Компенсатор пульсації тиску

Винахід відноситься до пристроїв, призначених для зменшення пульсації тиску в напірних трубопроводах при перекачуванні рідин, і може бути використаний у будівництві. Відомий аналог - діафрагмовий компенсатор пульсації тиску [1], який приєднується до напірного трубопроводу за 3-5м до форсунки і складається з робочої камери з двома діаметрально протилежними діафрагмами. Під час нагнітального руху поршня насоса тиск у діафрагмовому компенсаторі досягає рівня, при якому деформація пружних елементів, а відповідно і об'єм робочої камери будуть максимальними. Це призводить до того, що деяка частина перекачуваного середовища проштовхується далі по трубопроводу, а частина залишається в робочій камері. Під час зворотного ходу поршня тиск перекачуваного середовища на вході в діафрагмовий компенсатор зменшується, сила пружності у стінках пружних елементів стає більшою за розтягуючу, і вони починають повертатися у ви хідне положення, виштовхуючи залишкову частину перекачуваного середовища до виходу з трубопроводу. Недоліком даного компенсатора є низький максимально припустимий тиск (0,4МПа) і, як наслідок цього, неможливість встановлення компенсатора на виході насоса з метою зменшення втрат енергії від пульсації всього трубопроводу. Відомий прототип - компенсатор пульсації тиску [2], що приєднується до напірного трубопроводу в безпосередній близькості до насоса і являє собою резервуар, який складається з верхньої і нижньої камер, відокремлених одна від одної пружним елементом, затиснутим з обох боків фланцями, і амортизує поштовхи перекачуваного середовища за рахунок тиску повітря, закачаного у верхню камеру. Вказаний компенсатор досить ефективно згладжує пульсацію в напірній магістралі, але має суттєвий недолік - необхідність використання повітряного компресора для створення і підтримки потрібного тиску повітря у камері, що, в свою чергу, веде до додаткових витрат коштів. В основу винаходу поставлена задача розробки надійного у застосуванні компенсатора пульсації тиску, розрахованого на роботу під тиском до 5МПа і який не має потреби у використанні повітряного компресора. Поставлена задача вирішується тим, що компенсатор пульсації тиску містить дві розділені діафрагмою з еластичного матеріалу робочі камери, кожна з яких обладнана патрубками підводу та відводу перекачуваного середовища, причому патрубок відводу першої робочої камери з'єднаний з патрубком підводу другої робочої камери за допомогою рукава, довжина якого може регулюватися спеціальним пристроєм таким чином, щоб перекачуване середовище надходило у другу робочу камеру в протифазі за рівнем тиску порівняно з першою робочою камерою. У такому випадку пульсація тиску буде спочатку згладжуватися у першій робочій камері, а потім додатково й у другій робочій камері. На фіг.1 представлений схематичний переріз компенсатора пульсації тиску, на фіг.2 наведеш діаграми пульсації тиску в робочих камерах компенсатора пульсації тиску. Компенсатор пульсації тиску працює таким чином. За допомогою патрубків підводу першої робочої камери 4 та відводу др угої робочої камери 7 він під'єднується до напірного трубопроводу в безпосередній близькості до насоса. Використовуючи спеціальний пристрій 9, довжину рукава 8 можна регулювати таким чином, щоб тиск у робочих камерах знаходився в протифазі, тобто, коли в першій робочій камері 1 тиск перекачуваного середовища знаходиться на максимумі, у другій робочій камері 2 тиск перекачуваного середовища знаходиться на мінімумі (див. фіг.2). У більшості насосів подвійної дії привід диференціального поршня здійснюється від кривошипношатунного механізму, який забезпечує рух поршня за синусоїдальним законом. Під час ходу поршня насоса з підвищеною швидкістю тиск у першій робочій камері досягає максимального рівня, в цей же момент часу тиск у другій робочій камері стає мінімальним (оскільки тиск у робочих камерах знаходиться у протифазі за рахунок підбору довжини рукава 8), при цьому діафрагма 3 деформується, і об'єм першої робочої камери збільшується. Це призводить до того, що деяка частина перекачуваного середовища з першої робочої камери проштовхується далі по трубопроводу, а частина залишається в збільшеному об'ємі першої робочої камери. Під час ходу поршня насоса зі зниженою швидкістю тиск перекачуваного середовища на вході в першу робочу камеру зменшується, в цей же момент часу в др угу робочу камеру надходить імпульс частково згладженого в першій робочій камері максимуму тиску. Відбувається збільшення об'єму другої робочої камери, і знову деяка частина перекачуваного середовища з другої робочої камери проштовхується далі по трубопроводу, а частина залишається в збільшеному об'ємі другої робочої камери. Тобто згладжування максимумів пульсації тиску відбувається як у першій, так і в другій робочих камерах. При цьому в напірну магістраль подається перекачуване середовище зі зниженим рівнем пульсації. Перевагою даної конструкції є також те, що різниця тисків між першою і другою робочими камерами не залежить від величини тиску в тр убопроводі. Це дозволяє встановлювати компенсатор на виході насоса й уникати частини втрат енергії, пов'язаних з пульсацією всього трубопровода, завдяки зниженню робочого тиску необхідного для транспортування перекачуваного середовища. На основі винаходу розроблений і виготовлений дослідний зразок компенсатора пульсації тиску з такими параметрами: максимальний робочий тиск, МПа, 5 об'єм робочої камери, дм 3 3,7 маса, кг 29 Використання винаходу, наприклад, в будівництві дозволить значно підвищити якість проведення опоряджувальних робіт, зменшити витрати матеріалів, часу й коштів на їх проведення, а також знизити рівень втомленості оператора за рахунок зменшення рівня пульсації розчину на виході з форсунки. Джерела, використаю при описі винаходу 1. Патент України №41602А МПК F16L51/04. Діафрагмовий компенсатор пульсації тиску / Онищенко О.Г, Васильєв А.В., Матвієнко A.M. Заявл. 09.10.2000; Опубл. 17.09.2001, Бюл. №8. 2. Плугарёв В., Цыков П. Пневмокомпенсаторы для растворонасосов // Сел. стр-во. -1982. -№5. -С.14.