Способ гашения гидравлических ударов

Способ гашения гидравлических ударов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3643325/29-08 (22) 20.09.83 (46) 07.11.85. Бюл. № 41 (71) Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет имени 300-летия воссоединения Украины с Россией (72) Ю. С. Михеев и Т. И. Михеева (53) 621.227.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 501245, кл. F 16 L 55/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1078178, кл. F 16 L 55/02, 1982.

„„SU„„1190136 A цр 4 F 16 L 55/02 (54) (57) 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 повышения 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.

1190136

pi = cx — — 1,2х10 6 кг/ма. с, Составитель В. Халецкий

Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Тираж 897 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н.Гунько

Заказ 6955/39

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 регулирующего органа на расстоянии от него, равном длине пробега ударной волны за время срабатывания регулирующего органа, в поток жидкости вводят ультразвуковые колебания с мощностью, соответствующей порогу жидкостной кавитации, в течение времени, необходимого для распространения газожидкостной смеси с пониженHbIM . âîëHîâûì 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 U = 10 м/с и имеет волновое сопротивление где С1= 1200 — скорость распространения звука в воде, м/с;

Рx = 1000 — ее плотность, кг/мз.

Перед включением регулирующего органа 5 на расстоянии от него L=C1 t 12 м (где t = 0,01 — время срабатывания регулирующего органа 5 с,) создают в потоке

5 !

О

25 зо

35 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

РвСг. Волновое сопротивление Р Са возле источника 4 ультразвуковых колебаний уменьшается от значения Р1С1 до минимального (для данного напряжения на излучателе в 200 В) значения РгСа=0,02 X 10 кг/м с.

Ультразвуковые колебания вводят в поток жидкости в течение времени t q = L/U = 1,2 с, (где L — длина; U — скорость течения жидкости) так, чтобы газожидкостная смесь с пониженным волновым сопротивлением

РаС а = 0,2 кг/м с 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. и р = p с-U, повышение давления hp при гидроударе прямо пропорционально волновому сопротивлению. Таким образом, при постоянной скорости течения транспортируемой жидкости U повышение давления гидроудара при наличии ультразвуковых колебаний более чем в 5 раз (ЯfCf/pzC.z = 1 2Х107 /0,2 Х10а =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 образования газожидкостной смеси на участке между источником ультразвуковых колебаний и регулирующим органом.