устройство для гашения пульсаций жидкости при периодической работе гидросистемы

Формула изобретения

Устройство для гашения пульсаций жидкости при периодической работе гидросистемы, содержащее цилиндрический корпус с переходником для входа-выхода жидкости и размещенным в нем полым поршнем, отличающееся тем, что оно снабжено подключенной к переходнику для входа-выхода жидкости промежуточной емкостью со штуцерами для входа и выхода жидкости и для подсоединения к напорному трубопроводу, поршнем, выполненным в виде поплавка, а цилиндрический корпус - в виде вертикально установленного патрубка с заглушенным верхним торцом, по высоте которого установлены две втулки, нижняя из которых выполнена высотой не менее высоты поплавка и с внутренним диаметром, большим внутреннего диаметра верхней втулки, с образованием зазора с поплавком в его нерабочем положении, при этом на нижнем конце вертикально установленного патрубка размещено седло для поплавка с каналами, сообщающими через переходник для входа-выхода жидкости полость промежуточной емкости с полостью вертикально установленного патрубка, а через отверстие в верхнем днище поплавка в его полость пропущена газовая трубка со скошенным нижним концом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гасителям пульсаций жидкости и может быть применено в нефтяной, газовой и других областях промышленности.

Известно устройство для сглаживания пульсаций давления жидкости, выполненное в виде корпуса, разделенного на газовую и жидкостную полости поршнем с уплотнением (Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. - М.: Машиностроение, 1971, с. 113, рис.47б.).

Недостатками известного устройства являются большая инерционность поршня и малое рабочее давление газа в газовой полости.

Также известно устройство, выполненное в виде цилиндра с двойными стенками, внутри которого размещен поршень, разделяющий газовую и жидкостную полости, имеющее штуцер для закачки воздуха в газовую полость (патент США 3004561, 138-31, 1961).

Недостатками известного устройства являются накапливание жидкости внутри газовой полости при ее возможном проникновении туда через уплотнение поршня, а также большая масса поршня вследствие необходимости выполнения его с толстыми стенками, выдерживающими давление газа при отсутствии давления в гидросистеме.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является устройство, представляющее собой цилиндр, где газовая и жидкостная полости разделены полым поршнем с уплотнением. Нижняя часть поршня выполнена в виде полусферы с посадочным конусом, а на боковой поверхности имеется выточка для уменьшения трения поршня о стенки цилиндра (патент США 3613734, 138-31, 1971).

Недостаток известного устройства состоит в необходимости предварительной закачки газа в надпоршневую газовую полость и невозможности удаления жидкости из полого поршня при ее возможном попадании внутрь в процессе возвратно-поступательных движений, что снижает надежность работы устройства, а также большая масса поршня, который должен иметь толстые стенки, чтобы не подвернуться смятию при отсутствии давления в гидросистеме.

В основу настоящего изобретения положена задача создания устройства для гашения пульсаций жидкости, конструктивные особенности узлов которого позволили бы уменьшить инерционность, увеличить рабочее давление без предварительной закачки газа и повысить надежность за счет обеспечения удаления жидкости из газовой среды.

Поставленная задача решается тем, что устройство для гашения пульсаций жидкости, содержащее цилиндрический корпус с переходником для входа-выхода жидкости и размещенным в нем полым поршнем, согласно изобретению снабжено подключенной к переходнику для входа-выхода жидкости промежуточной емкостью со штуцерами для входа и выхода жидкости и для подсоединения к напорному трубопроводу, поршень выполнен в виде поплавка, а цилиндрический корпус в виде вертикально установленного патрубка с заглушенным верхним торцом, по высоте которого установлены две втулки, нижняя из которых выполнена высотой не менее высоты поплавка и с внутренним диаметром, большим внутреннего диаметра верхней втулки, с образованием зазора с поплавком в его нерабочем положении, при этом на нижнем конце вертикально установленного патрубка размещено седло для поплавка с каналами, сообщающими через переходник для входа-выхода жидкости полость промежуточной емкости с полостью вертикально установленного патрубка, а через отверстие в верхнем днище поплавка в его полость пропущена газовая трубка со скошенным нижним концом.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.

Устройство для гашения пульсаций жидкости при периодической работе гидросистемы включает вертикально установленный патрубок (1) с заглушенным верхним торцом (2), к которому через переходник для входа-выхода жидкости (3) подключена промежуточная емкость (4) со штуцером для входа и выхода жидкости (5) и штуцером для подсоединения к напорному трубопроводу (6). Вертикально установленный патрубок (1) имеет нижнюю втулку (7) и верхнюю втулку (8), при этом высота нижней втулки (7) должна быть не меньше высоты поплавка (9), а внутренний диаметр нижней втулки (7) должен быть больше внутреннего диаметра верхней втулки (8). Такое взаимное построение обеспечивает зазор (10) между нижней втулкой (7) и поплавком (9) в его нерабочем положении и скольжение между верхней втулкой (8) и поплавком (9) в процессе сжатия газовой фазы. На нижнем конце вертикально установленного патрубка (1) помещено седло (11) для поплавка (9) с каналами (12), а через верхнее днище поплавка (9) пропущена газовая трубка (13) со скошенным нижним концом (14).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

После запуска насоса в промежуточную емкость (4) начинает поступать жидкость, вытесняя газовую фазу в вертикально установленный патрубок (1) через каналы (12) в седле (11) и зазор (10), образованный между поплавком (9) и нижней втулкой (7). Таким образом, осуществляется закачка газа в надпоплавковую область. После того как жидкость достигнет поплавка (9), он всплывет и переместится в зону верхней втулки (8), где зазора нет, разделив при этом газ и жидкость.

При выходе устройства на рабочий режим поплавок (9) производит возвратно-поступательное движение в зоне верхней втулки (8), изменяя объем и давление газа над поплавком (9), уменьшая амплитуду колебаний давления в гидросистеме. Во время работы насоса снизу поплавка (9) создается высокое давление, что может привести к его деформации. Во избежание этого через верхнее днище поплавка (9) пропущена газовая трубка (13) со скошенным нижним концом (14), через которую газ поступает внутрь поплавка (9). При отключении насоса давление под поплавком (9) падает, газ, находящийся в верхней части вертикально установленного патрубка (1), расширяется, и поплавок (9) движется вниз, вытесняя жидкость через каналы (12) и переходник для входа-выхода жидкости (3) в промежуточную емкость (4). Расширяется и газ, находящийся внутри поплавка (9), что приводит к удалению через газовую трубку (13) жидкости в случае ее проникновения внутрь поплавка (9).

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить инерционность, устранить необходимость предварительной закачки газа в надпоршневую газовую полость и обеспечить удаление жидкости из полости поплавка.