Демпфер для манометрических приборов



Демпфер для манометрических приборов
Демпфер для манометрических приборов

 


Владельцы патента RU 2556323:

Григорьян Сергей Армаисович (RU)

Изобретение относится к приборам для измерения давления газа, получаемого разложением воды в электролизно-водных генераторах. Техническим результатом изобретения является улучшение герметичности демпфера. Корпус демпфера снабжен гнездом для манометрического устройства и ниппелем для подвода газа. Корпус демпфера разделен вертикальными перегородками на три отсека. В каждой перегородке вблизи от дна корпуса выполнено отверстие диаметром 2,0-3,5 мм, при этом крайние отсеки заполнены жидкостью, например водой, до уровня ниппеля подвода газа. Корпус и перегородки могут быть выполнены из трех коаксиальных труб разной длины. Если для заправки демпфера использованы кремнийорганические или фторорганические жидкости, то демпфер является и разделительным сосудом для измерения давления практически любых агрессивных жидкостей и газов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для предотвращения перегрузки приборов измеряемой средой, конкретнее - к приборам для измерения давления гремучего газа (водородно-кислородной смеси), получаемого разложением воды в электролизно-водных генераторах (термин «электролизно-водный генератор» - по ГОСТ 2601-84, термин №160). Изобретение может быть использовано и в других объектах для защиты манометрических приборов от перегрузки и от повреждения взрывоопасными и (или) химически агрессивными газами.

При эксплуатации электролизно-водных генераторов не удается полностью исключить возможность взрыва гремучего газа в них из-за обратного удара или нарушения персоналом правил эксплуатации. Взрыв вызывает скачок давления в 6-10 раз продолжительностью 3-5 мс. При этом газ взрывается и в полостях манометрических приборов (манометров, датчиков и реле давления), повреждая их. Поэтому для их защиты необходимо исключить попадание гремучего газа в прибор и гасить импульсы давления.

Известно множество устройств для защиты манометрических приборов от кратковременных перегрузок по давлению. Но обе вышеуказанные задачи позволяет решить только демпферный блок с разделителем, принятый за прототип [1]. Он состоит из корпуса, разделенного на две половины горизонтальной перегородкой с отверстием малого диаметра. По одну сторону от перегородки к корпусу привинчивают манометр, а к другой стороне перегородки внутри корпуса герметично присоединен эластичный колпак. Внутренний объем эластичного колпака и внутренняя полость чувствительного элемента манометра образуют замкнутое пространство, которое заполняют жидкостью. Измеряемое давление подведено к наружной поверхности колпака и стремится переместить жидкость из него во внутреннюю полость чувствительного элемента манометра. Малый диаметр отверстия в перегородке замедляет перетекание жидкости, защищая манометр от пульсаций давления и от кратковременных перегрузок.

Для защиты манометрических приборов в электролизно-водных генераторах такой демпфер непригоден, т.к. при взрыве гремучего газа эластичный, полимерный колпак подвергается воздействию горячей взрывной волны (температура выше 3000°C) и быстро теряет герметичность.

Конструкция демпфера для манометрических приборов изображена на фиг.1. На фиг.2 показан вариант конструкции с корпусом и вертикальными перегородками в виде коаксиальных труб. Как видно из фиг.1, внутреннее пространство корпуса 1 демпфера разделено перегородками 2 и 3 на отсеки A, B и C. В гнезде 4 отсека C установлен манометр или другой манометрический прибор 5. В отсек A через ниппель 9 поступает водородно-кислородная смесь, давление которой измеряется. В нижней части перегородок 2 и 3 имеются небольшие (но не капиллярные) отверстия 6 и 7 - обычно их диаметр 2-3,5 мм. Через гнездо 4 или ниппель 9 в корпус 1 заливают воду или другую рабочую жидкость 8. При этом уровень жидкости в отсеках A и C будет одинаковым - до ниппеля 9, а в отсеке B он лишь незначительно выше отверстий 7 и 8, т.к. жидкость, перекрыв эти отверстия, закрывает выход воздуха из отсека B. Манометрическое устройство 5 устанавливают в гнездо 4 после заливки жидкости в корпус 1. При возрастании давления газа часть жидкости из отсека A перетекает через отверстие 8 в отсек B, сжимая воздух в нем, и далее - через отверстие 7 в отсек C, также сжимая воздух в нем. Таким образом, для того чтобы давление в отсеке с манометром возросло до какого-то уровня, необходимо, чтобы из отсека A в отсек B перетекла часть жидкости, сжимая находящийся там воздух до этого же уровня. Давление газовой смеси при работе электролизно-водных генераторов изменяется относительно медленно, поэтому снижение быстродействия манометрического устройства из-за затраты времени на перетекание жидкости из отсека в отсек практически неощутимо. Однако при взрыве газа в аппарате отверстие 8 настолько ограничивает скорость перетекания жидкости, что давление в отсеке B за время взрыва не успевает возрасти до предельно допустимого для манометрического устройства. Соответственно, не возрастает выше допустимого и давление в отсеке C под манометрическим устройством. Когда через несколько миллисекунд после взрыва давление снижается, то сжатый воздух в отсеке B выдавливает излишек жидкости обратно в отсек A. Из отсека C воздух также выдавливает часть жидкости и демпфер возвращается в исходное состояние.

В качестве рабочей жидкости можно использовать воду и другие жидкости, в частности кремнийорганические и фторорганические. В последнем случае демпфер является и разделительным сосудом для измерения давления практически любых агрессивных жидкостей.

На фиг.2 изображен аналогичный демпфер, в котором корпусом и вертикальными перегородками являются три коаксиальных трубы (номера позиций - как на фиг.1). Верх демпфера сделан ступенчатым, а не плоским, что позволяет легко проверить герметичность сварных швов 10 и 11.

Предложенный демпфер, как показал опыт эксплуатации, гарантировано защищает манометрические устройства при взрыве водородно-кислородной смеси. Он лишен основного недостатка всех жидкостных демпферов с капиллярным каналом (в том числе и прототипа) - засорения капиллярного канала. В предложенной конструкции поток жидкости тормозится отверстиями относительно большого диаметра - 2-3,5 мм, через которые при включении и выключении электролизера прогоняется жидкость, промывая их и тем самым предотвращая их засорение. Варьируя диаметры отверстий и количество воздуха в отсеке B, можно изготавливать демпферы с практически любой степенью демпфирования. Кроме того, предложенный демпфер защищает манометрическое устройство даже тогда, когда из-под него вытек воздух и весь отсек под ним заполнился жидкостью, так как в отсеке B всегда есть воздух, который необходимо сжать, чтобы давление под манометрическим устройством возросло. Это существенно, т.к оказалось, что при длительной эксплуатации демпфера воздух из-под манометрического устройства может вытекать наружу (по резьбе) с околонулевой скоростью и гарантировать появление такой утечки с течением времени не удается.

Литература

[1] Мулев Ю.В. Манометры. М.: изд. МЭИ, 2003 г. - пункт 8.2.

1. Демпфер для манометрических приборов, содержащий корпус, снабженный гнездом для присоединения манометрического прибора и ниппелем для подвода измеряемого давления газа, отличающийся тем, что внутренняя полость корпуса разделена на три отсека вертикальными перегородками, на одном из крайних отсеков устанавлен манометрический прибор, а на другом - смонтирован ниппель подвода газа, в каждой перегородке вблизи от дна корпуса выполнено отверстие диаметром 2,0-3,5 мм, при этом крайние отсеки заполнены рабочей жидкостью до уровня ниппеля подвода газа.

2. Демпфер для манометрических приборов по п.1, отличающийся тем, что вертикальные стенки корпуса и вертикальные перегородки выполнены в виде трех коаксиальных труб разного диаметра, длина каждой из которых тем больше, чем меньше ее диаметр.



 

Похожие патенты:

Датчик давления предназначен для использования при воздействии повышенных виброускорений и широкого диапазона нестационарных температур окружающей и измеряемой среды.

Изобретение относится к элементам конструкции измерителей давления, предотвращающим влияние перегрузки давлением измеряемой среды на точность измерений, и может использоваться в измерительной технике, в частности в датчиках давления с разделительными мембранами.

Изобретение относится к области технологии изготовления датчиков давления и направлено на повышение надежности герметизации и упрощение процесса герметизации при изготовлении датчиков, что обеспечивается за счет того, что при осуществлении герметизации полости в датчике давления, заполненной жидкостью, герметизирующий элемент помещают в заливочное отверстие полости корпуса, заполненной жидкостью, обжимают и заваривают.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам, предназначенным для использования в различных областях науки и техники, связанных с измерением давления в условиях воздействия повышенных виброускорений и широкого диапазона температур.

Изобретение относится к датчикам давления/вакуума для использования в вариантах применения с высокой степенью чистоты. .

Изобретение относится к модулю измерительного преобразователя давления с устойчивым к утечке кожухом датчика. .

Изобретение относится к узлу для измерения давления. .

Микроэлектронный датчик давления с чувствительным элементом, защищенным от перегрузки, содержит корпус - 1, внутри которого установлены: чувствительный элемент давления (ЧЭД) - 2 с интегральным преобразователем давления (ИПД) - 3 с тонкой гибкой симметрично выполненной мембраной - 4 с тензорезисторами - 5, средствами электрических соединений - 6 и контактными площадками - 7, расположенными на лицевой стороне - 8 мембраны - 4, и, по меньшей мере, с тремя жесткими центрами - 9 - на оборотной стороне - 10, и, по меньшей мере, один механический предохранительный упор -11, жестко связанный с периферической частью - 12, ИПД - 3 и с выполненной в нем полостью - 13. А также, по меньшей мере, один канал - 14 с окном - 15 для подвода давления измеряемой среды к полости - 13 механического предохранительного упора - 11. Причем элементы, составляющие ЧЭД - 2, такие как мембрана - 4, ИПД - 3, лицевой - 16 и оборотный - 17 механические упоры, выполнены из одного материала и соединены легкоплавким стеклом - 18 в вакууме. Мембрана - 4 ИПД - 3 выполнена с утолщенной опорной периферической частью - 12, и установлена с возможностью свободного перемещения под действием номинального давления в диапазоне его изменения и контакта, по меньшей мере, одного из жестких центров - 9 с оборотным механическим упором - 17 при превышении номинального давления. Оборотный механический упор - 17 выполнен с симметричным крестообразным выступом - 20, расположенным симметрично продольной - 20 и поперечной - 21 плоскостям симметрии жестких центров - 9 на гибкой мембране - 4 и с прочностью, достаточной, чтобы выдержать перегрузочное давление, превышающее критическое давление разрушения мембраны ИПД и отверстиями - 22, расположенными за пределами проекции выходного окна - 15 канала подвода давления измеряемой среды к тонкой части гибкой мембраны - 4. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к преобразователям давления, а именно к преобразователям давления технологической текучей среды для измерения технологического давления относительно атмосферного давления. Предлагается преобразователь (100) давления технологической текучей среды для измерения технологического давления относительно атмосферного давления. Преобразователь (100) давления технологической текучей среды включает в себя датчик (118) давления, сообщающийся по текучей среде с парой каналов (116, 120) передачи давления. Датчик (118) давления имеет электрическую характеристику, которая изменяется в зависимости от давлений, прилагаемых каналами (116, 120) передачи давления. Вход (114) для технологической текучей среды располагается таким образом, чтобы контактировать с технологической текучей средой, и сообщается по текучей среде с первым каналом (116) из пары каналов (116, 120) передачи давления. Средство (134) сообщения с атмосферой связано со вторым каналом (120) из пары каналов (116, 120) передачи давления. Средство (134) сообщения с атмосферой является сменным и имеет сменный фильтрующий элемент (140), который размещается в нем. Технический результат изобретения заключается в простоте замены и обеспечении возможности быстрой сборки средства сообщения с атмосферой. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Устройство содержит выполненный в виде полого цилиндра корпус 1 с, по меньшей мере, одним отверстием 2. На корпусе установлен прилив 3, в верхней части которого расположен патрубок 5 для подключения измерительного прибора. Внутри прилива, сверху и снизу размещены отражатели 6 потока в виде пластин с дренажными отверстиями 7. Между отражателями потока на корпусе закреплена обечайка 8. Ниже корпуса расположена измерительная диафрагма 12. Патрубок для подключения прибора расположен параллельно корпусу. На корпусе возможна установка дополнительного прилива, при этом приливы могут быть выполнены различной длины и снабжены байпасными трубопроводами 4. Отражатели 6 размещены выше входа и ниже выхода байпасного трубопровода. На поверхности байпасного трубопровода, а также внутри теплового кожуха на поверхности корпуса выполнено оребрение. Обеспечивается снижение энергозатрат на подогрев газа и повышение эффективности процесса путем предотвращения гидрато- и льдообразования. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх