ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ ДАВЛЕНИЯ
PRESSURE FLUCTUATION KILLER

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в гидропневмосистемах, работающих под высоким давлением, а именно в станкостроительной, химической, энергетической и других областях промышленности для гашения колебаний давления, например, при подаче рабочей среды (жидкости, газа) к энергетическим установкам или к измерительным приборам, в частности к манометрам.
Колебания давления в гидропневмосистемах приводят к сильным перегрузкам всех передаточных элементов оборудования и измерительных звеньев.
Известен «Гаситель колебаний давления для гидравлических магистралей» (см. ав.св. №1006850, MKU F16L 55/04, от 21.10.81), содержащий цилиндрический корпус, закрытый с двух сторон крышками с входными и выходными патрубками, с размещенной в нем перфорированной трубой и упругими демпфирующими элементами.
Недостатками гасителя являются сложность конструкции, обусловленная наличием перфорированного трубопровода и упругодемпфирующих элементов, что затрудняет пропускание основного потока рабочей жидкости и сужает область его использования.
Наиболее близким к изобретению является гаситель колебаний давления в трубопроводах, содержащий цилиндрический корпус, закрытый с двух сторон с входным и выходными патрубками, с размещенным в нем сердечником (см. патент 2034190, МПК F16L 55/04, от 16.04.1991).
Однако данный гаситель имеет сложную конструкцию и низкую эксплуатационную надежность вследствие утечек жидкости в области регулировочных винтов.
Задача изобретения - повышение эффективности гашения колебаний и эксплуатационной надежности устройства.
Технический результат достигается тем, что в гасителе колебаний давления, включающем цилиндрический корпус, закрытый с двух сторон входным и выходным патрубками в форме усеченного конуса для соединения с трубопроводом, с размещенным в нем сердечником с коническими вершинами, согласно изобретению корпус выполнен разъемным, состоящим из входного и выходного патрубков, а сердечник снабжен фланцами с отверстиями и кольцевыми канавками, сообщающимися с отверстиями фланцев и имеющими в сечении форму полукруга или прямоугольника.
Причем отверстия входного и промежуточного фланцев расположены оппозитно друг другу, а отверстия выходного фланца относительно отверстий промежуточного фланца смещены на 15…30 градусов по оси гасителя и имеют разные диаметры расположения.
На фиг.1 представлен гаситель колебания давления;
На фиг.2 - входной фланец сердечника с отверстиями;
На фиг.3 - выходной фланец сердечника со смещенными отверстиями на оси гасителя;
На фиг.4 - сечение кольцевых канавок в форме полукруга;
На фиг.5 - сечение кольцевых канавок в форме прямоугольника
Гаситель колебаний давления состоит из корпуса, выполненного из входного 1 и выходного 2 патрубков, сердечника 3 с коническими вершинами 4, содержащего входной фланец 5, промежуточный фланец 6 и выходной фланец 7, образующие кольцевые канавки 8 и 9, которые могут быть выполнены полукруглой или прямоугольной. Фланцы 5,6 и 7 снабжены отверстиями 10. Отверстия входного фланца 5 и промежуточного фланца 6 расположены оппозитно друг другу, а отверстия выходного фланца 7 относительно промежуточного фланца 6 смещены на 15…30 градусов по оси гасителя и имеют разные диаметры расположения.
Патрубки 1 и 2 выполнены разъемными и закреплены между собой винтами 11. Промежуточный фланец 6 устанавливается в кольцевые канавки 12 патрубков 1 и 2.
Гаситель колебаний давления работает следующим образом.
Рабочая среда (жидкость или сжатый воздух) подается под высоким давлением через входной патрубок 1. Пройдя через отверстия 10 входного фланца 5 сердечника, среда гасится и сглаживается, а пройдя кольцевой канал 8, снижается скорость прохождения среды, тем самым осуществляется повторное сглаживание пиков давления.
Затем среда через отверстия промежуточного фланца 6 поступает в кольцевой канал 9, где снижается скорость прохождения среды вторично, и без колебаний давления и пульсаций через выходной патрубок 2 к энергетическим установкам или измерительным приборам. Смещение отверстий выходного фланца 7 на 15…30 градусов по оси гасителя и выполнение их на разных диаметрах расположения позволяет дополнительно снизить колебания давления и пульсации рабочей среды.
Форма кольцевых канавок в поперечном сечении может быть выбрана конструктивно в зависимости от условий работы гасителя колебаний. Как показали испытания, наиболее эффективными формами каналов при этом являются полукруглая или прямоугольная.
Для сохранения ламинарности потока рабочей среды диаметры и количество отверстий во фланцах подбираются в зависимости от проходного сечения входного патрубка 1.
Кольцевая канавка 8 обеспечивает сочетание ламинарного потока среды через отверстия 10 входного фланца 5 с турбулентным в кольцевой канавке 8, затем вторичное снижение колебаний и пульсаций в кольцевой канавке 9, повышается эффективность гашения колебания давлений.
В заявляемом гасителе колебаний эффективность гашения колебаний и пульсации увеличивается на 40-50% благодаря выполнению сердечника из двух кольцевых канавок, что позволяет снизить скорость прохождения среды дважды, тем самым обеспечивается сглаживание пиков давления и пульсаций.
Как показали опытные испытания, использование изобретения в гидропневмосистемах промышленного оборудования позволяет снизить и сгладить пики давления среды с высокой пульсацией, тем самым снизить перегрузки на элементы энергетических установок и измерительные звенья приборов. Предотвращается выход из строя элементов энергетических установок и измерительные звеньев приборов, тем самым повышается эффективность работы промышленного оборудования.