СТАБИЛИЗАТОР ДАВЛЕНИЯ

Стабилизатор предназначен для гашения колебаний давления и расхода при прохождении пульсирующих потоков рабочей среды через расходомер, например, при учете расхода топлива дизельными двигателями.
Пульсирующие потоки отличаются от постоянных тем, что при прохождении через расходомер скорость потока и давление постоянно меняются.
При измерении среднего значения пульсирующих расходов в большинстве случаев возникает дополнительная погрешность, величина и знак которой зависят как от вида, характера и величины пульсаций, так и от рода примененных измерительных приборов
Известны устройства, предназначенные для уменьшения вынужденных колебаний давления, в которых используется принцип диссипативного и упругодеформирующего воздействия на пульсирующий поток при его пропускании через перфорационные отверстия и взаимодействии со стенками демпфирующих камер, а именно, стабилизатор давления, содержащий полый цилиндрический корпус с фланцами, охватывающий расположенный в нем центральный перфорированный трубопровод, сообщенный отверстиями перфорации с демпфирующей камерой, образованной оболочкой, установленной между фланцами в корпусе коаксиально центральному трубопроводу. (Патент РФ №2133906, 27.07.1999, F 16 L 55/04).
Известно также устройство, содержащее полый цилиндрический корпус с фланцами, охватывающий расположенный в нем центральный перфорированный трубопровод, сообщенный отверстиями перфорации с демпфирующей камерой, образованной оболочкой с перфорационными отверстиями, установленной между фланцами в корпусе коаксиально центральному трубопроводу. (Патент РФ №2249751, 13.10.2003, F 16 L 55/04).
Недостатками известных устройств является сложность конструкции, обусловленная наличием демпфирующих (упругодеформирующих) элементов, кроме того большая часть объема стабилизатора нерационально занята
центральным перфорированным трубопроводом и демпфирующими элементами, что затрудняет пропускание основного потока рабочей жидкости.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является выбранный в качестве прототипа стабилизатор давления, содержащий полый цилиндрический корпус с фланцами, охватывающий расположенную в нем цилиндрическую перфорированную проставку, в верхней части полого цилиндрического корпуса расположены дополнительные цилиндрические корпуса с установленными в них перфорированными перегородками и демпфирующими элементами, а в кольцевой предкамере размещены эластичные демпфирующие вставки. (Патент РФ №2133905, 27.07.1999, F 16 L 55/04).
Недостатками указанного устройства является наличие усложняющих конструкцию нескольких дополнительных полых цилиндрических корпусов, заполненных перфорационными перегородками и демпфирующими элементами, кроме того значительная часть объема стабилизатора занята цилиндрической перфорированной проставкой и демпфирующими вставками, препятствующими прохождению основного потока рабочей среды.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции стабилизатора давления при обеспечении максимального сглаживания амплитуды пульсаций потока и обеспечения технологичности конструкции.
Поставленная задача достигается тем, что в стабилизаторе давления, содержащем основной полый цилиндрический корпус, охватывающий с образованием кольцевой предкамеры установленную внутри него коаксиально цилиндрическую перфорированную проставку, подводящий и отводящий патрубки, дополнительный полый цилиндрический корпус, установленный на верхней части основного корпуса стабилизатора и сообщенный с кольцевой предкамерой с помощью отверстия, выполненного в основном цилиндрическом корпусе в месте установки полого цилиндрического корпуса, что цилиндрическая перфорированная проставка выполнена в виде перфорированного по боковой поверхности стакана, установленного на входе основного
потока рабочей среды, а дополнительный цилиндрический корпус установлен на выходе стабилизатора, причем диаметр отверстия, сообщающего дополнительный цилиндрический корпус с кольцевой предкамерой равен диаметру условного прохода центрального трубопровода. Суммарная площадь отверстий перфорации на боковой поверхности стакана составляет 20-40% площади проходного сечения центрального трубопровода. Кроме того, диаметр основного полого цилиндрического корпуса по сравнению с диаметром центрального трубопровода выполнен в соотношении 3,5:1.
Предложенный стабилизатор давления значительно упрощает конструкцию устройства и повышает пропускную способность стабилизатора, так как в кольцевой предкамере отсутствуют дополнительные устройства, усложняющие конструкцию устройства и препятствующие движению потока рабочей среды.
На чертеже показана конструктивная схема стабилизатора давления
Стабилизатор давления содержит полый цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, охватывающий расположенный в нем перфорированный стакан 4, сообщенный отверстиями перфорации с кольцевой предкамерой 5 и расположенный на входе стабилизатора давления. На полом цилиндрическом корпусе установлен дополнительный цилиндрический корпус 6, образующий воздушную полость 7, выполняющую роль упругого гасителя пульсаций, сообщающуюся с кольцевой предкамерой 5 с помощью отверстия 8, выполненного в верхней части цилиндрического корпуса 1 в месте установки дополнительного цилиндрического корпуса 6, причем диаметр отверстия 8 равен диаметру условного прохода dy центрального трубопровода.
Стабилизатор давления работает следующим образом. При возникновении неустойчивых режимов течения рабочей среды гашение колебаний давления (расхода) в стабилизаторе происходит за счет многократной диссипации энергии колебаний на распределенной перфорации перфорированного стакана 4, а также за счет образованной дополнительным цилиндрическим
корпусом воздушной полости 7, выполняющей роль упругого гасителя пульсаций потока рабочей среды. Перфорированный стакан 4 разбивает основные струи потока рабочей среды, подаваемые через входной патрубок 2, на более мелкие, тем самым уменьшая размеры и характер пульсаций потока, окончательное сглаживание пульсаций потока рабочей среды происходит с помощью дополнительного цилиндрического корпуса 6. Выбранные экспериментальным путем - суммарная площадь отверстий перфорации на боковой поверхности стакана 4 составляет 20-40% площади проходного сечения центрального трубопровода и диаметр основного полого цилиндрического корпуса 1 по сравнению с диаметром центрального трубопровода выполнен в соотношении 3,5:1 обеспечивают максимальное сглаживание амплитуды пульсаций потока.
Наличие в конструкции устройства перфорированного стакана 4 и дополнительного полого цилиндрического корпуса 6 позволяет сглаживать амплитуды пульсаций потока рабочей среды, как высокочастотную так и низкочастотную, что в свою очередь позволит повысить точность измерения расхода среды.
Детали стабилизатора изготавливают из углеродистых конструкционных или коррозионно-стойких сталей в зависимости от эксплуатационных условий работы, которые определяются свойствами рабочей среды. Стабилизатор давления устанавливают в центральный трубопровод при помощи фланцев или при помощи резьбового соединения входного и выходного патрубков с центральным трубопроводом.
Стабилизатор давления с таким конструктивным исполнением обеспечивает максимальное гашение пульсаций потока рабочей среды и в то же время отличается простотой конструкции.
Предложенное техническое решение целесообразно использовать для измерения пульсирующих расходов при учете расхода топлива на дизельных двигателях тепловозов, карьерных самосвалов, судов.