Стабилизатор давления

 

Стабилизатор предназначен для гашения колебаний давления и расхода при прохождении пульсирующих потоков рабочей среды через расходомер, например, при учете расхода топлива дизельными двигателями.

Стабилизатор давления содержит полый цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, охватывающий расположенный в нем перфорированный стакан 4, сообщенный отверстиями перфорации с кольцевой предкамерой 5 и расположенный на входе стабилизатора давления. На полом цилиндрическом корпусе установлен дополнительный цилиндрический корпус 6, образующий воздушную полость 7, выполняющую роль упругого гасителя пульсаций, сообщающуюся с кольцевой предкамерой 5 с помощью отверстия 8, выполненного в верхней части цилиндрического корпуса 1 в месте установки дополнительного цилиндрического корпуса 6, причем диаметр отверстия 8 равен диаметру условного прохода dy центрального трубопровода. Суммарная площадь отверстий перфорации на боковой поверхности стакана 4 составляет 20-40% площади проходного сечения центрального трубопровода. Диаметр основного полого цилиндрического корпуса 1 по сравнению с диаметром центрального трубопровода выполнен в соотношении 3,5:1.

Стабилизатор предназначен для гашения колебаний давления и расхода при прохождении пульсирующих потоков рабочей среды через расходомер, например, при учете расхода топлива дизельными двигателями.

Пульсирующие потоки отличаются от постоянных тем, что при прохождении через расходомер скорость потока и давление постоянно меняются.

При измерении среднего значения пульсирующих расходов в большинстве случаев возникает дополнительная погрешность, величина и знак которой зависят как от вида, характера и величины пульсаций, так и от рода примененных измерительных приборов

Известны устройства, предназначенные для уменьшения вынужденных колебаний давления, в которых используется принцип диссипативного и упругодеформирующего воздействия на пульсирующий поток при его пропускании через перфорационные отверстия и взаимодействии со стенками демпфирующих камер, а именно, стабилизатор давления, содержащий полый цилиндрический корпус с фланцами, охватывающий расположенный в нем центральный перфорированный трубопровод, сообщенный отверстиями перфорации с демпфирующей камерой, образованной оболочкой, установленной между фланцами в корпусе коаксиально центральному трубопроводу. (Патент РФ №2133906, 27.07.1999, F 16 L 55/04).

Известно также устройство, содержащее полый цилиндрический корпус с фланцами, охватывающий расположенный в нем центральный перфорированный трубопровод, сообщенный отверстиями перфорации с демпфирующей камерой, образованной оболочкой с перфорационными отверстиями, установленной между фланцами в корпусе коаксиально центральному трубопроводу. (Патент РФ №2249751, 13.10.2003, F 16 L 55/04).

Недостатками известных устройств является сложность конструкции, обусловленная наличием демпфирующих (упругодеформирующих) элементов, кроме того большая часть объема стабилизатора нерационально занята

центральным перфорированным трубопроводом и демпфирующими элементами, что затрудняет пропускание основного потока рабочей жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является выбранный в качестве прототипа стабилизатор давления, содержащий полый цилиндрический корпус с фланцами, охватывающий расположенную в нем цилиндрическую перфорированную проставку, в верхней части полого цилиндрического корпуса расположены дополнительные цилиндрические корпуса с установленными в них перфорированными перегородками и демпфирующими элементами, а в кольцевой предкамере размещены эластичные демпфирующие вставки. (Патент РФ №2133905, 27.07.1999, F 16 L 55/04).

Недостатками указанного устройства является наличие усложняющих конструкцию нескольких дополнительных полых цилиндрических корпусов, заполненных перфорационными перегородками и демпфирующими элементами, кроме того значительная часть объема стабилизатора занята цилиндрической перфорированной проставкой и демпфирующими вставками, препятствующими прохождению основного потока рабочей среды.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции стабилизатора давления при обеспечении максимального сглаживания амплитуды пульсаций потока и обеспечения технологичности конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что в стабилизаторе давления, содержащем основной полый цилиндрический корпус, охватывающий с образованием кольцевой предкамеры установленную внутри него коаксиально цилиндрическую перфорированную проставку, подводящий и отводящий патрубки, дополнительный полый цилиндрический корпус, установленный на верхней части основного корпуса стабилизатора и сообщенный с кольцевой предкамерой с помощью отверстия, выполненного в основном цилиндрическом корпусе в месте установки полого цилиндрического корпуса, что цилиндрическая перфорированная проставка выполнена в виде перфорированного по боковой поверхности стакана, установленного на входе основного

потока рабочей среды, а дополнительный цилиндрический корпус установлен на выходе стабилизатора, причем диаметр отверстия, сообщающего дополнительный цилиндрический корпус с кольцевой предкамерой равен диаметру условного прохода центрального трубопровода. Суммарная площадь отверстий перфорации на боковой поверхности стакана составляет 20-40% площади проходного сечения центрального трубопровода. Кроме того, диаметр основного полого цилиндрического корпуса по сравнению с диаметром центрального трубопровода выполнен в соотношении 3,5:1.

Предложенный стабилизатор давления значительно упрощает конструкцию устройства и повышает пропускную способность стабилизатора, так как в кольцевой предкамере отсутствуют дополнительные устройства, усложняющие конструкцию устройства и препятствующие движению потока рабочей среды.

На чертеже показана конструктивная схема стабилизатора давления

Стабилизатор давления содержит полый цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, охватывающий расположенный в нем перфорированный стакан 4, сообщенный отверстиями перфорации с кольцевой предкамерой 5 и расположенный на входе стабилизатора давления. На полом цилиндрическом корпусе установлен дополнительный цилиндрический корпус 6, образующий воздушную полость 7, выполняющую роль упругого гасителя пульсаций, сообщающуюся с кольцевой предкамерой 5 с помощью отверстия 8, выполненного в верхней части цилиндрического корпуса 1 в месте установки дополнительного цилиндрического корпуса 6, причем диаметр отверстия 8 равен диаметру условного прохода dy центрального трубопровода.

Стабилизатор давления работает следующим образом. При возникновении неустойчивых режимов течения рабочей среды гашение колебаний давления (расхода) в стабилизаторе происходит за счет многократной диссипации энергии колебаний на распределенной перфорации перфорированного стакана 4, а также за счет образованной дополнительным цилиндрическим

корпусом воздушной полости 7, выполняющей роль упругого гасителя пульсаций потока рабочей среды. Перфорированный стакан 4 разбивает основные струи потока рабочей среды, подаваемые через входной патрубок 2, на более мелкие, тем самым уменьшая размеры и характер пульсаций потока, окончательное сглаживание пульсаций потока рабочей среды происходит с помощью дополнительного цилиндрического корпуса 6. Выбранные экспериментальным путем - суммарная площадь отверстий перфорации на боковой поверхности стакана 4 составляет 20-40% площади проходного сечения центрального трубопровода и диаметр основного полого цилиндрического корпуса 1 по сравнению с диаметром центрального трубопровода выполнен в соотношении 3,5:1 обеспечивают максимальное сглаживание амплитуды пульсаций потока.

Наличие в конструкции устройства перфорированного стакана 4 и дополнительного полого цилиндрического корпуса 6 позволяет сглаживать амплитуды пульсаций потока рабочей среды, как высокочастотную так и низкочастотную, что в свою очередь позволит повысить точность измерения расхода среды.

Детали стабилизатора изготавливают из углеродистых конструкционных или коррозионно-стойких сталей в зависимости от эксплуатационных условий работы, которые определяются свойствами рабочей среды. Стабилизатор давления устанавливают в центральный трубопровод при помощи фланцев или при помощи резьбового соединения входного и выходного патрубков с центральным трубопроводом.

Стабилизатор давления с таким конструктивным исполнением обеспечивает максимальное гашение пульсаций потока рабочей среды и в то же время отличается простотой конструкции.

Предложенное техническое решение целесообразно использовать для измерения пульсирующих расходов при учете расхода топлива на дизельных двигателях тепловозов, карьерных самосвалов, судов.

1. Стабилизатор давления, содержащий основной полый цилиндрический корпус, охватывающий с образованием кольцевой предкамеры, установленную внутри него коаксиально цилиндрическую перфорированную проставку, подводящий и отводящий патрубки, дополнительный полый цилиндрический корпус, установленный на верхней части основного корпуса стабилизатора и сообщенный с кольцевой предкамерой с помощью отверстия, выполненного в основном цилиндрическом корпусе в месте установки полого цилиндрического корпуса, отличающийся тем, что цилиндрическая перфорированная проставка выполнена в виде перфорированного по боковой поверхности стакана, установленного на входе основного потока рабочей среды, а дополнительный цилиндрический корпус установлен на выходе стабилизатора, причем диаметр отверстия, сообщающего дополнительный цилиндрический корпус с кольцевой предкамерой равен диаметру условного прохода центрального трубопровода.

2. Стабилизатор по п.1, отличающийся тем, что суммарная площадь отверстий перфорации на боковой поверхности стакана составляет 20-40% площади проходного сечения центрального трубопровода.

3. Стабилизатор по п.1, отличающийся тем, что диаметр основного полого цилиндрического корпуса по сравнению с диаметром центрального трубопровода выполнен в соотношении 3,5:1.



 

Наверх