Демпфер гидравлического удара

2562 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 . 55/04; 55/055 151) ЗОБРЕТЕНЕЯЬСТВУ ИСАНИ АВТО Р СКОМУ С ВИ и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(56) Авторское свидетельство СССР М 1278536; кл. Р 16 1 55/02, 1985.(57) Использование: гашение энергии гидравлических ударов в стенках трубопроводов, Цель изобретения - повышение эффективности гашения вцсокочастотйых волн. Сущность изобретения". демпфер соИзобретение относится к гидравлике и может быть йспользовано для гашения гидравлических ударов, возникающих в стенках трубопроводов,Известен демпфер гидравлического удара, содержащий установленный на трубопроводе корпус, в котором размещен демпфирующий элемент, выполненный в виде поперечно-гофрированного элемента, присоединенного обоими концами к трубопроводу, Недостатком известного демпфера являются низкие диссипативные характеристики по отношенйю к высокочастотным ко-" .лебаниям, например ультразвукового диапазона, возникающим в трубопроводах в результате гидравлического удара.: Наиболее близким по технической сущности к изобретению является демпфер гидравлического удара, содержащий выполненную в виде полого усеченного конуса с малым и большим основаниями; Хдержит поперечно-гофрированный элемент (ПРГЭ) (2) и 2 дополнительных демпфирующих элемента (ДПЭ) (3) с внутренней поверхностью экспоненциальной формы, ПРГЭ (2) установлен между торцовыми поверхностями трубопроводов (ТБ)(1). При возникновении В ТБ (1)Г гидроудара часть энергии высокочастотной волны распространяется по его стенке. ДПЭ (3) преобразуют ее в тепловую энергию жидкости в полости ПРГЭ (2) и уменьшают интенсивность отра- женной от концов ТБ (1) высокочастотной волны. 1 ил. при этом большее основание направлено Я навстречу потоку, поперечно-гофрированную эластичную оболочку, установленную внутри поперечно-гофрированной про- ф ставки, размещенной в корпусе, установленном на трубопроводе. Основной (Я недостаток такого демпфера,заключает- О ся в том, что он обладает низкими диссипативными характеристиками по отношению к высокочастотным колебаниям, например ультразвукового диапазона, возникаюЩим -в грубопроводах в результате гидравлического удара. Данное обстоятельство обьясняется различием ско- а ростей распространения волн в материале трубопровода и в жидкости, находящейся в нем, Например, если трубопровод выполнен из стали, а в качестве жидкости применена вода, то скорости звука в указанных средах соответственно равны 5850 и 1497 м/с. В то же время поперечно-гофрированная проставка, выполненная из эластичного материала, обладает высокой отражающей способностью по отношению к ультразвуковым волнам. Поэтому вслучае возникнове: ния в магистрали гидравлического удара, .возбужденная им- ультразвуковая"волна, распространяющаяся по трубопроводу, достигает границы раздела сред трубопровод-поперечно-гофрированная проставка значительно раньше (приблизительно в 3 раза быстрее, нежели та же волна в воде, В результатеотраженная от грайицы раздела сред трубопровод-"поперечно-гофрированная проставка ультразвуковая волна в"тру: бопроводе изменяет свое направление наобратное и распространяется навстречу прямой волне в жидкости и совмещенной с ней упругой волной сжатия в трубопроводе, При столкновении отраженной волны й укаэанной волны сжатия в стенке трубопровода вследствие того,:что они направлены:а противофазе, происходит интенсйвное преобразование акустической энергий а тепловую,что сопровождается либо разрушениемстенки, либо появлением а ней усталоСтйых явлений.Цель изобретения - повышение эффективности гашения высокочастотных волн.Поставленная цель достигается тем, чтодемпфер, содержащий установленный между "торцовыми йоаерхностями концов трубопроводов пойеречно-гофрированный элемент из эластичного материала, герметично закрепленный концами к трубопроводам, снабжен дополнительными демпфирующими элементами, закреплен ными на торцовых поверхностях трубопроводов, каждый из которых выполнен в аиде акустических трансформаторов с вйутренней поверхностью экспоненциальной формы, причем акустический трансформатор и трубопровод выполнейы из одного материала. В ведение дополнительных демпфирующих элементов позволяет изменить физическую картину процесса диссипации энергии ультразвуковой волны, распространяющейся по трубопроводу за счет концентрации энергии ультразвуковой волны с последующим ее рассеянием в жидкости, протекающей по трубопроводу.На чертеже представлена схема предлагаемого демпфера.Демпфер содержит установленныймежду торцовыми поверхностями концов трубопроводов 1 поперечно-гофрированный элемент 2 из эластичного матерйала, герметично закрепленныйконцами к трубопроводам 1, и дополнительные демпфирующие элементы 3, аып 0 лненйые а виде акустических трансформаторов с внутренней поверхностью"экспоненциальной Формы из того же материала, что и трубопровод,1,Демпфер гидравлического удара рабо 5 тает следующим образом,В случае гидроудара вмагистрали происходит интенсивное преобразование кинетической энергии потока жидкости аэйергиЮ волйы сжатия, распространяющей 10 ся всторонудемпфера, Вследствие того, чтоскорость движения аысокочастотйой волныв стенке трубопровода значительно выше,чем в жидкости",-достижение ее Фронтомконца трубопровода 1 пройсходит раньше,15 чем Фронтом волны сжатия а жидкости. Поскольку к концу трубопроводов 1 присоединены дополнительнье демпфирующиеэлементы 3, выполненные .в виде акустических трансформаторов с внутренней экспо 20 ненциальной поверхностью, в последнейпроисходит концентрация эйергии высоко-,частотной "волны, распространяющейся в .стенке трубопровода 1 с последующим еепреобразованием демпфирующими эле 25 ментами 3 в тепловую зйергию жидкости,находящейся в полости поперечно-гофрированного элемента 2, В результате значительно уменьшается интенсивность волны, .отраженной от концов трубопровода 1, а30 связи с чем столкйовение фронта отраженной высокочастотной волны в стенке трубопровода 1 и фронта направленной впротивофазе к ней прямой высокочастотнойволны, распространяющегося совместно с35 волной сжатия в жидкости, сопровождаетсяменьшими по величине местными напряжейиями в стенке. По достижении фронтомволны сжатия в жидкости поперечно-гофрированного элемента 2 происходит гашение40 ее энергии в результата расширения в полости этого элемента,Формула изобретения Демпфер гидравлического удара, со держащий установленный между торцовыми поверхностями концов трубопроводов поперечно-гофрированный элемент из эластичного материала, герметично закрепленный концами к трубопроводам, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияэффективности гашения высокочастотных волн, демпфер снабжен дополнительными демпфирующими элементами, закрепленнйми на торцовых поверхностях трубопро водов, каждый из которых выполнен в видеакустических трансформаторов с внутренней поверхностью экспоненциальной Формы, причем акустический трансформатор и трубопровод выполнены из одного материала.. Шагова Техред М,Моргеитал Корректор И, Шмакова а изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 аказ 3081Тираж . . ПодписноеВНИИПИ Государственного комйтета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,.Ж, Раушская наб 4/5