Коллектор осреднения давления в трубопроводе

АНИЕ Союз СоеетскикСоциелистическивРеслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) Дополнительное к авт. свидявлено 11,03.80 (21) 2891787/18-10 51) Лф Кл.зб 01 1. 19/06 б 01 1. 19/00 сударстввннмй квмнте а делам навбретвн Опубликовано 30.11.81. Бюллетень 44Дата опубликования описания 30.1 .81 3) УДК 531.78 (088.8) ткритн,. втабе,ннкоа 1иф ЬЯМРТИМ уйбышевский ордена Трудового Крас авиационный институт им. акад. С. П го ЗнамКороле 71) Заявитель 4) КОЛЛЕКТОР ОСРЕДНЕ В ТРУБОПРОВОДВЛЕН установки обратных клапанов для повышения быстродействия.Цель изобретения - повышение быстродействия осреднения давления и повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, что коллектор осреднения давления в трубопроводе, выполненный в виде кольцевой камеры со штуцером для присоединения манометра, охватывающей трубопровод и соединенной с полостью трубопровода радиальными каналами, в которых установлены дросселирующие элементы, снабжен двумя магнитными клапанами, а кольцевая камера разделена перегородкой на две полости, в первой из которых установлен параллельно дросселю магнитный клапан прямого действия и смонтирован штуцер для присоединения манометра, а во второй установлен клапан обратного действия, смонтированный в перегородке, при этом вторая полость сообщена каналом с трубопроводом,На фиг. 1 пока разрез; на фиг. 2 тики коллектора нов; на фиг. 3 -с присоединением заявки(23) Приоритет -3Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к устройствам для измерения средних давлений в потоке с неравномерным полем скоростей и давлений.Известно устройство, содержащее демпфер и два встречно включенных пружинных обратных клапана 1.Недостатком этого устройства является его низкая надежность, обусловленная резкими ударами клапана о седло на переходных режимах и тем, что эти клапаны подвержены неустойчивой работе. Кроме того, в данном устройстве отсутствует регулировка диапазона перепада давлений, в котором происходит демпфирование пульсаций давления,Известен также коллектор осреднениядавления газа или жидкости в трубопроводе, 15выполненный в виде кольцевой камеры, охватывающей трубопровод и соединеннойс полостью трубопровода радиальными каналами, в которые установлены дросселирующие элементы 2,Недостатком такого коллектора является 20большое запаздывание при измерении осредненных давлений и измерений среднего давления в системе, а также невозможность н коллектор, продольныи переходные характерисклапанами и без клапасовместные дроссельныехарактеристики демпфирующих элементови клапанов.Коллектор выполнен в виде кольцевойкамеры 1, охватывающей трубопровод 2,и в которой радиально ввернуты и уплотнены кольцами 3, равномерно распределенные по всей охватываемой корпусом 1 поверхности дроссели А. Дроссели А состоят из гильзы 4, дросселирующего элемента 5 из пористого материала, который закреплен в гильзе 4 завальцовкой. В трубопроводе 2 и перегородке 6 установлены регулируемые магнитные клапаны Б и В с уплотнительными кольцами 7. Магнитные регулируемые клапаны Б и В состоят из штуцера 8, в котором запрессован кольцевой магнит 9. На штуцер 8 наворачивается самоконтрящаяся регулировочная гайка 10, в которой свободно перемещается магнитная заслонка 11, при этом заслонка установлена с зазором относительно кольцевого магнита. Кольцевой магнит 9 и магнитная заслонка 11 притягиваются друг к другу разнородными полюсами, а зазор между ними изменяется регулировочной гайкой 10. В регулировочной гайке 10 выполнено несколько диаметрально расположенных отверстий; в регулировочной гайке 10 клапана Б - для сообщения полости а с полостью б; регулировочной гайке 10 клапана В - для сообщения полости б с полостью в. Кроме того, в регулировочной гайке 10 клапанов Б и В выполнены пазы под отвертку. В регулировочной гайке 10 установлено стопорное кольцо 12, препятствующее выпаданию магнитной заслонки 11 из регулировочной гайки 10. Клапаны Б. и В регулируются вращением регулировочной гайки 10 через отверстия, закрывающиеся заглушками 13 с уплотнительными кольцами 14. В кольцевой вставке 15 выполнено отверстие для сообщения полости а с полостью в, Через штуцер 16, приваренный к кольцевому корпусу 1, производится отбор осредненного давления к измерительному прибору (не показан).Фланец 17 и кольцо 18; кольцо 18, перегородка 6 и кольцевая обечайка 19; кольцевая обечайка 19 и фланец 20 кольцевой камеры 1 стягиваются между собой болтами и уплотняются прокладками 21 и резиновыми кольцами 22.Коллектор работает следующим образом.При стационарном режиме работы, когда давление в полости б равно давлению в контролируемой полости а, магнитные регулируемые клапаны Б и В закрыты. При этом измерительный прибор сообщается с источником контролируемого давления через дроссели А, которые гасят пульсации контролируемого давления.При возрастании среднего давления из-за значительного гидравлического сопротивления дросселей появляется резкий перепад давления между полостями а и б, превы 4шающий перепад давления, на который настроены магнитные клапаны Б и В, Под действием этого перепада давления открывается клапан Б. При этом измерительный прибор сообщается с полостью б не только через дроссели А, но и через клапан Б. После выравнивания давлений в полостях а и б клапан Б закрывается.При спаде среднего давлния вступает в работу клапан В, работа которого аналогична работе клапана Б. 5 10 15 20 25 Зо З 5 40 45 50 55 Переходный процесс .в измерительной магистрали показан на фиг. 2. Кривая 1 соответствует процессу коллектора без клапанов; кривая 2 - процессу коллектора с пружинными клапанами; кривая 3 - процессу коллектора с магнитными клапанами.Повышение быстродействия коллектора с магнитными клапанами по сравнению с коллектором с пружинными клапанами объясняется особенностью характеристик магнитных клапанов, На фиг. 3 показаны совместные характеристики дросселей и параллельно соединенных с ними пружинных и магнитных клапанов, Из характеристик следует, что до заданного перепада давления Л Р между полостями а и б работают дроссели А, т. е. расход Я из одной полости в друг ю определяется только характеристиками дросселей (участок г). При увеличении расход,. через дроссели А, больше чем расход, оп, .деляемый перепадом Л Р, вступа; .; раб у клапан Б, характеристика которого имеет ниспадающий характер для магнитного клапана (участок д) и возрастающий для пружинного (участок е). Это означает, что при одинаковых проходных сечениях пружинного и магнитного клапанов сопротивление магнитных клапанов в значительной степени меньше сопротивления пружинных клапанов. Поэтому переходный процесс при установке в коллектор пружинных клапанов будет происходить с большим запаздыванием, чем переходный процесс при установке в коллектор магнитных клапанов. Кроме того, закрытие пружинного клапана происходит под большим начальным силовым воздействием пружин, что приводит к большему удару клапана о седло и снижает надежность устройства. Из-за того, что магнитный клапан имеет малое начальное усилие закрытия, при его закрытии не происходит сильного удара клапана о седло. Максимальное усилие, действующее на подвижный элемент магнитного клапана, равно усилию от перепада давления ъ Р, а максимальное усилие, действующее на подвижный элемент пружинного клапана,больше.Величина перепада давления Л Р, при котором происходит открывание клапанов Б и В, регулируется вращением регулировочной гайки 10 и может изменяться в широких пределах,5Экономический эффект от применения коллектора предлагаемой конструкции достигается за счет сокращения времени экспериментальных исследований и повышения надежности работы устройства.5формула изобретения1. Коллектор осреднения давления в трубопроводе, выполненный в виде кольцевой камеры со штуцером для присоединения 1 О манометра, охватывающей трубопровод и соединенной с полостью трубопровода радиальными каналами, в которых установлены дросселирующие элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия осреднения давления и повышения надежности, он снабжен двумя магнитными клапанами, а кольцевая камера разделена перегородкой на две полости, в первой из которых установлен параллельно дросселю магнитный клапан прямого действия и смонтирован штуцер для присоединения манометра, а во второй установлен клапан обратного действия, смонтированный в перегородке, при этом вторая полость сообщена каналом с трубопроводом.2. Коллектор по п. 1. отличающийся тем, что в нем клапан выполнен в виде кольцевого магнита, переходного штуцера, в полости которого установлен этот магнит, и подвижной заслонки, установленной в гайке, навинченной на указанный штуцер, и снабженный радиальными отверстиями и перекрывающей их заслонкой, при этом заслонка установлена с зазором относительно кольцевого магнитаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР621981, кл. 6 01 Е 19/06, 28.03.77.2, Авторское свидетельство СССР627361, кл. б 01 1. 19/06, 15.02.73 (прототип).Составитель Л. Балянина Редактор В. Петраш Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко Заказ 10532/63 Тираж 910 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патентэ, г. Ужгород, ул, Проектная, 4