Устройство для предотвращения гидравлического удара

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 1) 916( СОРРЬ(ТИЙ БР ЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОПИСАНИЕ И М АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТ" ВРАЦЕНЙЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА,содержащее обратный клапан, перекрывающий напорный трубопровод и соединенный тягой с рычагом, закрепленным на поворотной оси, другой конец которого соединен с поршнем гидроцилиндра, связанным с запорным органом, перекрыва ющим патрубок для выпуска рабочейсреды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и эФфективности, запорный орган вы(1 олнен в виде поршня, на котором со стороны выпускного патрубка установлены патрубки цилиндрической и ворон" кообразной форМы, прйчем патрубок воронкообразной формы плотно прижат к выпускному патрубку свозможностью пе- . ремещения по нему,и впатрубке воронкообразной формы выполненысливные отверстия.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что поршень с цилиндрическим и воронкообразнымпатрубками снабжен пружинами, соединяющими его с поршнем гидроцилиндра,(9. Ф причем в поршне гидроцилиндра выполнены дроссельные отверстия.Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частностик устройствам, предовращающим гидравлические удары в напорных трубопроводах.Известно устройство для предотвращения гидравлического удара, содержащее обратный клапан, перекрывающий напорный трубопровод и соединенный тягой с рычагом,закрепленным на поворотной оси, другой конец которо" го соединен с поршнем гидроцилиндра, 1.0 связанным с запорным органом, перекрывающим патрубок для выпуска рабочей среды 13Однако это устройство характеризуются недостаточной надежностью и 15 низкой эффективностью особенно в гидротранспортных системах при нали-чии в несущей жидкой среде твердых частиц.Цель изобретения - повышение надежности и эффективности.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для предотвращениягидравлического удара эапорный органвыполнен в виде поршня, на котором со стороны выпускного патрубка установлены патрубки цилиндрической и воронкообразной формы, причем патрубок воронкообразной формы плотно прижат к выпускному патрубку с воэможностью переме."ения по нему, и в,патрубке воронкообразной Формы выпОлнены сливные отверстия.Поршень с цилиндрическим и ворон,кообразным патрубками снабжен пружинами, соединяющими его с поршнем гидроцилиндра, причем в поршне гидроцилиндра выполнены дроссельные отверстия,На чертеже показано устройство для предотвращения гидравлического удара, разрез, 40На магистральном трубопроводе 1 жестко закреплены опорные стойки 2, на которых закреплен гидроцилиндр 3 с крышкой 4, отверстием 5 и полостями А, Б и В, в котором жестко эа креплена перегородка б с отверстием 7 и размещены поршни 8 и 9, соединенные между собой упругими пружинами 10. К нижнему поршню прикреплены патрубки цилиндрической 11 и воронкообразной 12 формы, причем последний, в котором образованы сливные отверстия 13 для излива рабочей среды по патрубкам 14,на которых смонтированы эапорные органы 15,плотно прижат к-выпускному патрубку 16 с возможностью пере- .: мещения по нему. Верхний поршень с дросселирующими.отверстиями 17 посредством штока 18 связан с одним концом рычага 19, который закреплен шарнирно на опорной оси 20. Другой 60 конец рычага через тягу 21, проходящую в крышке 22 шарниров 23, соединен с запорным органом 24 обратного клапана 25. Для выравнивания давлений на обе стороны поворотного диска предус 65 мотрено отверстие 26. Кроме того, в конструкции предусмотрены уплотнения для герметического перекрытия седла 27, для герметизации корпуса обратного клапана 28 и 29, а также для предотвращения утечек между трущимися поверхностями 30 и 31.Полость А между поршнями 8 и 9,а также полость Б между поршнем 8 и перегородкой б заполнены жидкостьюхидкостью большой вязкости).Приустановившемся режиме работы, когда насос ( на чертеже не показан нагнетает рабочую среду по трубопроводноймагистрали 1, обратный клапан открыт.Устройство работает следующим образом.После запуска насоса .(не показан .одновременно с повышением давления в трубопроводе 1 открывается обратный клапан. Запорный орган 24 поднимается и влечет эа собой тягу 21,которая к нему подсоединена посредством шарниров 23, имеющих возможностьа- поворота вокруг осей на 90, После развития номинального давления запорный орган 24 занимает показанное на чертеже положение. Левый конец рычага 19 поднимается тягой 21 максимально. Рычаг поворачивается вокругопорной оси 29 и посредством штока 18 . перемещает вниз поршень 8, который,сжимая пружины 10, увлекает за собой поршень 9 и прижимает к выпускному патрубку 16 уплотнения 27. Рабочая жидкость транспортируется по магистральному трубопроводу 1. Опасность гидравлического удара возникает при выключении насоса, чему способствует быстрое закрытие обратного клапана, который в последний момент захлопывается, В результате быстрого изменения скорости движения потока рабочей среды давление резко повышается.Наличие в системе предлагаемого устройства предотвращает опасность возникновения гидравлического удара.После выключения привода насоса, когда давление в трубопроводе 1 уменьшается, эапорный орган 24 обратного клапана опускается и тянет эа собой тягу 21 и рычаг 19. Последний начинает поворачиваться вокруг шар,нира на опорной оси 20, При этомперемещается вверх шток и закрепленные на нем поршень 8 с отверстиями17, пружина 10, поршень 9, патрубки цилиндрической 11 и воронкообразной 12 формы, патрубки 14 и закрепленные на них запорные органы 15.3 апорный орган 24 опускается медленно,так какмедленно поднимается шток и закрепленные на нем элементы, Это достигается тем, что полость Б полностью заполнена вязкой жидкостью и скорость перемещения штока 18 и закрепленных элементов определяется скоростью истечения жидкости иэ полости Б через от1048232 Составитель Е. АнкудиноваРедактор Т. Митейко Техред Л, Пилипенко КорректорА. Повх Подписное Заказ 7902/42 Тираж 925ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 верстия 7 в полости В, а через дросселирующие отверстия 17 в полости А. Это происходит медленно и равномерно, так как диаМетры укаэанных отверстий (площадь поперечного сечения) не меняются в течение всего процесса, т.е. до полного закрытия обратного клапанакогда поворотная тарелка займет положение, показанное пунктиром ). При опускании запорного органа 24, перемещений вверх штока и закрепленных на нем элементов в определенный момент патрубки 11 и,12, а также уплотнение 27 освобождают выпускной патрубок 16 и нереэ последнее из трубопровода 1 вытекает рабочая среда, 15 чем предотвращается возникновение гидравлического удара.Выпущенная из трубопровода 1 рах: бочая жидкая среда через патрубки 14 при этом запорные органы 15 должны 2 О быть открыты) поступает в атмосферу или в специально сооруженные емкости.После полной остановки системы и закрытия обратного клапана закрывают запорные органы 15, чтобы при нерабочем времени жидкость не изливалась иэ трубопроводной магистрали 1.При запуске системы насоса) эапорные органы 15 на патрубках 14 открываются. Этим достигается дополнительный эффект при запуске системы, Так как во время запуска насо" сов при большой длине трубопровода и наличии геодезической высоты пода-, чи при заполненном трубопроводе) всегда происходит мгновенное повыше- З 5 ние давления, поскольку трубопровод является упругим и движение в нем начинается не сразу после включения, насоса, а с некоторым опазданием.Если запорные органы 15 открыты, 40 то по патрубкам 14 жидкость в момент запуска насоса через выпускной патрубок 16 изливается из трубопровода,что предотвращает даже незначительноеповышение давления,В устройстве обеспечено также плавное.открытие обратного клапана, таккак во время поднятия (открытия) запорного органа 24 шток 18 и закрепленные на нем элементы опускаются медленно. Такое перемещение этих элементов достигается тем, что полость между поршнями 8 и 9 при закрытом положении обратного клапана, когдапоршень 8 находится крайне. в верхнемположении, т.е. опирается на перегородку 6, полость Б ликвидируется ижидкость поступает в полость В заполнена вязкой жидкостью и препятствует быстрому движению. Скоростьопускания этих элементов вниз определяется скоростью поступления вязкойжидкости в полости Б из полости Вчерез отверстие 7, а из полости Ачерез дросселырующие отверстия 17в поршне 8.В обратном клапане предусмотреноотверстие 26 для выравнивания давлений на обе стороны запорного органа24, что необходимо для нормальногоего закрытия при предлагаемой конст"рукции,Отверстие 5 необходимо для сообщения полости В с атмосферой для свободного перемещения закрепленныхна штоке 18 элементов.Воронкообразная форма патрубка 12обусловлена тем, что при такой формедостигается моментальное уменьшениескорости рабочей среды, которан иэ"ливается через выпускной патрубок16 из трубопровода 1.Технико-экономический эффектповышение надежности устройства.