воронкообразной формы выпОлнены сливные отверстия.

Поршень с цилиндрическим и .ворон,кообразным. патрубками снабжен пружинами, соединяющими его с поршнем гид-35 роцилиндра, причем в поршне гидроцилиндра выполнены дроссельные отверстия.

На чертеже показано устройство для предотвращения гидравлического удара, разрез. 40

На магистральном трубопроводе 1 жестко закреплены опорные стойки 2, на которых закреплен гидроцилиндр 3 с крышкой 4, отверстием 5 и полостями А, Б и В, в котором жестко эа- 45 креплена перегородка б с отверстием

7 и размещены поршни 8 и 9, соединенные между собой упругими пружинами

10. К нижнему поршню прикреплены патрубки цилиндрической 11 и воронкооб- 0 разной 12 формы, причем последний, в котором образованы сливные отверстия

13 для излива рабочей среды по патрубкам 14,на которых смонтированы эапорные органы 15,плотно прижат к-выпускному патрубку 16 с возможностью пере- .: мещения по нему. Верхний поршень с дросселирующими.отверстиями 17 посредством штока 18 связан с одним концом рычага 19, который закреплен шарнирно на опорной оси 20. Другой 60 конец рычага через тягу 21, проходящую в крышке 22 шарниров 23, соединен с запорным органом 24 обратного клапана 25. Для выравнивания давлений на обе стороны поворотного диска предус 65 мотрено отверстие 26. Кроме того, в конструкции предусмотрены уплотнения для герметического перекрытия седла 27, для герметизации корпуса обратного клапана 28 и 29, а также для предотвращения утечек между трущимися поверхностями 30 и 31.

Полость A между поршнями 8 и 9, а также полость Б между поршнем 8 и перегородкой б заполнены жидкостью (жидкостью большой вязкости).При ус- тановившемся режиме работы когда насос (на чертеже не показан) нагнетает рабочую среду по трубопроводной магистрали 1, обратный клапан открыт.

Устройство работает следующим образом.

После запуска насоса .(не показан одновременно с повышением давления в трубопроводе 1 открывается обратный клапан. Запорный орган 24 поднимается и влечет эа собой тягу 21, которая к нему подсоединена посредством шарниров 23, имеющих возможность о поворота вокруг осей на 90 . После развития номинального давления запорный орган 24 занимает показанное на чертеже положение. Левый конец рычага 19 поднимается тягой 21 максимально. Рычаг поворачивается вокруг опорной оси 29 и посредством штока 18перемещает вниз поршень 8, который, сжимая пружины 10, увлекает за собой поршень 9 и прижимает к выпускному патрубку 16 уплотнения 27. Рабочая жидкость транспортируется по магистральному трубопроводу 1. Опасность гидравлического удара возникает при выключении насоса, чему способствует быстрое закрытие обратного клапана, который в последний момент захлопывается. В результате быстрого изменения скорости движения потока рабо чей среды давление резко повышается.

Наличие в системе предлагаемого устройства предотвращает опасность возникновения гидравлического удара.

После выключения привода насоса, когда давление в трубопроводе 1 уменьшается, эапорный орган 24 обратного клапана опускается и тянет эа собой тягу 21 и рычаг 19. Последний начинает поворачиваться вокруг шар,нира на опорной оси 20. При этом перемещается вверх шток и закрепленные на нем поршень 8 с отверстиями

17, пружина 10, поршень 9, патрубки цилиндрической 11 и воронкообразной

12 формы, патрубки 14 и закрепленные на них запорные органы 15 ° Запорный орган 24 опускается медленно,так как ные на нем элементы. Это достигается тем, что полость Б полностью заполнена вязкой жидкостью и c:<îðîñòü перемещения штока 18 и закрепленных элементов определяется скоростью истечения жидкости иэ полости Б через от1048232

Составитель Е. Анкудинова

Редактор Т. Митейко Техред JI. Пилипенко КорректорА. Повх

Подписное

Заказ 7902/42 Тираж 925

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 верстия 7 в полости В, а через дросселирующие отверстия 17 в полости А.

Это происходит медленно и равномерно, так как диаМетры укаэанных отверстий (площадь поперечного сечения) не меняются в течение всего процесса, т.е. до полного закрытия обратного клапана (когда поворотная тарелка займет положение, показанное пунктиром ).

При опускании запорного органа 24, перемещений .вверх штока и закрепленных на нем элементов в определенный момент патрубки 11 и 12, а также уплотнение 27 освобождают выпускной патрубок 16 и нереэ последнее из трубопровода 1 вытекает рабочая среда, 15 чем предотвращается возникновение гидравлического удара.

Выпущенная из трубопровода 1 рах: бочая жидкая среда через патрубки 14 (при этом запорные органы 15 должны 2() быть открыты) поступает в атмосферу или в специально сооруженные емкости.

После полной остановки системы и закрытия обратного клапана закрывают запорные органы 15, чтобы при нерабо-25 чем времени жидкость не изливалась иэ трубопроводной магистрали 1.

При запуске системы (насоса) эапорные органы 15 на патрубках 14 открываются. Этим достигается дополнительный эффект при запуске системы.

Так как во время запуска насосов при большой длине трубопровода и наличии геодезической высоты пода-; чи (при заполненном трубопроводе) всегда происходит мгновенное повыше- З5 ние давления, поскольку трубопровод является упругим и движение в нем начинается не сразу после включения, насоса, а с некоторым опазданием.

Если запорные органы 15 открыты, 40 то по патрубкам 14 жидкость в момент запуска насоса через выпускной патрубок .16 изливается из трубопровода, что предотвращает даже незначительное повышение давления.

В устройстве обеспечено также плавное.открытие обратного клапана, так как во время поднятия (открытия) запорного органа 24 шток 18 и закреплен ные на нем элементы опускаются медленно. Такое перемещение этих элементов достигается тем, что полость между поршнями 8 и 9 (при закрытом по ложении обратного клапана, когда поршень 8 находится крайне. в верхнем положении, т.е. опирается на перегородку 6, полость Б ликвидируется и жиДкость поступает в полость В заполнена вязкой жидкостью и препятствует быстрому движению. Скорость опускания этих элементов вниз определяется скоростью поступления вязкой жидкости в полости Б из полости В через отверстие 7, а из полости A-через дросселырующие отверстия 17 в поршне 8.

В обратном клапане предусмотрено отверстие 26 для выравнивания давлений на обе стороны запорного органа

24, что необходимо для нормального его закрытия при предлагаемой конст рукции.

Отверстие 5 необходимо для сообщения полости В с атмосферой для свободного перемещения закрепленных на штоке 18 элементов.

Воронкообразная форма патрубка 12 обусловлена тем, что при такой форме достигается моментальное уменьшение скорости рабочей среды, которан изливается через выпускной патрубок

16 из трубопровода 1.

Технико-экономический эффект повышение надежности устройства.