Стенд для исследований нестационарных процессов в напорных трубопроводах гидротранспортных систем

 

ИСАНИЕ

Союз Советски к

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-sy (22) Заявлено 1.6. 04. 81 (21) 3276823/27" 11

{5! )И. Кл .

В 65 G 53/30 с присоединением заявки М

3Ъоударетвкииый комитат

СССР во аелам изабретоиий и открытий (23) Приоритет (53) УЯК621.867.. 72 (088. 8) Опубликовано 15.10.82. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания. 16. 10. 82 (72) Авторы изобретения

Л. И. Иахарадзе, Г. И. Кирмелашвили, Т.

Т. Ш. Цамалашвили, В. Г. Турабелидзе и И

Гочиташвили, С. ЯЖГЖМФ4Я

13,,."„„" „. ";, ",",„„ц

ЬИЬЛНФТЕКА

Институ горной механики им. Г. А. Цулук (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССОВ

В НАПОРНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ ГИДРОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕИ

Изобретение, относится к гидротранспорту, а именно к стенду для исследований нестационарных процессов в напорных трубопроводах гидротранспортных. систем, и может быть использовано в экспериментах по исследованию процессов, имеющих место при транспортировании сыпучих материалов в установках гидротранспортных систем.

Известен стенд, содержащий зумпф, насос, ограничитель длины пробега волны удара, опытный участок трубопровода с упругим элементом для уменьшения приведенного модуля упругости(1). (Этот стенд обладает существенными недостатками: из-за того, что на участке трубопровода, в котором распространяется волна удара, шланг, запрлненный воздухом, проложен по дну, при транспортировании высоконасыщенных гидросмесей возникает опас" ность частичной или полной закупорки, кроме того, при гидравлическом уда"

\ ре шланг начинает .перемещаться по поперечному сечению, что искажает действительную картину протекания процесса, следовательно, уменьшается точность исследований; имеет узкий диапазон исследований, так как без замены шланга или перезаряжения его сжатым воздухом нельзя регулировать приведенный модуль упругости, соответственно скорость распространения волны удара.

Известен стенд для исследований нестационарных процессов в напорных трубопроводах гидротранспортных систем, содержащий сообщенные между собой модельные трубопроводы с упругим трубчатым элементом, зумпф и насос, всасывающий патрубок которого соединен с зумпфом, а нагнетатальный - с одним из трубопроводов 2).

Этим стендам также присущи некоторые недостатки. Так, например, нельзя регулировать (изменять) приведен3 96591 ный модуль упругости системы без замены (без изменения сечения и объема) труб, имеющих в поперечном св-. чении форму квадрата. Кроме того, . последние не выдерживают большие

: давления, что также уменьшает диапазон исследований.

Цель изобретения -,расширение диапазона исследований.

Цель достигается тем, что каж- 10 дый .модельный трубопровод снабжен установленной снаружи упругого трубчатого элемента коаксиально ему металлической трубой, полость между которой и трубчатым элементом запол- И нена сжатым воздухом.

На черетеже изображен стенд, общий вид.

Стенд содержит насос 1, зумпф 2 20 всасывающий патрубок 3, нагнетательный патрубок 4, запорные органы (пробковые краны) 5 и 6, ограничители длины пробега ударной волны (воздушно-гидравлический колпак) 7-10, .тензометрические датчики Давления

11- 18, модельные трубопроводы, вклю" чающие в себя упругие элементы 19 и 20 из полимерного материала, металлические трубы 2 1 и 22, подводящий сжатый воздух трубу 23, вентиль 24, подводящие к трубопроводам сжатый воздух трубки 25 и 26, вентили 27 и

28, манометры 29 и 30.

Стенд работает следующим образом.

До начала экспериментов (исследований) от источника сжатого воздуха к трубопроводам по трубе 23 подводят сжатый воздух, который к трубе 21 подводится посредством трубки 27 а к

Ю трубе 22 - посредством трубки 26.

При этом открыты вентили 24, 27 и 28, .После заполнения пространств- между элементом 19 и трубой 21, а также между элементом 20 и трубой 22 сжатым воздухом под необходимым давлением (контролируется манометрами 30 и 31) закрывают вентили 24, 27 и 28. Затем открывают краны 5 и б,и запускают насос 1, который через патрубок 3 из зумпфа 2 всасывает гидросмесь и нагнетает в патрубок 4. Гидросмесь тран-. спортируется по патрубку 4 через элементы 19 и 20 и возвращается в зумпф 2 обратно.

После. установления режима. посред- И ством датчиков 11- 18 и манометров

29 и 30. фиксируют значения давлений внутри элементов 19 и 20, а также

9 1 в пространствах между ними и трубами 21 и 22.

После этого мгновенным перекрыти ем кранов 5 и 6 вызывают гидравлические удары. Если хотят, чтобы он воз ник с волны повышенного давления, перекрывают кран 6, а если хотят, чтобы он возник с волны пониженного давления, то перекрывают кран 5.

Одновременно при помощи датчиков давления 11- 18 фиксируют характер изменения давления при гидравлическом ударе.

Так как элементы 19 и 20 изготовлены из полимерных материалов и имеют возможность значительной деформации (увеличения поперечного сечения), то волна удара распространяется и в сжатом воздухе, защемленном в пространстве между ними и трубами 21 и 22.

Поэтому одновременно можно фиксировать характер изменения давления в элементах 19 и 20, по которым транспортируется гидросмесь и в газо вом пространстве.

После затухания колебательного процесса открывают тот пробковый кран, перекрытием которого был вызван гид-равлический удар.

В дальнейшем открывают вентили

24, 27 и 28 и в пространствах: между элементом 19 и трубой 21, а также между элементом 20 и трубой 22 закачивают новую порцию сжатого воздуха. При этом значения давлений контролируются манометрами 29 и 30., Увеличение давления воздуха увеличивает его плотность. Соответственно изменяется и скорость распространения ударной волны. Увеличение плотности окружающей среды изменит скорость распространения ударной волны и в элементах 19 и 20, которые изготовлены из полимерных материалов, С целью определения характера изменения давления и скорости распространения ударной волны при новых условиях прекращают подачу сжатого воздуха по трубе 23 и трубкам 25 и 26 (закрывают вентили 24, 27 и 28) мгновенным перекрытием кранов 5 или 6, :вызывают гидравлические удары. Одновременно тензометрическими датчиками давления 11-18 фиксируют характер протекания процесса и изменения давления.

В давльнейшем эксперименты могут быть повторены в запланированном количестве.

5 965919 6

Стенд имеет очень простую конст- зумпаом, а. нагнетательный - с одним рукцию, однако позволяет проводить из модельных трубопроводов, о т л иэксперименты в широком диапазоне и .ч а ю щ и и с R тем, что, в целью увеличить точность определения харак- расширения диапазона исследований, тера llpoTBKBHHR процесса и. величины 5 каждый модельный трубопровод снабизменения давлений. жен установленной снаружи упругого трубчатого элемента коаксиально ему металлической трубой, полость, Формула ивобретения между кото)юй игтрубчатым элементом

)в заполнена сжатым воздухом.

Стенд для исследований нестацио- Источники информации, нарных процессов e íàïoðíûõ трубопро- принятые во вним уе при экспертизе водах гидротранспортных систем, содер- i 1. Авторское свидетельство СССР, жащий сообщенные между собой модель . 136672, кл. В 65 G 69/20, 1960. ные трубопроводы с упругим. трубчатым И 2. Авторское свидетельство СССР элементом, зумпф и насос, всасываю- У 716939, кл. В 65 G 53/30, 1978 щий патрубок которого соединен с (прототип).

965919

Тираж 977 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

ho делам изобретений .и открытий

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

Заказ 7755/28 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г, Киселева

Редактор M. Дылын Техред А.Бабинец КорректорН. Буряк