ГАСИТЕЛЬ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УДАРОВ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для защиты от гидравлических ударов напорных трубопроводных систем, транспортирующих различные жидкости, в том числе загрязненные.
Известен клапан-гаситель гидравлических ударов, содержащий корпус с отверстием для сброса воды, внутри которого имеется тарельчатый клапан, открывающийся при возникновении значительных повышений давления в системе и подпружиненный относительно поршня, над которым имеется полость, заполненная перекачиваемой жидкостью и связанная посредством соединительной трубки через дросселирующий элемент с полостью в нижней части гасителя (Дикаревский В.С., Зырянов В.П., Татура А.Е. Противоударная защита закрытых оросительных сетей. - М.: Колос, 1981, с.25).
Данное устройство используется главным образом для противоударной защиты напорных трубопроводов, работающих на чистой воде, что ограничивает область использования указанного клапана-гасителя в виду наличия в его конструкции быстро засоряемых частей (соединительная трубка с дросселирующим элементом).
Наиболее близким устройством того же назначения к предлагаемому объекту является гаситель гидравлических ударов, содержащий установленный на участке трубопровода корпус с окнами для сброса жидкости и сливной линией, внутри которого имеется сбросной клапан с конической посадочной поверхностью, открывающийся при возникновении значительных повышений давления в системе, и поршень, подпружиненный относительно сбросного клапана, с образованием
полости, заполненной антифризной жидкостью, куда через разделитель сред с дросселирующим элементом передается давление из трубопровода, при этом сливная линия установлена вертикально вниз и соосно со сбросным клапаном в живом сечении трубопровода, а разделитель сред выполнен в виде сильфонной оболочки и закреплен по оси трубопровода. (Авторское свидетельство СССР N1583695, F 16 К 47/02, F 16 L 55/02, 1990). Данное устройство принято за прототип предлагаемой полезной модели.
К причинам, препятствующим использованию известного устройства для защиты от гидравлических ударов напорных трубопроводов, подающих, в том числе загрязненные жидкости, относится возможность засорения гасителя загрязнениями, содержащимися в транспортируемой жидкости. Гаситель гидравлических ударов, принятый за прототип, чаще используется для защиты напорных трубопроводных систем, работающих в условиях отрицательных температур. В связи с этим гаситель со сливной линией размещается в живом сечении трубопровода, что создает дополнительные гидравлические сопротивления в рабочем режиме, а также усложняет проведение профилактических осмотров и ремонта такого гасителя, поскольку требует прекращения подачи жидкости по трубопроводу на соответствующий период времени.
Указанные недостатки препятствуют широкому использованию данного гасителя для напорных трубопроводных систем различного назначения, в том числе транспортирующих бытовые и промышленные сточные воды.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы гасителя и расширение области его использования для противоударной защиты напорных трубопроводов, транспортирующих не только чистую воду, но и другие жидкости, содержащие различные
примеси и загрязнения, а также уменьшение гидравлических сопротивлений напорной системы и улучшение условий проведения профилактических осмотров и ремонта гасителя.
Технический результат достигается тем, что в гасителе гидравлических ударов, содержащем корпус со сливной линией, внутри которого установлен сбросной клапан, плотно прилегающий к седлу и подпружиненный относительно поршня, над которым имеется полость, заполненная жидкой средой и связанная посредством импульсной трубки через дросселирующий элемент с разделителем сред, выполненным в виде сильфонной оболочки, в нижней части корпуса под седлом сбросного клапана имеется полость, сообщающаяся с защищаемым трубопроводом, в которой закреплен разделитель сред, причем жидкая среда, заполняющая полость над поршнем и разделитель сред, является однородной, а сливная линия установлена перпендикулярно оси гасителя выше седла сбросного клапана.
На чертеже представлен общий вид гасителя гидравлических ударов с установкой его на защищаемом трубопроводе. Гаситель содержит корпус 1 со сливной линией 2, установленный на отводном патрубке 3 защищаемого трубопровода 4 через задвижку 5. Внутри корпуса имеется сбросной клапан 6, плотно прилегающий к седлу 7 и подпружиненный относительно поршня 8, над которым имеется полость 9, соединенная с помощью импульсной трубки 10 через дросселирующий элемент 11 с разделителем сред 12, выполненным в виде сильфонной оболочки. Система полость 9 - сильфон 12 заполнена однородной жидкой средой (например, машинным маслом). В нижней части устройства под седлом 7 сбросного клапана 6 имеется полость 13, в которой закреплен разделитель сред 12. Сливная линия 2 установлена перпендикулярно оси гасителя выше седла 7 сбросного клапана 6.
Гаситель гидравлических ударов работает следующим образом.
При нормальных условиях эксплуатации и рабочем давлении в трубопроводе 4 клапан 6 плотно прижимается к седлу 7 за счет давления, передаваемого из разделителя сред 11 в полость 9 и действующего на поршень 8, подпружиненный относительно клапана 6. Гидравлическая нагрузка, прижимающая клапан 6 к седлу 7, обуславливается тем, что его площадь меньше площади поршня 8.
При гидравлическом ударе давление в трубопроводе 4 под клапаном 6 возрастает. Одновременно происходит сжатие разделителя сред 11, укрепленного в полости 12. Давление передается в полость 9 с некоторым запаздыванием, обусловленным устойчивым гидравлическим сопротивлением дросселирующего элемента 11 в импульсной трубке 10 движению жидкости, заполняющей систему разделитель сред 12 - полость 9. Вследствие указанного запаздывания давление на клапан 6 со стороны напорного трубопровода 4 на короткое время превышает давление, действующее на поршень 8 со стороны полости 9. Клапан б приподнимается, и часть жидкости из трубопровода 4 по отводному патрубку 3 сбрасывается по сливной линии 2. При этом давление в трубопроводе 4 снижается, клапан 6 закрывается и сброс жидкости прекращается.
Изменение давления в трубопроводе 4 при гидравлическом ударе вызывает открытие и закрытие клапана 6 в оптимальном режиме при эксплуатации гасителя в напорных системах, транспортирующих как чистую воду, так и другие жидкости, содержащие различные примеси и загрязнения. Установка гасителя на отводном патрубке 3 защищаемого трубопровода 4 не вызывает значительных гидравлических сопротивлений в напорной системе, а также дает возможность проводить профилактические осмотры и ремонт гасителя без нарушения рабочего режима напорной магистрали.
Полезная модель относится к гасителям дифференциального действия с гидравлической нагрузкой, поэтому устройство реагирует только на значительную разность давлений. Один и тот же гаситель успешно работает при различных давлениях, его можно устанавливать сразу для группы насосов с разными параметрами, при этом не требуется специальной регулировки прибора, так как она осуществляется автоматически в соответствии с изменением давления.
Такой гаситель может быть установлен как в здании насосной станции с отводом сбрасываемой жидкости в приемный резервуар, так и в любом колодце по длине трубопровода с отводом жидкости в мокрое отделение. Объем жидкости, сбрасываемой клапаном, как правило, невелик и составляет несколько десятков литров.