close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Трубопроводная арматура нового поколения..pdf

код для вставкиСкачать
Механика и машиностроение
Показано, что, поскольку теплообмен между лентой стекла и холодильником происходит излучением при
участии стен камеры и поверхности стекломассы, при высоких температурах поверхности (150–400°С) холодильник существенно влияет на распределение температуры ленты стекла при формовании. Температуру ленты
стекла по высоте подмашинной камеры можно принимать линейно зависимой от температуры «луковицы» при
стабилизированном режиме охлаждения.
Полученные результаты совпадают с принятыми теоретическими и практическими представлениями о влиянии режимных и конструктивных факторов на процесс формования [3], что подтверждает возможность использования полученной модели при построении оптимальных систем управления процессом вертикального вытягивания стекла, независимо от типа машины и местных условий, т.е. распространить приведенное описание на широкий класс объектов автоматизации.
Характер полученных экспериментальных переходных функций объекта позволяет аппроксимировать их решением линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами и нулевыми начальными
условиями.
Аналитические динамические решения для стеклоформующих машин при сопоставлении с экспериментальными данными показали высокую степень согласования, независимо от знака, величины и вида возмущающего
воздействия. Расхождение экспериментальных кривых и теоретических зависимостей укладывается в рамки реальных представлений.
Результаты экспериментов обнаружили независимость динамики процесса от знака возмущения. Таким образом, уравнения динамики для стеклоформующих машин удобно представлять в виде стационарного значения
и приращения, не накладывая ограничения «малости», т.е. традиционная методика линеаризации таких объектов
вполне обоснована и оправдана [5, 6]. Вместе с тем, внешнее воздействие не зависит от работы автоматической
системы, изменение его может быть произвольным. Однако условия достаточной малости динамических отклонений переменных обычно выполняются. Это закладывается в условия работы замкнутой системы.
Экспериментальные и аналитические исследования статических и динамических свойств процессов выработки листового стекла подтверждают корректность линеаризации допущениями о стационарности динамических
свойств объекта, позволяющих аппроксимировать экспериментальные функции решениями обыкновенных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами.
Библиографический список
1. Аршинский В.М., Ешенко А.А. Динамические свойства машин вертикального вытягивания стекла // Стекло и керамика. 1969.
№ 6. С. 3-5.
2. Ешенко А.А., Головин Н.А. Динамическая модель процесса формования ленты стекла при безлодочном способе вытягивания // Стекло. Труды ГИС. М.,1976. № 1 (150) С. 90-95.
3. Захариков Н.А. Теплообменные процессы в стекловаренных печах. Киев: Гостехиздат. 1962. С. 248.
4. Ешенко А.А. Обобщенная статическая модель процесса формования ленты стекла при безлодочном способе вытягивания
// Алгоритмизация и автоматизация промышленных установок и процессов: межвузовский сб. науч. статей. Иркутск, 1977.
С. 54-61.
5. Ешенко А.А. Структурные динамические модели процесса вертикального вытягивания стекла для лодочного и безлодочного способов // Вестник ИрГТУ. 2005. № 3 (23). С. 102-106.
6. Ешенко А.А. Синтез двумерной системы автоматического управления процессов выработки листового стекла // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2009. № 2 (22). С. 158-162.
УДК 621.646.247
ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
В.П. Кольцов1, Е.С. Попова2, Е.О. Герасимова3
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Представлены разновидности устройств трубопроводной арматуры, которые позволяют использовать энергию и
давление транспортируемого продукта для переключения клапана, исключая использование каких-либо механических систем и, соответственно, необходимость изготовления сложных, дорогостоящих деталей, что повышает
надёжность, уменьшает металлоёмкость и габариты, облегчает использование устройства в трубопроводах
больших диаметров, облегчает и упрощает его обслуживание и эксплуатацию. Описаны принципы работы этих
устройств, в которых в качестве запорного органа используются эластичные оболочечные конструкции.
___________________________
1
Кольцов Владимир Петрович, доктор технических наук, профессор, тел.: (3952) 405150, е-mail: kolcov@istu.edu
Koltsov Vladimir, Doctor of technical sciences, Professor, tel.: (3952) 405150, е-mail: kolcov@istu.edu
2
Попова Елизавета Сергеевна, старший преподаватель кафедры информатики, тел.: (3952) 405151, е-mail: liza@istu.edu
Popova Elizaveta, Senior Lecturer of the Department of Information Science, tel.: (3952) 405151, E-mail: liza@istu.edu
3
Герасимова Елена Олеговна, студентка, тел.: (3952) 405151, е-mail: geraslena@istu.irk.ru
Gerasimova Elena, Student, tel.: (3952) 405151, e-mail: geraslena@istu.irk.ru
ВЕСТНИК ИрГТУ №9 (56) 2011
27
Механика и машиностроение
Ил. 21. Библиогр. 10 назв.
Ключевые слова: арматура; задвижки; эластичные конструкции; клапан.
PIPELINE FITTINGS OF A NEW GENERATION
V.P. Koltsov, E.S. Popova, E.O. Gerasimova
National Research Irkutsk State Technical University,
83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The article presents a variety of devices of pipeline fittings that allow to use the energy and pressure of the product being
transported in order to switch the valve, eliminating the use of any mechanical systems and, hence the need to produce
complex, expensive parts. The last increases reliability, reduces metal content and size, makes the exploitation of the
device easier in large-diameter pipelines, facilitates and simplifies its maintenance and operation. The operation principles of these devices, which use flexible shell structures as a shut-off valve, are described.
21 figures. 10 sources.
Key words: fittings; valves; flexible structures; valve.
Трубопроводная арматура представляет собой
устройства, предназначенные для управления потоками жидкостей или газов, транспортируемых в трубопроводных системах. Арматура – неотъемлемая часть
любой такой системы. Расходы на нее составляют, как
правило, 10–20% капитальных вложений и эксплуатационных затрат.
Имеющийся опыт эксплуатации трубопроводов говорит о том, что практически для всех трубопроводных систем самым ненадёжным элементом до сих пор
остаётся запорно-регулирующая арматура, количество отказов которой на порядок превышает количество отказов другого оборудования [1].
В процессе эксплуатации арматура подвергается
самым различным воздействиям: высоким и низким
температурам, значительным давлениям, вибрациям,
воздействию агрессивных жидкостей. Поэтому и требования, предъявляемые к арматуре, разнообразны.
Это прочность, надёжность, долговечность, низкая
стоимость, взрывобезопасность и многое другое.
Развитие нано- и химических технологий в области создания новых материалов расширяет возможности конструкторов-проектировщиков по созданию новых машин и механизмов, имеющих повышенные или
новые эксплуатационные свойства. В этой связи особый интерес в области конструирования трубопроводной арматуры представляет использование эластичных, в том числе и полимерных материалов.
В последние десятилетия при разработке новых
схем разработчики трубопроводной арматуры всё
большее внимание уделяют использованию эластичных материалов и оболочек взамен традиционно
жёстких элементов конструкций [1, 2].
К настоящему времени уже создано достаточно
много схем конструкций арматуры, в которых широко
используют эластичные элементы. Ниже приведены
несколько таких схем.
На рис. 1 [3] показано запорное устройство, которое работает следующим образом. При закрытии запорного устройства двухходовой золотник 8 переключают в правое положение. При этом патрубок 7, идущий от подводной трубы 2, соединяется с правой торцевой полостью корпуса 1. В правом торце создаётся
такое же давление, как и в подводной трубе. Левая же
торцевая полость корпуса соединяется с отводной
трубой 3 в месте сужения 9. В левом торце корпуса
устанавливается давление, равное давлению в месте
сужения. По обе стороны запорного органа создаётся
перепад давления, который и перемещает запорный
орган (двойной тор) в левую сторону, открывая запорное устройство. При переключении двухходового золотника 8 в левое положение патрубки 7 переключаются в противоположное состояние и создают обратный перепад давления, обеспечивающий закрытие
запорного устройства [3].
Рис. 1
28
ВЕСТНИК ИрГТУ №9 (56) 2011
Механика и машиностроение
Рис. 2
На рис. 2 изображено запорное устройство с тором конической формы [4]. Устройство работает следующим образом. При отсутствии в сети давления тор
5 выдвигается за счет выталкивающего усилия конической части 2 корпуса и обеспечивает автоматическое перекрытие трубопровода. При достаточном давлении жидкости в подводной трубе 4 и переключении
двухходового золотника 7 в правое положение жидкость поступает в правую полость корпуса (торец цилиндрической части 1 корпуса) и выжимает тор из цилиндрической части корпуса, открывая запорное
устройство. При этом торец от конической части корпуса подключается к отводной трубе 4, предоставляя
возможность для слива жидкости из левой полости
корпуса (торец конической части корпуса) через регулируемый дроссель 8 в отводную трубу. С помощью
регулируемого дросселя 8 управляют продолжительностью срабатывания запорного устройства.
Выполнение части корпуса в виде усечённого конуса, установленного основанием к подводной и отводной трубам, обеспечивает автоматическое перекрытие трубопровода тором при отключении давления
за счет выталкивающего усилия конуса. Открытие запорного устройства произойдёт автоматически при
соответствующем положении золотника и достижении
давлением в трубопроводе определённого значения,
когда суммарное давление в торце превысит выталкивающее усилие конуса [4].
На следующих схемах запорного устройства
(рис. 3, 4) используется энергия набегающего потока
[5]. На рис. 3 изображена схема устройства в закрытом состоянии, а на рис. 4 – в открытом.
Устройство работает следующим образом. При
перекрытии запорного крана 4 (рис. 3) за счёт скоростного напора давление в рукаве 3 возрастает.
Кроме того, проходное сечение корпуса 1 устройства
уменьшается, в результате скорость жидкости вокруг
рукава повышается с соответствующим снижением
давления (уравнение Бернулли). Возникает перепад
давления внутри и вне рукава, рукав растягивается до
внутренней поверхности конуса 2, перекрывая сечение запорного устройства. Вследствие перепада давления по обе стороны конуса за счет «присасывания»
рукава к конусу обеспечивается надёжное закрытие
устройства. При открытии запорного крана (рис. 4)
перепад давления по обе стороны стенки рукава снижается или исчезает и рукав приобретает исходную
форму, открывая запорное устройство.
ВЕСТНИК ИрГТУ №9 (56) 2011
Рис. 3
Рис. 4
29
Механика и машиностроение
Выполнение диафрагмы в виде эластичного проходного рукава с установкой крана на выходе позволяет пропускать транспортируемую жидкость при открытом кране, снижая общее сопротивление запорного устройства. При закрытии крана на входе и внутри
рукава создаётся дополнительное давление за счёт
скоростного напора, которое обеспечивает раздутие
рукава и перекрытие сечения клапана.
Выполнение конуса усечённым с размещением
вершиной к выпускному отверстию корпуса позволяет
установить на выходе конуса кран и обеспечить
надёжное закрытие отверстий за счёт перепада давления по обе стороны поверхности конуса [5].
На следующих схемах (рис. 5, 6 и 7) показан
шланговый клапан, работа которого основана на использовании усилителя давления (насоса) [6].
Конструкция его представляет следующее (рис. 5).
В цилиндрическом корпусе 1 на внутренней поверхности по концам закреплён шланг 2 прижимными втулками 3. Это позволяет создать полость между шлангом и корпусом, заполняя или выпуская из которой
жидкость перекрывают или открывают шланговый
клапан. Установка прижимных втулок внутри шланга
позволяет уменьшить его часть, работающую на перекрытие трубопровода, и, следовательно, сократить
необходимый для перекрытия объем жидкости и время закрытия устройства.
Рис. 7
Рис. 5
Рис. 6
На рис. 5 показан шланговый клапан в открытом
положении перед закрытием.
На рис. 6 клапан закрыт при возвращении насоса
в исходное положение.
На рис. 7 клапан ещё закрыт, но механизм открытия включён.
30
На наружной поверхности корпуса навстречу друг
другу установлены вывернутые эластичные рукава 4 и
5 разного сечения, соединённые между собой втулкой
(трубой) 6. Это позволяет создавать в меньшем по
диаметру 5 из этих рукавов давление большее, чем на
входе в устройство, в результате чего большее давление будет и в полости между наружной поверхностью шланга и внутренней поверхностью корпуса,
вследствие чего произойдёт закрытие шлангового
клапана.
Входное отверстие корпуса поочерёдно соединяется патрубками 7 с полостями эластичных рукавов 4
и 5. Рукав 5 соединён патрубком 7 с полостью между
внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью шланга. Устройство снабжено трёхходовым
золотником 8, который открывает или перекрывает
патрубки. Это позволяет подавать и создавать в полости необходимое давление, обеспечивая надёжное
закрытие и открытие шлангового клапана.
Работа устройства осуществляется следующим
образом. При закрытии клапана трёхходовой золотник
устанавливается в крайнее левое положение (перемещается вправо) и транспортируемая среда с входа
устройства через патрубок подаётся в полость рукава
(рис. 5). Рукав заполняется жидкостью и расправляется, перемещая трубу вправо. Под давлением трубы
рукав 5 сворачивается, а жидкость из него через патрубок поступает в полость между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью шланга.
Когда труба достигнет своего крайнего правого положения, клапан закроется. Затем трёхходовой золотник
ВЕСТНИК ИрГТУ №9 (56) 2011
Механика и машиностроение
перемещается влево (устанавливается в среднее положение), и транспортируемая среда с входа клапана
начинает поступать в полость рукава 5, разворачивая
его (рис. 6). Труба начинает перемещаться влево,
сворачивая рукав 4. Жидкость из рукава 4 через патрубок поступает в перекрытую трубу за клапаном, где
давление ниже, чем на входе, или отсутствует, поскольку клапан закрыт. Когда втулка достигнет своего
крайнего левого положения, насос устанавливается в
исходное положение. При открытии клапана (рис. 7)
трёхходовой золотник передвигается влево (устанавливается в крайнее правое положение). Жидкость из
полости между внутренней поверхностью корпуса и
внешней поверхностью шланга через патрубок поступает на выход шлангового клапана. За счёт упругости
шланга и наличия перепада давления по обе стороны
клапана жидкость вытекает из полости и клапан полностью открывается [6].
а)
б)
Рис. 8
а)
б)
Рис. 9
Принцип действия шлангового клапана основан на
использовании свойств пузырей (рис. 8 – 11) [7]. На
схемах рис. 8 показано, что клапан открыт, на схемах
рис. 9. – открыт.
В цилиндрическом корпусе 1 (рис. 8, 9) установлен
с заделкой по концам на всю длину корпуса проходной
шланг. Запорный орган в виде глухого пережимного
шланга 3 с большим диаметром, чем шланг 2, установлен под углом к оси корпуса в расширении корпуса.
При этом жесткость шланга 3 превышает жёсткость
шланга 2. Вход 4 шлангового клапана соединён патрубком 5 через трёхходовой кран 6 с шлангом 3, а
выход 7 шлангового клапана соединён патрубком 8
через кран с тем же пережимным шлангом 3. В патрубке установлен регулируемый обратный клапан 9.
Шланговый клапан работает следующим образом.
На рис. 8 показан клапан в открытом положении,
поэтому рабочая среда может проходить через него
беспрепятственно. Закрытие клапана производится с
помощью крана, который подключает глухой шланг 3 к
входу клапана. Жидкость от входа через патрубок и
кран поступает в полость шланга 3.
При выравнивании давления в полостях шлангов
2 и 3 шланг 3 расправляется и пережимает шланг 2.
Рабочий проход клапана перекрывается (рис. 9). На
выходе клапана и примыкающем к нему трубопроводе
давление падает. Открытие клапана производится
краном, который полость шланга 3 с помощью патрубка подключает к выходу клапана, т. е. к пустой трубе
(или с более низким давлением). Жидкость под давлением шланга 2 выливается из шланга 3 в пустой
трубопровод, открывая проходное сечение. Для исключения самопроизвольного закрытия проходного
сечения при выравнивании давления на входе и выходе шлангового клапана в патрубке установлен обратный клапан.
На рис. 10 показана конструкция шлангового клапана с двумя пережимными шлангами, расположенными по обе стороны от проходного. На рис. 10, а клапан показан в открытом положении, а на рис. 10, б – в
закрытом. Конструктивно он также напоминает клапан,
показанный на рис. 8, 9. В корпусе 1 клапана установлен с заделкой по концам на всю длину корпуса проходной шланг 2. Запорный орган в виде двух шлангов
3, выполненных глухими, и, в отличие от предыдущего
клапана, размещённых по обе стороны от проходного
шланга корпуса. Жесткость шлангов 3 превышает
жёсткость шланга 2. Вход клапана 4 соединён патруб-
ВЕСТНИК ИрГТУ №9 (56) 2011
31
Механика и машиностроение
ком 5 через кран 6 с шлангами 3, а выход клапана 7
соединён патрубком 8 через кран 6 с теми же шлангами 3. В патрубке установлен обратный клапан 9. Патрубок 10 соединяет пережимные шланги 3.
Шланговый клапан работает следующим образом.
На рис. 10, а клапан показан в открытом положении.
Закрытие клапана производится краном, который подключает глухие шланги 3 к входу клапана 4. Жидкость
от входа клапана через патрубок и кран подаётся в
полость шлангов 3. При выравнивании давления в
полостях шлангов 2 и 3 шланги 3 заполняются и пережимают шланг 2. Рабочий проход клапана перекрывается (рис. 10, б). На выходе клапана и примыкающем к
нему трубопроводе давление падает. Открытие клапана производится краном 6, который полости шлангов 3 с помощью патрубка 8 подключает к выходу клапана, т.е. к пустой трубе. Жидкость под давлением
шланга 2 выливается из шлангов 3 в пустой трубопровод, открывая проходное сечение. Для исключения
самопроизвольного закрытия проходного сечения при
выравнивании давления на входе и выходе шлангового клапана в патрубке 8 также установлен обратный
клапан.
Патрубок 10 обеспечивает одинаковое давление в
шлангах 3.
На рис.11 показан клапан с изогнутым корпусом и
проходным шлангом в открытом и закрытом состояниях. Перегиб корпуса позволяет перекрывать рабочее
сечение клапана без растяжения проходного шланга,
поскольку он может опускаться без растяжения от
верхней точки перегиба до противоположной стороны
шланга, перекрывая проходное сечение. Конструктивно клапан представляет следующее.
В криволинейном корпусе 1 (рис. 11) установлен с
заделкой по концам на всю длину корпуса проходной
шланг 2. Запорный орган в виде глухого пережимного
шланга 3 с большим диаметром, чем шланг 2, установлен под углом к продольной оси корпуса в расширении корпуса. Жёсткость шланга 3 превышает жёсткость шланга 2. Вход 4 шлангового клапана соединён
патрубком 5 через трёхходовой кран 6 с шлангом 3, а
выход 7 шлангового клапана соединён патрубком 8
через кран с тем же пережимным шлангом 3. В патрубке установлен регулируемый по усилию поджатия
обратный клапан 9. Шланговый клапан работает следующим образом.
а)
а)
б)
Рис. 11
б)
Рис. 10
32
На рис. 11, а показан клапан в открытом положении, поэтому рабочая среда может проходить беспрепятственно через клапан. Закрытие клапана производится с помощью крана, который подключает глухой
шланг 3 к входу клапана. Жидкость от входа через
патрубок и кран подаётся в полость шланга 3. При
ВЕСТНИК ИрГТУ №9 (56) 2011
Механика и машиностроение
выравнивании давления в полостях шлангов 2 и 3
шланг 3 расправляется и пережимает шланг 2. Рабочий проход клапана перекрывается (рис. 11, б). На
выходе клапана и примыкающем к нему трубопроводе
давление падает. Открытие клапана производится
краном, который полость шланга 3 с помощью патрубка 8 подключает к выходу клапана, т.е. к пустой трубе.
Жидкость под давлением шланга 2 выливается из
шланга 3 в пустой трубопровод, открывая проходное
сечение. Для исключения самопроизвольного закрытия проходного сечения при выравнивании давления
на входе и выходе шлангового клапана в патрубке
установлен обратный регулируемый клапан. Возможность регулировки клапана позволяет изменять перепад давления между входом и выходом шлангового
клапана, что, в свою очередь, обеспечивает возможность управления расходом среды, проходящей через
шланговый клапан.
Рис. 12 – 15 представляют шланговый клапан, работающий от источника внешнего давления [8].
Рис. 12
Рис. 15
На рис.12 представлена проекция клапана в открытом состоянии, на рис. 13 – вид сбоку в разрезе; на
рис. 14 – этот же вариант при перекрытом рабочем
проходе, на рис. 15 – вид сбоку при перекрытом рабочем проходе в разрезе.
Шланговый клапан работает следующим образом.
При открытом клапане шланг 3 прижат к внутренней
поверхности корпуса, и проходящая через клапан
жидкость не встречает сопротивления. При закрытии
шлангового клапана через штуцер 5 в полость между
внутренней стенкой корпуса и наружной стенкой шланга в районе отверстия 4 подается под давлением жидкость или воздух, полость наполняется, уменьшая
проходное сечение клапана. При наполнении полости
4 клапан полностью перекрывается.
Следующие две схемы работают за счёт снижения
или увеличения давления в запорном органе за счёт
скорости движения жидкости. Для этого в первом случае используется сужение трубопровода и кран, во
втором случае – эжектор и кран.
Рис. 13
Рис. 16
Рис. 14
Рис. 17
ВЕСТНИК ИрГТУ №9 (56) 2011
33
Механика и машиностроение
Рис. 18
На рис. 16 изображен первый вариант запорного
устройства для перекрытия трубопроводов в закрытом
состоянии; на рис. 17 – в открытом состоянии; на рис.
18 изображен второй вариант запорного устройства
для перекрытия трубопроводов в закрытом состоянии,
а на рис. 19 – устройство в открытом состоянии.
В первом варианте устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором соосно корпусу расположена диафрагма 2, закрепленная на патрубке 3.
Патрубок имеет сужение, в котором выполнены отверстия 4. Патрубок установлен на кронштейнах 5 в корпусе устройства. Кран 6 размещен на выходе патрубка
3. В расправленном состоянии диафрагма с натягом
перекрывает рабочее сечение устройства.
сторону устройства. В результате движения жидкости
в зоне отверстий создается разрежение, за счет которого начинает отводиться жидкость из диафрагмы.
Диафрагма сжимается, открывая рабочее сечение
устройства.
Во втором случае (с эжектором) при закрытом
кране 6 диафрагма 2 расправлена, наполнена жидкостью и полностью перекрывает рабочее сечение корпуса 1. Движение жидкости (газа) через устройство
отсутствует. При открытии крана жидкость через эжектор 7 устремляется в правую сторону устройства. В
результате движения жидкости в диафрагме эжектором создается разрежение. Диафрагма сжимается,
открывая рабочее сечение [9].
На последней схеме (рис. 20, 21) представлено
ещё одно устройство, работающее от источников
внешнего давления.
На рис. 20 показан основной вид устройства с
разрезом по оси трубопровода в открытом положении;
на рис. 21 показано поперечное сечение устройства
(А-А) в открытом положении.
Рис. 20
Рис. 19
Во втором варианте устройство состоит также из
цилиндрического корпуса 1, в котором соосно корпусу
расположена диафрагма 2, закрепленная на эжекторе
7. В свою очередь, эжектор размещен на кронштейнах
5 в корпусе устройства. Кран 6 установлен на выходе
эжектора. В расправленном состоянии диафрагма с
натягом перекрывает рабочее сечение устройства.
В первом случае устройство работает следующим
образом. При закрытом кране диафрагма расправлена, наполнена жидкостью и полностью перекрывает
рабочее сечение корпуса клапана. Движение жидкости
(газа) через устройство отсутствует. При открытии
крана жидкость через патрубок устремляется в правую
34
Конструктивно устройство представляет собой
следующее.
В корпусе 1 выполнено расширение в виде колена
трубы 2, размещенного поперек проходного сечения
корпуса. При этом размер диаметра колена трубы
превышает величину диаметра корпуса, а проходное
сечение корпуса устройства пересекает колено трубы
в средней его части со стороны большего радиуса
колена трубы. В колене трубы в качестве запорного
органа установлено заглушённое и закрепленное по
концам колено упругого эластичного рукава 3. Соотношение размеров колена упругого эластичного рукава и корпуса выбирается таким образом, что проходное сечение устройства в открытом положении больше или равно сечению соединяемых труб. Колено
упругого эластичного рукава закреплено по торцам в
расширении корпуса с помощью фланцев 4 и крышек
5. Для подачи и удаления рабочей среды из упругого
ВЕСТНИК ИрГТУ №9 (56) 2011
Механика и машиностроение
эластичного колена рукава на корпусе установлен
штуцер 6.
Рис. 21
Устройство работает следующим образом. При
закрытии устройства рабочая среда под давлением не
менее давления в трубопроводе подается в полость
упругого эластичного колена, которое расправляется и
перекрывает рабочее сечение корпуса устройства.
Перекрытие устройства может осуществляться или
вследствие упругих свойств материала упругого эластичного колена и давления среды, подаваемого из
трубопровода, или за счет большего давления от
внешнего источника.
При открытии устройства давление в полости
упругого эластичного колена сбрасывается через штуцер, и за счет давления среды в трубопроводе эластичная оболочка упругого эластичного колена со стороны большего радиуса колена трубы деформируется
и отходит, освобождая проходное сечение [10].
Таким образом, все вышеописанные устройства
позволяют использовать энергию и давление транспортируемого продукта для переключения клапана,
исключая использование каких-либо механических
систем и, соответственно, необходимость изготовления сложных, дорогостоящих деталей, что повышает
надёжность, уменьшает металлоёмкость и габариты,
облегчает использование устройства в трубопроводах
больших диаметров, облегчает и упрощает его обслуживание и эксплуатацию. Использование эластичных
оболочечных конструкций в качестве запорного органа
облегчает герметизацию, а отсутствие электромеханического привода делает устройство пожаробезопасным. Простота конструкции предлагаемых решений
позволяет в разы снизить себестоимость арматуры.
Библиографический список
1. Кольцов В.П., Чупин В.Р. Торовые технологии в трубопро6. Кольцов В.П., Куницын А.Г. Шланговый клапан: пат. РФ №
водной арматуре // Торовые технологии: материалы докло2309318 МКИ3 кл. F16К 7/07, 31/365; опубл. 20.05.2007. Бюл.
дов Междунар. науч.-практ. конф. Иркутск: Изд-во ИрГТУ,
№ 14. С. 14.
2004. С. 88-91.
7. Кольцов В.П., Евстафьев С.Н., Майзель И.Г., Чупин В.Р.
2. Кольцов В.П., Куницын А.Г., Бухвалов А.В., Попова Е.С.
Шланговый клапан (варианты): пат. РФ № 2299373 МКИ 3 кл.
Новые схемы шланговых клапанов с рукавным приводом //
F16К 7/07, 27/00; опубл. 20.05.2007. Бюл. № 14. С. 14.
Вестник ИрГТУ, 2009. № 1. С. 213–217.
8. Кольцов В.П., Рукавишников М.В. Шланговый клапан: пат.
3. Кольцов В.П., Моргач Е.В. Запорное устройство для переРФ № 2299374 МКИ3 кл. F16К 7/07, 27/00; опубл. 20.05.2007.
7
крытия трубопроводов: пат. РФ № 2267045 МПК кл. F16К
Бюл. № 14.
3/00, 3/28; опубл. 27.12.2005. Бюл. № 36.
9. Кольцов В.П., Бухвалов А.В., Черемных Е.А. Запорное
4. Кольцов В.П., Моргач Е.В., Чупин В.Р. Запорное устройустройство для перекрытия трубопроводов (варианты): пат.
ство для перекрытия трубопроводов: пат. РФ № 2267046
РФ № 2359161 МПК кл. F16К 7/07; опубл. 20.06.2009. Бюл.
МПК7 кл. F16К 3/00; опубл. 27.12.2005. Бюл. № 36.
№ 17.
5. Кольцов В.П., Моргач Е.В., Феоктистов И.Д. Запорное
10. Кольцов В.П., Бухвалов А.В., Куницын А.Г. Запорное
устройство для перекрытия трубопроводов: пат. РФ
устройство для перекрытия трубопроводов: пат. РФ №
№ 2278312 МПК кл. F16К 7/07; опубл. 20.06.2006. Бюл. №
2376519 МПК кл. F16К 7/07, 27/00; опубл. 20.12.2009. Бюл.
17.
№ 35.
УДК 621.01:534
МОДЕЛИРОВАНИЕ САМОНАСТРАИВАЮЩЕГОСЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО
ДЕМПФИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
Н.К. Кузнецов1, Нгуен Мань Дык2
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Представлены результаты исследований моделирования самонастраивающегося гидравлического демпфирующего устройства, обладающего свойством самонастройки при изменениях масс и скоростей движения исполнительных механизмов. Описывается конструктивная схема демпфирующего устройства, приводятся его математическая модель и результаты численного моделирования его работы.
___________________________
1
Кузнецов Н.К., доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой конструирования и стандартизации в машиностроении,
тел.: (3952) 405434, e-mail: knik@istu.edu
Kuznetsov N.K., Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of Designing and Standardization in Mechanical
Engineering, tel.: (3952) 405434, e-mail: knik@istu.edu
Нгуен Мань Дык, аспирант, тел.: 89246098189, e-mail: Duchien19811989@yahoo.com
Nguyen Manh Dyc, Postgraduate, tel.: 89246098189, e-mail: Duchien19811989@yahoo.com
ВЕСТНИК ИрГТУ №9 (56) 2011
35
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
11
Размер файла
3 655 Кб
Теги
трубопроводного, арматура, поколение, нового, pdf
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа