Коллектор осреднения давления в трубопроводе

Коллектор осреднения давления в трубопроводе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АНИЕ

Союз Советскин

Социелистическин

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.03.80 (21) 2891787/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) Л . Кл.з

G 01 L 19/06

G 01 L 19/00

Гее7Аарственный камнтет

СССР па делам нзабретеннй н аткритнй

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень №44

Дата опубликования описания 30.11.81 (53) УДК 531.787 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Г. Гимадиев, С. Д. Барас, Г. И. Берестнев, Я. П. Шорин и Е. В. Шахматов

ы,ан Я

: ° ЕйтЕУ

„„„„„„„„1З

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени ьфф т щ,й авиационный институт им. акад. С. П. Королева (71) Заявитель (54) КОЛЛЕКТОР ОСРЕДНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

В ТРУБОПРОВОДЕ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к устройствам для измерения средних давлений в потоке с неравномерным полем скоростей и давлений.

Известно устройство, содержащее демпфер и два встречно включенных пружинных обратных клапана (1) .

Недостатком этого устройства является его низкая надежность, обусловленная резкими ударами клапана о седло на переходных режимах и тем, что эти клапаны подвержены неустойчивой работе. Кроме того, в данном устройстве отсутствует регулировка диапазона перепада давлений, в котором происходит демпфирование пульсаций давления.

Известен также коллектор осреднения давления газа или жидкости в трубопроводе, выполненный в виде кольцевой камеры, охватывающей трубопровод и соединенной с полостью трубопровода радиальными каналами, в которые установлены дросселирующие элементы (2) .

Недостатком такого коллектора является большое запаздывание при измерении осредненных давлений и измерений среднего давления в системе, а также невозможность установки обратных клапанов для повышения быстродействия.

Цель изобретения — повышение быстродействия осреднения давления и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что коллектор осреднения давления в трубопроводе, выполненный в виде кольцевой камеры со штуцером для присоединения манометра, охватывающей трубопровод и соединенной с полостью трубопровода радиальными каналами, в которых установлены дросселирующие элементы, снабжен двумя магнитными клапанами, а кольцевая камера разделена перегородкой на две полости, в первой из которых установлен параллельно дросселю магнитный клапан прямого действия и смонтирован штуцер для присоединения манометра, а во второй установлен клапан обратного действия, смонтированный в перегородке, при этом вторая полость сообщена каналом с трубопроводом.

20 На фиг. 1 показан коллектор, продольный разрез; на фиг. 2 — переходные характеристики коллектора с клапанами и без клапанов; на фиг. 3 — совместные дроссельные

885848 характеристики демпфирующих элементов и клапанов.

Коллектор выполнен в виде кольцевой камеры 1, охватывающей трубопровод 2, и в которой радиально ввернуты и уплотнены кольцами 3, равномерно распределенные по всей охватываемой корпусом 1 поверхности дроссели А. Дроссели А состоят из гильзы 4, дросселирующего элемента 5 из пористого материала, который закреплен в гильзе 4 завальцовкой. В трубопроводе 2 и перегородке 6 установлены регулируемые магнитные клапаны Б и В с уплотнительными кольцами 7. Магнитные регулируемые клапаны Б и В состоят из штуцера 8, в котором запрессован кольцевой магнит 9. На штуцер 8 наворачивается самоконтряш,аяся регулировочная гайка 10, в которой свободно перемещается магнитная заслонка 11, при этом заслонка установлена с зазором относительно кольцевого магнита. Кольцевой магнит 9 и магнитная заслонка 11 притягиваются друг к другу разнородными полюсами, а зазор между ними изменяется регулировочной гайкой 10. В регулировочной гайке 10 выполнено несколько диаметрально расположенных отверстий; в регулировочной гайке 10 клапана Б — для сообщения полости а с полостью б; регулировочной гайке 10 клапана  — для сообщения полости б с полостью в. Кроме того, в регулировочной гайке 10 клапанов Б и В выполнены пазы под отвертку. В регулировочной гайке 10 установлено стопорное кольцо 12, препятствующее выпаданию магнитной заслонки 11 из регулировочной гайки 10. Клапаны Б. и В регулируются вращением регулировочной гайки 10 через отверстия, закрывающиеся заглушками 13 с уплотнительными кольцами 14. В кольцевой вставке 15 выполнено отверстие для сообщения полости а с полостью в. Через штуцер 16, приваренный к кольцевому корпусу 1, производится отбор осредненного давления к измерительному прибору (не показан).

Фланец 17 и кольцо 18; кольцо 18, перегородка 6 и кольцевая обечайка 19; кольцевая обечайка 19 и фланец 20 кольцевой камеры 1 стягиваются между собой болтами и уплотняются прокладками 21 и резиновыми кольцами 22.

Коллектор работает следующим образом.

При стационарном режиме работы, когда давление в полости б равно давлению в контролируемой полости а, магнитные регулируемые клапаны Б и В закрыты. При этом измерительный прибор сообщается с источником контролируемого давления через дроссели А, которые гасят пульсации контролируемого давления.

При возрастании среднего давления из-за значительного гидравлического сопротивления дросселей появляется резкий перепад давления между полостями а и б, превы5

Зо

З5

4 шающий перепад давления, на который настроены магнитные клапаны Б и В. Под действием этого перепада давления открывается клапан Б. При этом измерительный прибор сообщается с полостью б не только через дроссели А, но и через клапан Б.

После выравнивания давлений в полостях а и б клапан Б закрывается.

При спаде среднего давлния вступает в работу клапан В, работа которого аналогична работе клапана Б.

Переходный процесс .в измерительной магистрали показан на фиг. 2. Кривая 1 соответствует процессу коллектора без клапанов; кривая 2 — процессу коллектора с пружинными клапанами; кривая 3 — процессу коллектора с магнитными клапанами.

Повышение быстродействия коллектора с магнитными клапанами по сравнению с коллектором с пружинными клапанами объясняется собенностью характеристик магнитных клапанов. На фиг. 3 показаны совместные характеристики дросселей и параллельно соединенных с ними пружинных и магнитных клапанов. Из характеристик следует, что до заданного перепада давления

Л P между полостями а и б работают дроссели А, т. е. расход Q из одной полости в друг ю определяется только характеристиками дросселей (участок г). При увеличении расход. через дроссели А, больше чем расход, оп, деляемый перепадом Л Р, вступа ; =; „: ай у клапан Б, характеристика которого имеет ниспадающий характер для магнитного клапана (участок д) и возрастающий для пружинного (участок е) . Это означает, что при одинаковых проходных сечениях пружинного и магнитного клапанов сопротивление магнитных клапанов в значительной степени меньше сопротивления пружинных клапанов. Поэтому переходный процесс при установке в коллектор пружинных клапанов будет происходить с большим запаздыванием, чем переходный процесс при установке в коллектор магнитных клапанов. Кроме того, закрытие пружинного клапана происходит под большим начальным силовым воздействием пружин, что приводит к большему удару клапана о седло и снижает надежность устройства. Из-за того, что магнитный клапан имеет малое начальное усилие закрытия, при его закрытии не происходит сильного удара клапана о седло. Максимальное усилие, действующее на подвижный элемент магнитного клапана, равно усилию от перепада давления Л Р, а максимальное усилие, действующее на подвижный элемент пружинного клапана, больше.

Величина перепада давления Л Р, при котором происходит открывание клапанов Б и В, регулируется вращением регулировочной гайки 10 и может изменяться в широких пределах.

885848

Экономический эффект от применения коллектора предлагаемой конструкции достигается за счет сокращения времени экспериментальных исследований и повышения надежности работы устройства.

Формула изобретения

1. Коллектор осреднения давления в трубопроводе, выполненный в виде кольцевой камеры со штуцером для присоединения 1О манометра, охватывающей трубопровод и соединенной с полостью трубопровода радиальными каналами, в которых установлены дросселирующие элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия осреднения давления и повышения надежности, он снабжен двумя магнитными клапанами, а кольцевая камера разделена перегородкой на две полости, в первой из которых установлен параллельно дросселю магнитный клапан прямого действия и смонтирован штуцер для присоединения манометра, а во второй установлен клапан обратного действия, смонтированный в перегородке, при этом вторая полость сообщена каналом с трубопроводом.

2. Коллектор по п. 1. отличающийся тем, что в нем клапан выполнен в виде кольцевого магнита, переходного штуцера, в полости которого установлен этот магнит, и подвижной заслонки, установленной в гайке, навинченной на указанный штуцер, и снабженный радиальными отверстиями и перекрывающей их заслонкой, при этом заслонка установлена с зазором относительно кольцевого магнита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СС С P № 621981, кл. G 01 L 19/06, 28.03.77.

2. Авторское свидетельство СССР № 627361, кл. G 01 1. 19/06, 15.02.73 (прототип).

885848

Составитель Л. Балянина

Редактор В. Петраш Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 10532 63 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

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

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