Способ гашения гидравлических ударов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16 1 55/О БРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВИ(71) Днепропетровский ордена ТрудоКрасного Знамени государственный унситет имени 300.летия воссоединенияраины с Россией(54) (57) СПОСОБ ГАШЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УДАРОВ в гидромагистрали, заключающийся в формировании в потоке газовых включений путем воздействия на него ультразвуковыми колебаниями перед срабатыванием регулирующего органа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа, воздействие на поток осуществляют излучателем ультразвука, удаленным от регулирующего органа на расстояние, равное длине пробега ударной волны за время срабатывания регулирующего органа, в течение времени, необходимого для распространения газожидкостной смеси от излучателя до регулирующего органа.1190136 р 1 -- с = т,2 х 10кг/ма с,Составитель В. Халецкий Техред И. Верес Корректор О. Луговая Тираж 897 Подписное ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Н.ГунькоЗаказ 6955/39 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гашения гидравлических ударов в нефтехимической промышленности, энергетике, тепло- и водоснабжении.Цель изобретения - повышение эффективности гашения гидроударов.Согласно способу перед включением регулирующего органа на расстоянии от него, равном длине пробега ударной волны за время срабатывания регулирующего органа, в поток жидкости вводят ультразвуковые колебания с мощностью, соответствующей порогу жидкостной кавитации, в течение времени, необходимого для распространения газожидкостной смеси с пониженным,волновым сопротивлением на участке от источника ультразвуковых колебаний до регулирующего органа, после чего подают сигнал на срабатывание регулирующего органа.На чертеже показана гидромагистраль, реализующая предлагаемый способ.Пример. Гидромагистраль состоит из всасывающего трубопровода 1, центробежного насоса 2, защищаемой гидромагистрали 3, источника 4 ультразвуковых колебаний, регулирующего органа 5 (заслонка, отсечной клапан или регулятор расхода).До появления гидравлических ударов (стационарный режим) жидкость (вода) по гидромагистрали 3 протекает с постоянной скоростью 1.1 = 10 м/с и имеет волновое со- противление где С 1=1200 - скорость распространения звука в воде, м/с;Р 1 = 1000 - ее плотность, кг/м з.Перед включением регулирующего органа 5 на расстоянии от него 1.=С, 1 12 м (где т = 0,01 - время срабатывания регулирующего органа 5 с,) создают в потоке 5 О 15 20 25 зо 35 жидкости ультразвуковые колебания при напряжении на излучателе 4 в 200 В. В результате ультразвуковой кавитации в жидкости начинает выделяться растворенный газ, образуется газожидкостная смесь с новым значением волнового сопротивления РъСг. Волновое сопротивление РгСг возле источника 4 ультразвуковых колебаний уменьшается от значения Р 1 Ст до минимального (для данного напряжения на излучателе в 200 В) значения РгСа=0,02 Х 10 кг/мс. Ультразвуковые колебания вводят в поток жидкости в течение времени 11 = 1./11 = 1,2 с, (где 1 - длина; 1.1 - скорость течения жидкости) так, чтобы газожидкостная смесь с пониженным волновым сопротивлением РгС г = 0,2 кг/м 2 с успела распространиться вместе с текущей .со скоростью 11=10 м/с жидкостью от источника 4 ультразвуковых колебаний до регулирующего органа 5, после чего подают сигнал на включение регулирующего органа 5. Возникает гидравлический удар. В соответствии с формулой Жуковского Н. Е. Ьр = + р с 11, повышениедавления Ьр при гидроударе прямо пропорционально волновому сопротивлению. Таким образом, при постоянной скорости течения транспортируемой жидкости 11 повышение давления гидроудара при наличии ультразвуковых колебаний более чем в 5 раз (Р 1 С 1/РгСг = 1,2 Х 107 /0,2 Х 10 а =6) ниже, чем при отсутствии их, т.е. обеспечивается более 80% гашения гидравлического удара.Способ гашения гидравлических ударов обеспечивает повышение эффективности функционирования способа за счет исключения наиболее опасной зоны кавитации в рабочем органе насосов, а также за счет предотвращения появления гидравлических ударов до образования газожидкостной смеси на участке между источником ультразвуковых колебаний и регулирующим органом.