СТАБИЛИЗАТОР ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к средствам гашения колебаний давления и расхода рабочей среды в гидросистемах и может быть использована в нефтяной, угольной, химической и целлюлозно-бумажной промышленности, а также в системах коммунального водоотведения при перекачивании рабочей среды содержащей твердые включения насосами, устранения гидроударов, возникающих при закрытии клапанов и задвижек, аварийном отключении насосов, изменении режимов работы насосных агрегатов и ошибок обслуживающего персонала.
Известны стабилизаторы давления рабочей среды, конструктивная схема которых представляет собой участок трубопровода с распределенной перфорацией, через которую перекачиваемая среда может перетекать в демпфирующую надстройку над перфорированной его частью (Авторские свидетельства СССР №1010392, №1216542, №1672093).
Недостатком известных устройств является то, что твердые частицы, содержащиеся в перекачиваемой среде будут постепенно перекрывать отверстия перфорации делая эти устройства неработоспособными, а также инерционность гидравлического тракта сообщающего центральный трубопровод с демпфирующей надстройкой.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является выбранный в качестве прототипа стабилизатор давления (Патент РФ на изобретение №2044208, F 16 L 55/04, опубл. 20.09.95), содержащий участок трубопровода с присоединительными фланцами. Соосно трубопроводу размещена предкамера, в которой расположена труба с перфорацией по периметру и длине, установленная с
зазором к стенкам трубопровода, которые по всей длине предкамеры выполнены из упруго-эластичного материала, например из резины.
Недостатком указанного устройства является то, что центральный трубопровод, выполненный из упруго-эластичного материала будет постоянно подвергаться эрозионному воздействию твердых частиц, движущихся по нему, что в значительной мере снижает надежность устройства, а также инерционность гидравлического тракта сообщающего центральный трубопровод с демпфирующей надстройкой.
Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение надежности, ресурса и эффективности работы путем исключения возможности эрозионного воздействия твердых частиц на упруго-эластичные элементы стабилизатора, снижения инерционности гидравлического тракта, сообщающего центральный трубопровод с демпфирующей надстройкой, гидравлического и волнового сопротивления гидравлических трактов, увеличение податливости демпфирующей полости в гидродинамическом режиме работы трубопроводной системы за счет предварительного поджатия полостного наполнителя демпфирующей камеры усилием близким к рабочему давлению в период заполнения.
Технический результат достигается тем, что стабилизатор давления содержит предкамеру, соединенную с демпфирующей камерой, причем демпфирующая камера отделена от предкамеры эластичной разделительной оболочкой и имеет две полости - гидравлическую полость и полость, заполненную предварительно поджатым пористым упругодемпфирующим материалом, отделенным от гидравлической полости эластичной разделительной оболочкой, а внутри гидравлической полости установлена перфорированная перегородка с зазором по отношению к эластичным разделительным оболочкам.
Кроме того, пространство между эластичной разделительной оболочкой и предварительно поджатым пористым упругодемпфирующим материалом заполнено эластомером с высокой пористостью.
При этом, по меньшей мере входная часть предкамеры имеет форму усеченного конуса, расширяющегося по направлению к демпфирующей камере.
На фиг.1 изображен общий вид стабилизатора с цилиндрической предкамерой в разрезе.
На фиг.2 изображен общий вид стабилизатора с конической предкамерой в разрезе.
Стабилизатор давления состоит из демпфирующей камеры 1 и предкамеры 2, соединяемых с помощью фланцев. Предкамера 2 имеет цилиндрическую или коническую форму (частично или целиком) и посредством патрубка 3 соединяется с трубопроводом, по которому транспортируется среда.
Демпфирующая камера 1 отделена от предкамеры эластичной разделительной оболочкой 4 с кольцевыми гофрами и состоит из двух полостей: гидравлической полости 5, заполненной жидкостью, и полости 6, заполненной пористым упругодемпфирующим материалом 7 и отделенной от гидравлической полости 5 эластичной разделительной оболочкой 8. Пространство между эластичной разделительной оболочкой 8 с кольцевыми гофрами и упругодемпфирующим материалом 7 заполнено эластомером 9 с высокой пористостью.
Гидравлическая полость 5 разделена перфорированной перегородкой 10. В зависимости от рабочего давления производится предварительное поджатие упругодемпфирующего пористого наполнителя 7 давлением меньшим либо равным рабочему давлению в основном трубопроводе. Наполнитель в поджатом состоянии фиксируется кольцом 11.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии при поступлении через патрубок 3 в предкамеру 2 рабочей среды из основного трубопровода происходит последовательное перемещение эластичной разделительной оболочки 4 в гидравлическую полость 5 демпфирующей камеры 1 и поджатие и перемещение пористого эластомера 9 и упругодемпфирующего заполнителя 7.
При возникновении в основном трубопроводе волновых процессов (гидроудары, вынужденные колебания давления и т.д.) происходит перетекание жидкости из основного трубопровода в предкамеру 2 или наоборот, в результате чего изменяется давление в одной из частей гидравлической полости 5 демпфирующей камеры 1, перетекание жидкости, заполняющую гидравлическую полость 5 через отверстия перфорированной перегородки 10, что вызывает упругую деформацию эластичной разделительной оболочки 8, пористого эластомера 9 и упругодемпфирующего заполнителя 7 в результате чего изменяется его объем.
Такое последовательное взаимодействие жидкости из основного трубопровода с жидкостью и упругими элементами демпфирующей камеры 1 позволяет значительно уменьшить эрозионное воздействие твердых частиц на эластичную разделительную оболочку 4, обеспечить высокую эффективность работы устройства за счет увеличения податливости демпфирующей камеры 1 в динамическом режиме, диссипации энергии колебаний на демпфирующих элементах и при перетекании жидкости через отверстия перфорированной перегородки, уменьшения инерционности.