Устройство для гашения пульсаций перекачиваемой среды высокого давления

 

Изобретение относится к области эксплуатации трубопроводных систем и может быть использовано в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности для гашения пульсаций давления перекачиваемой среды. Устройство для гашения пульсаций перекачиваемой среды высокого давления содержит гидроцилиндр с входным патрубком на одном конце и фланцем на другом. Над гидроцилиндром на фланце установлен стакан, в котором размещена демпфирующая пружина. Внутренняя полость стакана сообщается с атмосферой через отверстие, выполненное на верхнем заглушенном торце стакана. В полости гидроцилиндра имеется набор уплотнительных манжет, через которые пропущен шток. На верхнем выступающем из полости гидроцилиндра конце штока закреплена опорная щека, на которой размещен рабочий торец пружины. Предлагаемое устройство позволяет расширить область применения за счет устранения контакта жидкости и пружины, повысить технологичность изготовления за счет исключения необходимости тщательной обработки внутренней цилиндрической поверхности, уменьшить массу устройства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации трубопроводных систем и может быть использовано в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности для гашения пульсаций давления перекачиваемой среды.

Известно устройство для гашения колебаний давления в трубопроводе, содержащее неподвижный цилиндр, по внешней поверхности которого перемещается подпружиненный стакан (Т.М.Башта. Машиностроительная гидравлика. -М.: Машиностроение, 1971, с. 433).

Недостатком данного устройства является трудоемкость изготовления трущихся цилиндрических поверхностей, к которым предъявляются высокие требования по чистоте обработке, а также растекание возможных перетечек жидкости по внешней поверхности конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для гашения пульсаций давления в трубопроводе, включающее корпус, в котором установлен подпружиненный с двух сторон поршень со штоком, снабженным упорами, конец которого выполнен в виде зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с редуктором, смонтированным на валу компрессора (cм. авторское свидетельство SU N 383952, F 16 L 55/04, 1971).

Недостатками данного устройства являются расположение пружины в полости подачи перекачиваемой среды, что в случае ее агрессивной природы приводит к быстрому разрушению пружины, большая масса конструкции и трудоемкость изготовления отдельных ее частей.

В основу настоящего изобретения положена задача создания устройства для гашения пульсации жидкости высокого давления, конструктивные особенности узлов которого позволили бы предохранить пружину от контакта с жидкостью и, как следствие, повысить надежность работы устройства, а также уменьшить его массу и обеспечить экологичность процесса эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что устройство для гашения пульсаций перекачиваемой среды высокого давления, включающее гидроцилиндр с входным патрубком и фланцем на другом конце, в полости которого размещен шток с выступающим из полости гидроцилиндра верхним концом и набором уплотнительных манжет, согласно изобретению снабжено установленным на фланце над гидроцилиндром стаканом, в котором размещена демпфирующая пружина, причем на верхнем заглушенном торце стакана выполнено отверстие для сообщения полости стакана с атмосферой, а на верхнем конце штока закреплена опорная щека, на поверхности которой размещен рабочий торец пружины.

В предпочтительном варианте в средней части набора уплотнительных манжет установлен разделительный упор с радиальными отверстиями для отвода перетечек жидкости из полости гидроцилиндра.

Целесообразно, чтобы вдоль оси штока был выполнен несквозной канал с открытым нижним концом для уменьшения инерционности устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.

Устройство для гашения пульсаций перекачиваемой среды высокого давления содержит гидроцилиндр (1) с входным патрубком (2) на одном конце и фланцем (3) на другом. Над гидроцилиндром (1) на фланце (3) установлен стакан (4), в котором размещена демпфирующая пружина (5). Внутренняя полость стакана (4) сообщается с атмосферой через отверстие (6), выполненное на верхнем заглушенном торце (7) стакана (4). В полости гидроцилиндра (1) имеется набор уплотнительных манжет (8), через которые пропущен шток (9). На верхнем выступающем из полости гидроцилиндра (1) конце (10) штока (9) закреплена опорная щека (11), на которой размещен рабочий торец пружины (5).

В предпочтительном варианте в средней части уплотнительных манжет (8) установлен разделительный упор (12) с радиальными отверстиями (13) для осуществления через них и через отверстие (14), выполненное в стенке гидроцилиндра (1), отвода возможных перетечек жидкости.

Кроме того, вдоль оси штока (9) может быть выполнен несквозной канал (15) для уменьшения инерционности устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При отсутствии давления в напорной линии насоса шток (9) расположен в полости гидроцилиндра (1) в крайнем нижнем положении, а пружина (5) не нагружена. После пуска насоса давление в полости гидроцилиндра (1) возрастает, что приводит к постепенному выталкиванию из него штока (9) и сжатию пружины (5). При последующих колебаниях давления жидкости из-за неравномерности подачи насоса шток (9) перемещается вверх-вниз в такт работы насоса, сглаживая пульсацию жидкости и выравнивая давление в трубопроводе до средней величины.

В случае, когда в средней части набора уплотнительных манжет (8) установлен разделительный упор (12), его функция состоит в сборе возможных перетечек жидкости, проникающих по штоку, для дальнейшего отвода их через радиальные отверстия (13), выполненные в самом упоре, и отверстие (14) в стенке гидроцилиндра (1) в специальный сборник.

Наличие канала (15) уменьшает массу штока, что способствует снижению инерционности устройства и, как следствие, уменьшению амплитуды колебаний давления жидкости в гидросистеме.

Предлагаемое устройство позволяет расширить область применения за счет устранения контакта жидкости и пружины, повысить технологичность изготовления за счет исключения необходимости тщательной обработки внутренней цилиндрической поверхности, уменьшить массу устройства, поскольку стакан, в котором расположена пружина, не требует толстых стенок, так как находится под атмосферным давлением, и обеспечить экологичность эксплуатации.

Формула изобретения

1. Устройство для гашения пульсаций жидкости высокого давления, включающее демпфирующую пружину и гидроцилиндр с входным патрубком и фланцем на другом конце, в полости которого размещен шток с выступающим из полости гидроцилиндра верхним концом и набором уплотнительных манжет, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на фланце над гидроцилиндром стаканом, в котором размещена демпфирующая пружина, причем на верхнем заглушенном торце стакана выполнено отверстие для сообщения полости стакана с атмосферой, а на верхнем конце штока закреплена опорная щека, на поверхности которой размещен рабочий торец пружины.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в средней части набора уплотнительных манжет установлен разделительный упор с радиальными отверстиями для отвода перетечек жидкости из полости гидроцилиндра.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вдоль оси штока выполнен несквозной канал с открытым нижним концом.

РИСУНКИ

Рисунок 1