устройство защиты от гидравлического удара

Формула изобретения

Устройство защиты от гидравлического удара, содержащее корпус, размещенный в нем клапан, седло, пружину сжатия, прижимающую клапан к седлу, каналы входа и сброса жидкости, отличающееся тем, что корпус размещен непосредственно в трубопроводе, мембранно-клапанный узел, каналы входа жидкости в корпус расположены в середине сечения трубопровод вдали от его стенок, клапан прижат к седлу усилием пружины через мембрану и шток, величина натяга пружины регулируется поднятием или опусканием шпинделя, взаимодействующего своей резьбой с ходовой гайкой, совмещенной с крышкой корпуса, а мембрана и седло зажаты снизу резьбовым кольцом.

Описание изобретения к патенту

Устройство предназначено для предохранения трубопроводов от гидравлического удара.

Известен пружинный предохранительный клапан конструкции Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта. Он содержит корпус, в котором размещены цилиндр и поршень, взаимодействующий с пружиной, тарельчатый клапан и выпускной патрубок. При воздействии гидравлического удара на тарельчатый клапан открывается затвор и жидкость выливается через выпускной патрубок наружу.

Устройство устанавливается так, что между ним и трубопроводом находится задвижка. См. Курганов А.М. Федоров Н.Ф. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения. Справочник. Ленинград, 1986, стр. 126.

Недостатком устройства является его замерзаемость на трубопроводах надземной прокладки.

Цель изобретения: предложить устройство для защиты надземного трубопровода от гидравлического удара, незамерзающее при отрицательной температуре окружающего воздуха. Кроме того, повысить эффективность действия гасителя гидроудара размещением устройства непосредственно в потоке жидкости, где происходит процесс распространения ударной волны.

Поставленная цель достигается тем, что корпус размещен непосредственно в трубопроводе, мембранно-клапанный узел, каналы для входа жидкости в корпус расположены в середине сечения трубопровода вдали от его стенок. Клапан прижат к седлу усилием пружины через мембрану и шток. Величина натяга пружины сжатия регулируется поднятием или опускания шпинделя, взаимодействующего своей резьбой с ходовой гайкой, совмещенной с крышкой корпуса, а мембрана и седло зажаты снизу резьбовым кольцом.

На чертеже представлено устройство, разрез.

В трубопровод 1 установлен корпус устройства 2. В корпусе размещена мембрана 3, взаимодействующая с клапаном 4 посредством штока 5. На уровне оси трубопровода сделаны отверстия 6. На грибке мембраны сверху закреплена пластина 7 из упругого материала. На пластинку упирается стакан 8, размещенный в верхней части корпуса. В стакане установлена пружина сжатия 9. Натяг пружины регулируется вращением шпинделя 10, который управляется маховиком 11. В крышке 12 выполнена ходовая гайка 13. Отверстиями 14 пространство корпуса выше мембраны сообщено с атмосферой. Мембрана и седло затвора зажимаются резьбовыми кольцами 15. Граница оледенения трубопровода 16. Тепловая изоляция трубопровода на чертеже условно не показана.

Устройство работает следующим образом. В обычном (рабочем) режиме трубопровода затвор устройства закрыт. Пружина преодолевает давление среды на мембрану, клапан при этом плотно закрывает проходное отверстие.

При возникновении гидравлического удара в трубопроводе ударная волна, достигая устройства, поднимает мембрану, сжимая пружину и открывая затвор, через который сбросится некоторая часть транспортируемой жидкости. Сброс жидкости из трубопровода наружу приведет к устранению или к значительному ослаблению гидравлического удара.

Величина натяга пружины регулируется подъемом или опусканием шпинделя. Незамерзаемость устройства определяется тем, что мембранно-клапанный узел, где имеется жидкость, расположен в середине сечения трубопровода. А выше мембраны и ниже затвора жидкости нет, что исключает проблему замерзаемости.

Типовая трубопроводная арматура, предназначенная для труб, уложенных в грунт ниже проникновения нулевой изотермы, непригодна для установки на трубопроводах надземной прокладки, так как замерзает и выходит из строя. Надземная прокладка принимается при пересечении оврагов, каналов, малых рек, при скальных грунтах, в районах горных выработок и оползней. В условиях Севера и вечномерзлых грунтов надземная прокладка - основной способ строительства трубопроводов.

Надземные трубопроводы получили большое распространение. Прокладываются тысячи километров нефтепроводов, инженерных сетей, различных технологических трубопроводов. Сооружаются надземные переходы через естественные и искусственные препятствия.

Предлагаемое устройство защиты от гидравлического удара целесообразно к установке также и на трубопроводах подземной прокладки в колодцах. При этом для поглощения сброшенной при сработке устройства жидкости в основании колодца можно сделать песчаную подсыпку или проложить отводящий трубопровод от колодца в пониженное место рельефа местности.