Демпфер гидравлического удара

 

Использование: гашение энергии гидравлических ударов в стенках трубопроводов . Цель изобретения - повышение эффективности гашения высокочастотных волн. Сущность изобретения: демпфер содержит поперечно-гофрированный элемент (ПРГЭ) (2) и 2 дополнительных демпфирующих элемента (ДПЭ) (3) с внутренней поверхностью экспоненциальной формы, ПРГЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 16 1 55/04; 55/055

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4842070/29 (22) 21.06.90 (46) 23,08.92; Бюл. М 31 (72) В.A.Фетисов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1278536; кл. F 16 L 55/02, 1985. (54) ДЕМПФЕР ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДА.

РА (57) Использование: гашение энергии гидравлических ударов в стенках трубопроводов. Цель изобретения — повышение эффективности гашения высокочастотйых 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;

„, Ы„„1756726 А1 держит 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)I 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 навстречу потоку, поперечно-гофрированную эластичную оболочку, установленную внутри поперечно-гофрированной и роставки, размещенной в корпусе, установленном на трубопроводе. Основной недостаток такого демпфера,заключается в том, что он обладает низкими диссипативными характеристиками по отношению к высокочастотным колебаниям, например ультразвукового диапазона, возникаюЩий в грубопроводах в результате гидравлического удара. Данное обстоятельство обьясняется различием скоростей 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-гофрирован3

1756726 ная проставка, выполненная из эластичного ней поверхностью" экспоненциальной форматериала, обладает высокой отражающей мы из того же материала, что и трубопровод., способностью по отношению к ультразвуко- 1, вым волнам. Поэтому в случае вознимнове- Демпфер гидравлического удара рабония в магистрали гидравлического удара, 5 тает следующим образом, возбужденная им- ультразвуковая"волна. В случае гидроудара в магистрали про- распространяющаяся по трубопроводу, до- исходит интенсивное преобразование кинестигает границы раздела сред трубопро- тической энергии потока жидкости в вод-поперечно-гофрированная проставка- эйергиЮ волйы сжатия, распространяющейзначительно раньше (приблизительно в 3 10 сяв сторонудемпфера. Вследствиетого,что раза быстрее), нежели та же волна в воде, В скорость движения аысокочастотйой волны результате отраженная от грайицы раздела . в стенке трубопровода значительно выше, сред трубопровод-"поперечно-гофрйрован- чем в жидкости, -достижение ее фронтом ная проставка ультразвуковая волна в-тру- конца трубопровода i проИсходит раньше, :-бопроводе изменяет свое направленйе на 15 чем фронтом волны сжатия в жидкости. Пообратное и распространяется навстречу скольку к концутрубопроводов 1 присоедипрямой волне в жидкости и совмещенной с нены дополнительнйе демпфирующие ней упругой волной сжатия в трубопроводе. элементы 3, выполненные.в виде акустичеПри столкновении отраженной волны и ука- " ских трансформаторов с внутренней 3Kclloэанной волны сжатия в стенкетрубопровода 20 ненциальной поверхностью, в последней вследствие того,:что они направлены i проти- - происходит концентрация эйергии высоко-, вофазе, происходит интенсйвное преобразо- " частотной "волны, распространяющейся ввание акустической энергий в тепловую,-что стенке трубопровода 1 с последующим еесопровождается либо разрушением стенки, преобразованием демпфирующими элелибо появлением в ней усталоСтйых явле- 25 ментами 3 в тепловую зйергию жидкости, ний. -,: :: —: " - .: : -,. . -- находящейся в полости поперечно-гофриЦель изобретения — повышение эффек- рованного элемента 2, В результате значитивности гашения высокочастотных волн. тельно уменьшается интенсивность волны, .

Поставленйаяцельдостигаетсятем,что отраженной от концов трубопровода 1, в демпфер, содержащий установленный меж- 30 связи с чем столкйовение фронта отраженду торцовыми йоверхностями концов тру- ной высокочастотной волны в стенке трубопроводов пойеречно-гофрированный бопровода 1 и фронта направленной в элемент из эластичного материала, герме- про-ивофазе к ней прямой высокочастотной тично закрепленный концами к трубопрово- волны, распространяющегося совместно с дам, снабжен дополнительными 35 волной сжатия вжидкости, сопровождается демпфирующими элементами, закреплен- меньшими по величине местными напряже ными на торцовых поверхностях трубопро- йиями в стенке. По достижении фронтом водов, каждый из которых выполнен в виде волны сжатия в жидкости поперечно-гофриакустических трансформаторов с вйутрен- рованного элемента 2 происходит гашение ней поверхностью экспоненциальной фор- 40 ее энергии в результате расширения в поломы, причем акустический трансформатор и сти этого элемента. трубопровод выполнейы из одного материала. Введениедополнительныхдемпфирую- . Ф î р м у л а и з о б р е-т е н и я щих элементов позволяет изменить: Демпфер гидравлического удара, софизическую картину процесса диссипации 45 держащий установленный между торцовыэнергииультразвуковойволны, распростра- ми поверхностями концов трубопроводов няющейся по трубопроводу за счет концен- поперечно-гофрированный элемент из златрации энергии ультразвуковой волны с стичного материала, герметично закрепленпоследующим ее рассеянием в жидкости, ный концами к трубопроводам, о т л и ч а юпротекающей по трубопроводу.. 50 шийся тем. что, с целью повышения

На чертеже представлена схема пред- эффективности гашения высокочастотных лагаемого демпфера. - - волн, демпфер снабжен дополнительными

Демпфер содержит установленный демпфирующими элементами, закрепленмежду торцовыми поверхностями концов нйми на торцовых поверхностях трубопротрубопроводов 1 поперечно-гофрирован- 55 водов, каждый из которых выполнен ввиде ный элемент 2 из эластичного матерйала, акустических трансформаторов с внутренгерметично закрепленный концами к тру- ней поверхностью экспонейциальной форбопроводам 1, и дополнительные демпфи- мы, причем акустический трансформатор и рующие элементы 3, выполненйые в виде трубопровод выполнены из одного материакустических трансформаторов с внутрен- ала.

1756726

Составитель В. Фетисов

Техред М.Моргеитал - Корректор И. Шмакова

Редактор Т. Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3081 Тираж . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета bio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,.Ж 35, Раушская наб., 4/5