Устройство управления приводом клапана для гашения гидравлических ударов

,(56) Авторское свВ 1245792, кл. Е УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕ мПАНА ДЛЯ ГАШЕНИЯ ГИД0 В(57) Изобретение является усовершенствованием устройства по авт. св.У 1245792 и может быть. использовано для защиты трубопроводов от гидравлического удара. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства. В момент выклкчения насоса 2 давление. в магистрали 1 снк; жается и обратный клапан 3 закрывается. Это вызывает снижение давления на участке до обратного клапана 3, трубопроводе 11 и во внутренней полости емкости 4. В свою очередь под воздействием отраженной волны повышенного давления растет давление под запорным органом 23 клапана 17, в трубопроводе 13 и во внутренней полости. емкости 6. Понижение давления во внутренней полости емкости 4 приводит к понижению давления во внутренних полостях сильфонных разделиИзобретение относится к машино 20строению и может быть использовано внефтехимической промьпдленности, тепловодоснабжении и канализации,Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства.На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство управления приводом клапана для гашения.гидравлических ударов,30Устройство управления приводомклапана для гашения гидравлическихударов установлено на магистрали 1 снасосом 2 и обратным клапаном 3. Уст"ройство управления приводом клапанадля гашения гидравлических ударовсодержит емкость 4 с сильфонным разделителем 5 и емкость 6 с сильфонным разделителем 7. Емкости 4 и 6сообщены друг с другом трубопроводами 8 и 9 через обратный клапан 10 сдросселем. Емкость 4 подключена кмагистрали 1 до обратного клапана 3с помощью трубопровода 1 1 с задвижкой 12, а емкость 6 подключена к магистрали 1 после обратного клапана 3с помощью трубопровода 13 с задвижкой 14.Емкости 4 и 6 сообщены трубопро"50водом 15 с внутренней полостью сильфонного разделителя 16 клапана 17.Клапан 17 содержит перегородку 18,которая делит его внутреннюю полостьна полости 19 и 20, причем полость 20сообщена с атмосферой отверстием 21.55Торец сильфонного разделителя 16жестко соединен штоком 22 с запорныморганом 23 клапана 17. Шток 22 разтелей 28,5,38,39,16, а также в тру-"бопроводах 42, 8,9,15. Повышение давления приводит к повышению давленияв сильфонных разделителях 7,29, трубопроводах 35,31. Это вызывает открытие запорного органа 23 и сбросжидкости с повышенным давлением. Таким образом, после выключения насоса или при его запуске на открытуюзадвижку устройство автоматическиобеспечивает открытие и закрытие клапана для гашения гидравлических ударов, -1 ил. мещен в направляющей втулке 24. Запорный орган 23 отделяет входной 25 патрубок от сливного 26 патрубка. дифференциальный цилиндр 27 содержит сильфонные разделители 28 и 29, подвижные торцы которых жестко соединены штоком 30, Внутренняя полость разделителя 29 сообщена трубопроводом 31 через обратный клапан 32 с дросселями с емкостью 6, Полость 33 дифференциального цилиндра, расположен- ная между сильфонными разделителями 28 и 29, сообщена с атмосферой через отверстие 34.Емкость 6 сообщена трубопроводом 35 с трубопроводами 9 и 15 через обратный клапан 10. За обратным (по потоку) клапаном 3 установлена задвижка 36. Корпус дифференциального цилиндра 27 дополнительно снабжен секцией 37, в которой размещены сильфонные оболочки 38 и 39, жестко связанные со штоком 30. Полость секции 37 сообщена с атмосферой отверстием 40. Полости трубопроводов 9 и 8,42 сообщены через обратный клапан 41 с дросселирующим элементом, Состояние элементов устройства, показанных сплошными линиями, указывает на готовность устройства к работе.Устройство работает следующим образом.При выключении насоса 2 давление в магистрали 1 падает и обратный клапан 3 закрывается. При этом давление на участке магистрали 1 до обратного клапана 3, а также в трубопроводе 11 и во внутренней полости еь 1 кости 4 продолжает снижаться, ана участке магистрали 1 после обра-,-. ного клапана 3 во входном патрубке под запорным органом 23 клапана 17, в трубопроводе 13 и во внутренней полости емкости 6 после возврата от" раженной волны начинает повышаться.Понижение давления во внутренней полости емкости 4 приводит к понижению давления во внутренних полостях сильфонных разделителей 28,5,38,39 и 16, а также в трубопроводах 42,8, 9,15, соединяющих и полости.. Повышение давления во внутренней полости емкости 6 приводит к повышению давления во внутренних полостях сильфонных разделителей 7 и 29, а также в трубопроводах 35 и 31, соединяющих эти полости. При определенном соотношении давлений в магистрали 1 по обе стороны обратного клапана 3 усилие на запорном органе 23 клапана 17 становится больше усилия на торец сильфонного разделителя 16, эапорный орган 23, передвигаясь вверх, открывает отверстие входного патрубка, вследствие чего начинается сброс жидкости из магистрали 1 после обратного клапана 3. Поскольку силы, действующие на торцы сильфонных разделителей 39 и 38, равны, а соотношения площадей торцов сильфонных разделителей 28 и 29 принчты равными соотношению площадей торцов сильфонного разделителя 16 и запорного органа 23 клапана 17, то вместе с открытием клапана 17 начнется движение вверх торцов, сильфонных разделителей 29,28,38 и 39.При открытии клапана 17 рабочая жидкость из внутренней полости сильфонного разделителя 16 по трубопроводам 15 и 9 через полость сильфонного разделителя 39 и трубопроводу 8 перетекает во внутреннюю полость сильфонного разделителя 5. При этом сильфон ный разделитель 1 6 сжимается, а разделитель 5 растягизается Перетекание рабочей жидкости по трубопроводу 8 осуществляется через открытый потоком обратный клапан 41. Одновременно с открытием клапана 17 и движением торцов сильфонных разделителей 28, 29, 30 и 39 вверх под действием повышенного давления сильфонный разделитель 7 начинает сжиматься, выдавливая рабочую жидкость по трубопроводам 35 и 9 через сильфонный разделитель 39 и трубопровод 8 во внутреннюю полость счльфонного раз делителя 5, а цо трубопрозЬду 31 в: внутреннюю полбсть сильфонногс разделителя 29. Обратные клапаны 10 и32 закрываются потоком и перетекание рабочей жидкости происходит черездроссельные отверстия в этих клапанах.По мере наполнения рабочей жидкостью сильфоиный разделитель 29 растягивается. При этом растягиваетсяи сильфонпый разделитель 38, а разделители 28 и 39 сжимаются. Рабочая 5 жидкость иэ внутренней полости сильфонного разделителя 39 по трубопроводу 8 перетекает во внутреннюю по"лость сильфонного разделителя 5, аиз внутренней полости разделителя 28частично во внутреннюю полость разделителя 38, а частично по трубопроводу 42 во внутреннюю полость .сильфонного разделителя 5. После открытияклапана 17 торец сильфопного разделителя 39 плотно перекрывает входноеотверстие трубопровода 9, так как сила, действующая на торец сильфонногоразделителя 29, больше силы, действ;".ющей н а то рец разделителя 28Время 30 перекрытия регулируется подбором диаметра отверстия дросселя в обратномклапане 22.Перекрытие входного отверстия трубопровода 9 во внутречней полостисильфонного разделителя 39 приводитк тому, что рабочая жидкость из внутренней полости сильфонного разделителя 7 начинает перетек,ать во внутреннюю полость сильфонного раздели теля 16 клапана 17, повышая в нейдавление до его значения в магистрали 1 после обратного клапана 3. Поскольку площадь торца сильфонногоразделителя 16 больше площади запор ного органа 23 клапана 17, то последний постепенно закрывается и сливжидкости из магистрали 1 прекращается. Время закрытия клапана 17 определяется диаметром отверстия в дрос селе обратного клапана 10.Повышенче давления во внутреннейполостч сильфонного разделителя 16 ив трубопроводе 15 вызывает повышениедазления и в трубопроводе . Однако,так как на торцы сильфонных разделителей 28, 38 и 39 с разных сторондействуют практически одинаковые силы, а площадь входного отверстиятрубопровода 9 меньше площади торца49206 10 7сильфонного разделителя 29, то послезакрытия клапана 17 трубопровод 9 остается плотно закрытым торцом сильфонного разделителя 39. Положениеэлементов устройства после закрытияклапана 17 показано на чертеже пунктирными линиями.При пуске насоса 2 на открытуюзадвижку на магистрали. давление вней до обратного клапана 3 повышаечся, что приводит к открытию обратного клапана 3 и повьппению давленияв трубопроводе 11 во внутренних полостях емкости 4, сильфонных разделителей 5,28,38 и 39 и в трубопроводах42 и 8Повышение давления во внутренних полостях сильфонных разделителей 28,39 и 38 приведет к тому,что, поскольку площадь торца сильфонного разделителя 28 больше площадиторца разделителя 29, усилие на торец разделителя 28 становится больше . усилия на торец разделителя 29 и торцы разделителей 28,29, 38 и 39 начнут двигаться вниз. При этом сильфонные разделители 28.и 39 будутрастягиваться, а разделители 29 и 38сжиматься, Одновременно с движениемторцов сильфонных разделителей 38,39,28 и 29 начнет сжиматься сильфонный разделитель 5, выдавливая рабочую жидкость по трубопроводу 42 во внутреннюю полость сильфонного разделителя 28 и по трубопроводу 8 во внутреннюю полость разделителя 39. Обратный клапан 41 закрывается потоком и перетекание рабочей жидкостипроисходит через дроссельное отвер.стие в этом клапане. Сжимаясь, сильфонный разделитель 38 выдавливает рабочую жидкость во внутреннюю полость сильфонного разделителя 28, а разделитель 29 по трубопроводу 31 практически полностью выдавливает рабочую жидкость во внутреннюю по" лость сильфонного разделителя 7 и лишь незначительную часть по трубо проводам 35 и 9 через дроссельное отверстие в закрываемом потоком обратном клапане 10. Перетекание рабочей жидкости по трубопроводу 31 осуществляется через открытый пото" -ком обратный клапан 32. По мере наполнения рабочей жидкостью сильфонный разделитель 7 растягивается.Так как перетекание рабочей жидкости во внутреннюю полость сильфонно го ра з делителя 39 о граничив ае тся дроссельными отверстиями в обратных клапанах 10 и 41, то во внутреннейполости сильфонного разделителя 39 сувеличением ее объема понижается давление. Понижение давления также имеет место в трубопроводах 9,15 и во внутренней полости сильфонногоразделителя 16 клапана 17. При определенном соотношении давления во внутренней полости сильфонного разделителя 16 и давления в магистрали 1 усилие на запорном органе 23клапана 17 становится больше усилияна торец сильфонного разделителя 16,эапорный орган 23, передвигаясь вверх, открывает отверстие входногопатрубка, вследствие чего начинаетсясброс жидкости иэ магистрали 1. При 20 открытии клапана 17 рабочая жидкость из внутренней полости сильфонного разделителя 16 по.трубопроводам15 и 9 перетекает во внутреннюю полость сильфонного разделителя 39.25 После открытия клапана 17 движение торцов сильфонных разделителей28,29,38 и 39 вниз прекращается ирабочая жидкость из внутренней полости сильфонного разделителя 5 по тру"30 бопроводу 8 через внутреннюю полостьразделителя 39 и по трубопроводам 9и 15, а также из внутренней полостисильфонного разделителя 7 по трубопроводам 15 и 35 начинает перетекатьво внутреннюю полосГь сильфонногоразделителя 1.6, повьппая в ней давление до его значения в магистралях 1.Перетекание рабочей жидкости происходит через дроссельные отверстия.в4 р закрытых потоком обратных клапанахО и 41. Так как площадь торца сильфонного разделителя 16 больше. площа".то последний постепенно закрывается45 и слив жидкости из магистрали 1 прекращается. Время закрытия клапана 17регулируется подбором диаметра дроссельного отверстия в обратных клапанах 10 и 41 таким образом, чтобы вмагистрали 1 не во зник в то ричныйгидравлический удар,После запуска насоса 2 и открытияобратного клапана 3 давление в магистрали 1 до обратного клапана становится больше давления после обратного клапана на величину потерь внем и задвижке на магистрали 1. Поэтому после закрытия клапана 17 начнется перетекание рабочей жидкости10 1 649206 Таким образом, и сле выключения насоса и пуске его на откритуь задвижку устройство автоматически обеспечивает открытие и закрытие клапана для гашения гидравлических ударов. При этом обеспечивается готовность устройсъа к повторному срабатыванию. Фо рмула изо бре тения Составитель С. КудиновТехред С.Мигунова Корректор И. Эрдейи Редактор Ю,СередаЗаказ 1509 Тираж 452 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, )Е, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина,101 9из внутренней полости сжимакв 1 егося сильфонного разделителя 5 по трубопроводу 8, через внутреннюю полость разделителя 39 и потрубопроводам 9 и 35 во внутреннюю почость растягн 5 вающегося сильфонного разделителя 7. Обратный клапан 10 при этом открывается потоком жидкости.Когда торцы сильфонных разделителей 38,39, 28 и 29 начинают двигаться вниз, открывается входное отверстие трубопровода 9 во внутренней полости сильфонного разделителя 39. После открытия входного отверстия трубопровода 9 устройство готово к повторному действию. Это обеспечивается соответствующим подбором объемов внутренних полостей сильфонных разделителей 7 (хранится запас рабочей жидкости) и 5 (могут быть приняты новые порции рабочей жидкости при срабатывании устройства).Через некоторое время после запуска насоса 2, если устройство не 25 срабатывает повторно,. вся рабочаяжидкость перетекает из полоси разделителя 5 во внутреннюю полость разделителя 7 и все элементы устройства занимают исходное положение. 30 Устройство управления приводом клапана для гашения гидравлических ударов по авт. св. В 1245792, о т - л .и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе, устройство снабжено обратным клапаном .с дросселирующим элементом, корпус дифференциального цилиндра снабжен дополнительной секцией, в которой размещены сильфонные оболочки, при этом полость секции сообщена с атмосФерой, сильфонные оболочки жестко связаны со штоком дифференциального цилиндра, а их полости сообщены с полостью сильфонного разделителя большего диаметра, причем полость силь" Фонной оболочки, закрепленной на конце штока, сообщена через обратный клапан с дросселирующим элементом.