Клапан для гашения гидравлическихударов

Клапан для гашения гидравлическихударов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

xiii 838253 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 25. 01. 78 (2I ) 2572558/25-08 с присоединением заявки ре (23) Приоритет (51)М. Кл.

F 16 K 47/02//

F 16 Е 55/02

5Ъаударстаанный комитат

СССР ло лалам нэабретеннй и атнрытнй

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 1 7 .06. 81 (53) УД 621.646 (088.8) <, 1

Г.М. Тимошенко, В.М. Оверко, Ф.С. Дорофеев и А.Н. Бачурин ! (72) Авторы изобретения

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический,: институт

1 (7I) Заявитель (54) КЛАПАН ДЛЯ ГАИ1ЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УДАРОВ

Изобретение относится к устройствам защиты трубопроводов от гидравлических ударов, которые находят применение в шахтном водоотливе, мелиорации, водоснабжении и т.д.

Известны устройства для гашения гидравлических ударов, состоящие из подводящего и сливного патрубков, корпуса, эластичной мембраны, крьнпки с упругим объемом, предохранительного клапана, сливной трубки

1О

Однако наличие над мембраной большого количества воды увеличивает инерционность срабатывания устройства, что с учетом непосредственного кон15 такта воды с воздухом (при этом происходит растворение последнего) уменьшает его надежность.

Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты трубопровода от гидравлических ударов, включающее клапан с приводом, отделяющий трубопровод от сливной магистрали, уплотнительную мембрану, полость

2 на которой разделена на две камеры, соединенные посредством дросселя и обратного клапана, упругого объема, связанного с трубопроводом (2 ).

Однако чувствительность в данной конструкции связана с уплотняющим усилием на клапане, а наличие контак" та транспортируемой жидкости и воздуха в упругом объеме сказывается на надежности ее работы.

Цель изобретения — повышение надежности клапана.

Это достигается тем, что в клапане для гашения гидравлических ударов, г включающем основной клапан с мембранным приводом, отделяющий трубопровод от сливной магистрали, а надмембранная полость ограничена крышкой с от-. верстием, соединяющим ее с упругим объемом, между крышкой и упругим объемом выполнена дополнительная камера, в которой размещен вспомогательный клапан поршневого типа, а камера снабжена перегородкой, образующей

8.382

При работе защищаемой магистрали 16 в установившемся режиме давление через подводящий патрубок 1, трубку 15, односторонний дроссель 14,линии 17 и 18 подается в рабочие полости гасителя гидравлических ударов. Поскольку давление находится на постоянном уровне достаточно длительное время и равно рабочему как в полости под поршнем 10, так и в полости над ним, то шток 9 нижним торцом прижат к отверстию в крышке 6 и перекрывает его. Полость над мембраной 4 заперТа и в ней также давление равно рабочему в защищаемой системе, а поскольку

45 сливной патрубок 2 соединен с атмосферой, то давление прижимает мембрану к отверстиям. в седле 3 и перекрывает их. Таким образом достигается герметичное перекрытие клапана и защищаемая магистраль в установившемся режиме работы не соединяется с атмосферой.

При резком возрастании давления (гидравлическом ygape) давление под поршнем 9 возрастает также быстро, а над поршнем со значительным замедлением, так как вход в эту полость задросселирован, а для того, чтобы

3 подпоршневую полбсть, сообщенную каналом постоянного сечения с трубопроводом, и полость, связанную с атмосферой и надмембранной полостью.

На чертеже схематически изображен клапан для гашения гидравлических ударов.

Устройство содержит подводящий и сливной 2 патрубки, соединенные с седлом 3, над которым расположены <р эластичная мембрана 4, армированная жестким диском 5 и прижатая по периметру к седлу крышкой 6 с отверстием, к крышке прикреплен корпус 7, внутри которого находятся перегородка 8 15

ja виде втулки и шток 9,;;:естко соеди-; ненный с поршнем 10, уплотненным эластичной мембраной 11, которая защемлена по периметру крышкой 12. Во внутренней полости крышки 12 находится упругий объем 13. Надпоршневая полость соединена через односторонний дроссель 14 и канал 15 с подводящим патрубком 1, который подсоединен к защищаемой магистрали 16. Полости над 25 мембраной 4 и под поршнем 10 также соединены с каналом 15 линиями 17 и 18 соответственно. Линия 17 снабжена дросселем 19.

53 4 в ней давление поднялось, необходимо соответственно сжать упругий объем 13, т.е. через дроссель должен протечь определенный объем жидкости. Таким образом, некоторое время давление под поршнем 10 будет превышать давле— ние над поршнем. Поршень 10 со штоком 9 перемещается вверх и открывается отверстие в крышке 6. Полость над мембраной 4 соединяется с атмосферой и давление в ней резко падает.

Давление же в патрубке 1 соответствует давлению в защищаемой системе, мембрана 4 поднимается вверх и жидкость из подводящего патрубка 1 устремляется в сливной патрубок 2. Происходит слив жидкости и гашение гидравлического удара. Давление в защищаемой магистрали понижается и соответственно понижается в рабочих полостях устройства. Поскольку при вытекании жидкости из полостей нет больших сопротивлений потоку, давление над поршнем и под поршнем становится равным, суммарное усилие прижимает поршень 10 вниз, и нижний торец штока 9 перекрывает отверстие в крышке 6.

По линии 17 через дроссель 19 жидкость поступает в полость над мембраной 4 и накапливается в ней. Давление под мембраной 4 против сливного патрубка 2 равно атмосферному, а над мембраной— давлению в трубопроводе, поэтому мембрана 4 начинает перекрывать проходное сечение запорного органа в течение определенного времени, которое определяется параметрами дросселя 19. После того, как жидкость заполнит полость над мембраной 4, слив прекращается.

Таким образом, после гашения гидравлического удара клапан автоматически возвращается в исходное полажение.

При достаточно медленном повышении давления жидкость успевает перетекать через дроссель 14 в количестве, необходимом для того, чтобы сжать упругий объем 13 до величины, соответствующей давлению в системе в данный момент времени. Равнодействующая усилий на поршень постоянно направлена вниз, шток 9 прижат к отверстию в крышке 6 и клапан-гаситель постоянно закрыт.

При гидравлических ударах, начинающихся с волны понижения давления, например, при отключении насоса клапан успевает перестроиться на давление, близкое к минимальному, так как одно8382 сторонний дроссель 14 не оказывает большого сопротивления потока в направлении из полости крышки 12, откуда жидкость вытесняет упругий объем 13.

В дальнейшем гашение гидравлического удара протекает, как описано выше.

Технико-экономическая эффективность применения изобретения заключается в повышении надежности защищаемых гидросистем.

Формула изобретения

Клапан для гашения гидравлических ударов, включающий основной клапан с мембранным приводом, причем надмембранная полость ограничена крышкой с отверстием, соединяющим ее с уп53 6 ругим объемом, о т л и ч а ю щ и Йс я тем, что, с целью повышения надежности работы клапана, между крышкой и упругим объемом выполнена дополнительная камера, в которой раз-, мещен вспомогательный клапан поршиевого типа, а камера снабжена перегородкой, образующей подпоршневую полость, сообщенную каналом постоянного сечения с трубопроводом, и полость, связанную с атмосферой и надмембранной полостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

11 - 495498, кл. F 16 1 55/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 306307, кл. F 16 К 47/00, 1966 (прототип).

Составитель И. Шевелько

Редактор С. Лыжова Техред. А. Бабичев Корректор А. Гриценко

Заказ 4391/51 Тираж 1006 Подписное

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