УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ПУЛЬСАЦИИ ДАВЛЕНИЯ В ТРУБОПРОВОДАХ

Полезная модель относится к устройствам для защиты трубопроводов от пульсации давления в трубопроводах, в частности гашения гидравлических ударов, и может использоваться в системах, транспортирующих жидкую среду под высоким давлением.
Известен стабилизатор давления, предназначенный для гашения колебаний давления и расхода при перекачивании рабочей среды по трубопроводам насосами, устранения гидроударов, возникающих при закрытии клапанов и задвижек, аварийном отключении насосов, изменении режимов работы насосных агрегатов и ошибок обслуживающего персонала на предприятиях энергетики, нефтехимической промышленности, коммунального водо- и теплоснабжения (см. RU 118715 U1, опубликовано: 27.07.2012 г., Бюл. №21).
Недостатками такого устройство являются:
- засорение отверстий перфорированного трубопровода и невозможности их прочистки;
- застой воды в демпфирующих камерах, что приводит к зарастанию перфорированной перегородки гидравлической полости и запорной арматуры, установленной между демпфирующей камерой и цилиндрической предкамерой;
- износ упругих элементов и эластичной диафрагмы демпферной камеры, а также невозможность ремонта и замены этих элементов;
- недостаточная степень снижения гидроудара при повышенных давлениях нагнетания и больших диаметрах магистральных трубопроводов.
0
0
Наиболее близким к предлагаемому устройству является «Устройство для гашения гидравлического удара» (см. патент RU №2360177 C1, опубликовано: 27.06.2009 г., бюл. №18), содержащее полый непроточный демпфирующий элемент, сообщенный с трубопроводом и выполненный в виде кожуха, внутри которого соосно с последним размещены перфорированный патрубок и охватывающие его торообразные упругие элементы с различным модулем упругости, а между торообразными упругими элементами размещены дискообразные перегородки. При этом перфорированный патрубок сообщен с размещенным вне кожуха соосно с последним неперфорированным входным патрубком, причем последний плавно изогнут на угол от 45° до 135° и на нем выполнен расположенный под углом к нему боковой отводной патрубок, устройство установлено в разрыв трубопровода с возможностью прохода транспортируемой по трубопроводу среды в направлении от неперфорированного входного патрубка к боковому отводному патрубку, при этом перфорированный патрубок выполнен с двойным выпуклым днищем с образованием между наружным и внутренним днищами полости, в которой размещен упругий элемент, а внутреннее днище выполнено перфорированным, причем в перфорированном патрубке соосно с последним на штоке, закрепленном в двойном выпуклом дне перфорированного патрубка, установлена, по крайней мере, одна конусообразная перфорированная оболочка, обращенная вершиной в сторону входа в перфорированный патрубок, угол β при вершине в осевом сечении конусообразной перфорированной оболочки определяют из выражения β>2arcsin а/а, где а - скорость звука в протекающей через трубопровод среде; а - скорость звука в материале, из которого изготовлен перфорированный патрубок, а внутри конусообразной перфорированной оболочки размещен упругий элемент.
Известное устройство для гашения гидравлического удара отличается низкими показателями надежности, поскольку, в процессе эксплуатации происходит засорение перфорированных отверстий, износ демпфирующих элементов в сочетании с невозможностью их ремонта и замены, а также застой воды, который приводит к «зарастанию» системы и ухудшению ее свойств.
Задачей полезной модели является создание устройства для гашения пульсации давления в трубопроводах, обладающего повышенными показателями надежности.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем трубопровод, полый непроточный демпфирующий элемент, в соответствии с настоящей полезной модели полый непроточный демпфирующий элемент выполнен в виде последовательно соединенных камеры, соединительного патрубка и входного фланца, устройство дополнительно снабжено:
- гидравлическим узлом, содержащим цилиндрическую камеру с входным и выходным основаниями, соединенную с входным патрубком, входящим вовнутрь цилиндрической камеры через входное основание, выходным фланцем, соединенным с цилиндрической камерой посредством промежуточного патрубка, присоединенного к выходному основанию, причем выходной фланец расположен соосно входному патрубку, отводным патрубком, расположенным под прямым углом к входному патрубку;
- предохранительной разрушающейся мембраной, зажатой между входным фланцем полого непроточного демпфирующего элемента и выходным фланцем гидравлического узла, связанными между собой с помощью болтового соединения.
При этом, цилиндрическая камера установлена в разрыв трубопровода между входным и отводным патрубками, предохранительная разрушающаяся мембрана выполнена с возможностью ее разрушения при воздействии на нее давления, превышающего допустимое значение, а расстояние между выходным фланцем и входным патрубком меньше расстояния между выходным основанием и отводным патрубком.
На чертеже представлено устройство для гашения пульсации давления в трубопроводах.
На чертеже обозначены:
1 - входной патрубок;
2 - отводной патрубок;
3 - полый непроточный демпфирующий элемент;
4 - гидравлический узел с цилиндрической камерой;
5 - фланцевое соединение;
6 - предохранительная разрушающаяся мембрана.
Устройство работает следующим образом.
В первом режиме эксплуатации, когда нет гидравлических ударов, жидкость протекает через входной патрубок 1, изливается в цилиндрическую камеру гидравлического узла, а затем продолжает движение через отводной патрубок 2.
Во втором режиме эксплуатации, когда появляются гидравлические удары, жидкость протекает через входной патрубок 1 и вследствие резкого повышения давления в системе, воздействует на предохранительную разрушающуюся мембрану 6. При возникновении давления, превышающего допустимое, предохранительная мембрана 6 разрушается. После этого жидкость начинает заполнять полый непроточный демпфирующий элемент 3, тем самым гасится гидроудар.
Преимущества предложенного устройства для гашения пульсации давления в трубопроводах заключаются в следующем:
- повышаются показатели безотказности, поскольку в предлагаемом устройстве нет перфорированных элементов, подверженных засорению, а используемый полый непроточный демпфирующий элемент не засоряется, практически не изнашивается, в связи с тем, что в штатном режиме работы трубопровода он не используется. Кроме того, вследствие того, что происходит постоянное движение жидкости, предотвращается «зарастание» и засорение системы;
- повышаются показатели ремонтопригодности, поскольку благодаря фланцевому соединению осуществляется отсоединение полого непроточного демпфирующего элемента с целью его технического обслуживания, ремонта и замены.
Таким образом, заявляемое устройство для гашения пульсации давления в трубопроводах обеспечивает достижение требуемого технического результата, заключающегося в повышении показателей надежности.