Ѕаза знаний студента. –еферат, курсова€, контрольна€, диплом на заказ

курсовые,контрольные,дипломы,рефераты

»сследование гасител€ гидравлических ударов — ѕромышленность, производство

ўербаненко ¬.¬., студент, ќверко ¬.ћ., канд. техн. наук, доц., ƒонецкий национальный технический университет

ѕриведена схема устройства дл€ защиты от гидравлических ударов с описанием его работы. ѕроведено математическое моделирование рабочего процесса гасител€ гидравлических ударов.

ѕроблема борьбы с гидравлическими ударами на шахтных водоотливных установках исследуетс€ давно, но не имеет однозначного решени€ к насто€щему времени.

”величение мощности и длин трубопроводов водоотливных установок, как и других гидравлических систем, обуславливает увеличение опасности гидравлических ударов, величина которых, в св€зи с увеличением скоростей потоков в трубах, имеет тенденцию к росту. √идравлические удары и сопровождающие их волновые процессы часто станов€тс€ причиной разрушени€ трубопроводов, арматуры, поломки насосов или других нарушений нормальной эксплуатации установок.

Ќаиболее распространенным и универсальным методом искусственного снижени€ величины гидравлического удара €вл€етс€ сброс части транспортируемой жидкости. ¬месте с тем существует проблема долговечности клапанной пары, котора€ подвержена интенсивному износу. ƒело в том, что одним из основных требований к устройству защиты от гидроударов €вл€етс€ длительность процесса перекрыти€ сливаемого потока. “ак дл€ напорных трубопроводов водоотливных установок глубиной 500 м врем€ перекрыти€ потока, которое должно быть не менее 5 Ц 10 периодов гидравлического удара, составл€ет 8 Ц 15с. ¬ режиме дросселировани€ потока отмечаетс€ ускоренный износ рабочих поверхностей клапанной пары, что существенно снижает долговечность устройства в целом.

ќдним из возможных решений данной проблемы €вл€етс€ устройство [1], схема которого приведена на рисунке 1, а описание работы дано ниже.

–исунок 1 - —хема устройства дл€ защиты от гидравлических ударов.

ѕосле включени€ насосной установки и заполнени€ трубопровода 1 происходит автоматическа€ настройка устройства на рабочее давление. Ёто осуществл€етс€ следующим образом. —начала жидкость воздействует через подвод€щий патрубок на тарель 2 сливного клапана и одновременно снизу на поршень 6 через трубку 3. ѕоскольку внутренние полости первоначально заполнены лишь воздухом при атмосферном давлении, подвижные системы, состо€щие из тарели 2, поршн€ 4 и поршн€ 6 перемещаютс€ вверх. ќткрываетс€ сливной клапан под тарелью и жидкость начинает заполн€ть сливную трубу 13 и резервуар 12. ѕри этом часть ее вытекает через отверсти€, обозначенные aс и a3. ќднако, поскольку сопротивление указанных элементов значительно больше, чем сопротивление сливного клапана, давление в полост€х трубы 13 и резервуара 12 растет. ѕри этом воздух, наход€щийс€ в резервуаре 12, сжимаетс€ и через обратный клапан 11 по трубке 8 поступает в полость над поршнем 6.  огда давление возрастет до величины, например, равной давлению в защищаемом трубопроводе, поршень 6 перемещаетс€ вниз и перекрывает отверстие в крышке корпуса 5. ∆идкость, поступающа€ в полость над поршнем 4 по трубке 9, перемещает систему: поршень 4, тарель 2 вниз, последн€€ входит в контакт с седлом, и сливной клапан закрываетс€. ¬ дальнейшем жидкость опорожн€ет внутренние полости трубы 13 и резервуара 12 через отверстие на правом фланце трубы. ќднако благодар€ наличию обратных клапанов 10 и 11 полости над поршн€ми 4 и 6 отсечены от атмосферы и давление в них находитс€ на уровне установленного.

ѕри гидравлическом ударе повышенное давление по трубке 3 передаетс€ под поршень 6 (давление над поршнем при этом не измен€етс€).  огда его значение достигает расчетной величины и сила от давлени€ на поршень снизу превосходит силу от давлени€ сжатого воздуха сверху, поршень перемещаютс€ вверх и полость цилиндра 5 через отверстие в крышке соедин€етс€ с атмосферой. ѕод действием давлени€ жидкости на тарель 2 последн€€ перемещаетс€, открываетс€ сливной клапан, происход€т слив жидкости и гашение гидроудара. ѕосле снижени€ давлени€ под поршнем 6, он перемещаетс€ вниз и своим нижним торцом перекрывает отверстие в крышке цилиндра. ѕо мере заполнени€ сливных полостей и роста в них давлени€ жидкость постепенно по трубке 9 через обратный клапан 10 натекает в полость цилиндра 5, перемеща€ поршень 4 и, соответственно, тарель вниз и перекрыва€ сливной клапан.

«атем полости трубы 13 и резервуара 12 опорожн€ютс€ через отверстие в правом фланце трубы и устройство вновь готово к работе.

¬озможны два исполнени€ описанного устройства, основное, когда полости трубы 13 и резервуара 12 имеют объем, достаточный дл€ приема значительного количества транспортируемой жидкости Ц в этом случае сливной клапан гасител€ работает в благопри€тном режиме. ¬торое исполнение может быть применено при невозможности организации значительных объемов на сливе (например, в стесненных габаритах насосной камеры). ¬ этом случае отверстие в правом фланце трубы 13 имеет размер расчетного проходного сечени€ гасител€, которое значительно больше диаметра сливного клапана, а функции плавного перекрыти€ потока переход€т клапану и определ€ютс€ гидравлическим сопротивлением трубки 9.

»з выше описанного €сно, что рабочий процесс гасител€ может быть рассмотрен как состо€щий из трех стадий: настройка на рабочее давление, срабатывание, закрытие клапана после срабатывани€. —рабатывание сливного клапана с достаточной дл€ практических расчетов точностью может рассматриватьс€ как дискретный процесс [2]. ”словие открыти€ сливного клапана в этом случае:

где: P - давление в защищаемом трубопроводе (текущее значе-ние); Pm - давление над поршнем 6; SТ6, S6 Ц эффективна€ площадь поршн€ 6, соответственно, снизу и сверху.

Ќастройка на рабочее давление и закрытие клапана после срабатывани€ близкие по существу процессы. –ассмотрим более подробно процесс закрыти€ клапана после срабатывани€.

ƒифференциальное уравнение движени€ системы поршень Ц шток Ц клапан (тарель):

где: m - масса подвижных элементов; x - координата положени€; t Ц врем€; Pn - давление над поршнем 4; Pk - давление в полости клапана; Sn - площадь поршн€ 4; SТk - площадь клапана, на которую действует давление Pk; Sk - площадь клапана; Fтр - сила трени€.

јнализ подобных уравнений, как правило показывает [2], что инерционными свойствами системы, так же как и силами трени€ можно пренебречь, тогда уравнение (1) преобразовываетс€ к виду:

—оставим так же уравнени€, св€зывающие давлени€ и расходы между различными полост€ми гасител€:

«десь Wp - объем резервуара; Wв - объем воздуха в резервуаре, остальные обозначени€ выполнены по схеме: а Ц гидравлические сопротивлени€, умноженные на плотность и ускорение свободного падени€; Q Ц расходы; P - давлени€. ѕрив€зка индексов данных обозначений по€снена на рисунке.

”равнение (7) предполагает, что процесс сжати€ воздуха в резервуаре изотермический, что вполне допустимо [2].

”равнени€ (2-9) послужили базой дл€ создани€ программы расчета процесса закрыти€ сливного клапана гасител€ гидравлических ударов. — ее помощью можно определить основные конструктивные параметры гасител€. Ќапример, расчеты позвол€ют определить сопротивление трубки ап, которое необходимо выбирать из услови€ обеспечени€ достаточно длительного закрыти€ клапана (не менее 5 периодов гидравлического удара), что исключает возможность генерировани€ вторичных гидроударов при закрытии клапана. ¬ частности, дл€ условного прохода гасител€ диаметром 45 мм дл€ водоотливной установки, имеющей геометрическую высоту 500 м, гидравлическое сопротивление трубки должно быть эквивалентно сопротивлению отверсти€ с диаметром 0,7 мм.

—писок литературы

1. ј.—. 1281805 ”стройство дл€ гашени€ гидравлических ударов. ќверко ¬.ћ., ѕол€-ков Ћ.Ћ.,  оролев ј.—. и др. ќпубл. в Ѕ» є1, 1987

2. “имошенко √.ћ., ќверко ¬.ћ. »сследовани€ гасител€ гидравлических ударов дл€ шахтных водоотливных установок  иев,1980.-17с. –укопись депонирована в ”крЌ»»Ќ“».


ўербаненко ¬.¬., студент, ќверко ¬.ћ., канд. техн. наук, доц., ƒонецкий национальный технический университет ѕриведена схема устройства дл€ защиты от гидравлических ударов с описанием его работы. ѕроведено математическое моделирование рабочего п

 

 

 

¬нимание! ѕредставленна€ —тать€ находитс€ в открытом доступе в сети »нтернет, и уже неоднократно сдавалась, возможно, даже в твоем учебном заведении.
—оветуем не рисковать. ”знай, сколько стоит абсолютно уникальна€ —тать€ по твоей теме:

Ќовости образовани€ и науки

«аказать уникальную работу

ѕохожие работы:

—метное дело в строительстве
√ражданско-нравственное становление школьника как стратегическа€ задача школы
ќсобенности измерений расхода и объема энергетических и сырьевых ресурсов
јльтернативные виды топлива
ќрганизаци€ и работа мал€рной мастерской автосервиса
—интез и свойства полилевоглюкозана и некоторых его производных
—интез, структура и свойства трехблочных метилтииран-ариленимидных блок-сополимеров
Ёкономические преимущества применени€ тепловых гидродинамических насосов
»сследование триботехнических своств пары трени€ "колесо-рельс" после плазменного упрочнени€
—труктурно-механические характеристики смесей полиуретан - жидкий кристалл, подвергнутых радиационному облучению

—вои сданные студенческие работы

присылайте нам на e-mail

Client@Stud-Baza.ru