Демпфер за измервателни уреди
Собственици на патент RU 2556323:
Изобретението се отнася до устройства за измерване на налягането на газ, получен при разлагане на вода в генератори за електролиза на вода. Техническият резултат от изобретението е подобряване на херметичността на амортисьора. Корпусът на клапата е оборудван с гнездо за манометрично устройство и нипел за подаване на газ. Корпусът на амортисьора е разделен с вертикални прегради на три отделения. Във всяка преграда близо до дъното на корпуса се прави отвор с диаметър 2,0-3,5 mm, докато външните отделения се пълнят с течност, например вода, до нивото на нипела за подаване на газ. Тялото и преградите могат да бъдат направени от три коаксиални тръби с различна дължина. Ако се използват органосилициеви или органофлуорни течности за запълване на амортисьора, тогава амортисьорът е и разделителен съд за измерване на налягането на почти всички агресивни течности и газове. 1 з.п. f-ly, 2 ил.
Изобретението се отнася до устройства за предотвратяване на претоварване на уредите от измерваната среда, по-специално до уреди за измерване на налягането на експлозивен газ (водородно-кислородна смес), получен чрез разлагане на вода в генератори за електролиза на вода (терминът "генератор на вода за електролиза" - съгласно GOST 2601-84, термин № 160). Изобретението може да се използва в други обекти за защита на манометрични инструменти от претоварване и от повреда от експлозивни и (или) химически агресивни газове.
По време на работа на генератори за електролиза на вода не е възможно напълно да се изключи възможността за експлозия на експлозивен газ в тях поради обратен удар или нарушение на правилата за работа от персонала. Експлозията предизвиква скок на налягането 6-10 пъти с продължителност 3-5 ms. В този случай газът експлодира и в кухините на манометричните инструменти (манометри, сензори и превключватели за налягане), увреждайкитехен. Следователно, за да ги защитите, е необходимо да се изключи навлизането на експлозивен газ в устройството и да се гасят импулси на налягане.
Има много устройства за защита на измервателните уреди от краткотрайно претоварване на налягането. Но и двете горепосочени задачи могат да бъдат решени само от демпферен блок със сепаратор, взет като прототип [1]. Състои се от тяло, разделено на две половини с хоризонтална преграда с отвор с малък диаметър. От едната страна на преградата към корпуса е завинтен манометър, а от другата страна на преградата вътре в корпуса е херметично закрепена еластична капачка. Вътрешният обем на еластичната капачка и вътрешната кухина на чувствителния елемент на манометъра образуват затворено пространство, което е изпълнено с течност. Измереното налягане се довежда до външната повърхност на капачката и се стреми да премести течността от нея във вътрешната кухина на чувствителния елемент на манометъра. Малкият диаметър на отвора в преградата забавя потока на течността, предпазва манометъра от пулсации на налягането и от краткотрайни претоварвания.
Такъв амортисьор е неподходящ за защита на манометрични инструменти в генератори за електролиза на вода, тъй като В случай на експлозия на експлозивен газ, еластичната полимерна капачка е изложена на гореща взривна вълна (температура над 3000°C) и бързо губи своята плътност.
Конструкцията на амортисьора за измервателни уреди е показана на фиг.1. Фигура 2 показва вариант на конструкция с корпус и вертикални прегради под формата на коаксиални тръби. Както може да се види от фигура 1, вътрешността на корпуса 1 на амортисьора е разделена от прегради 2 и 3 на отделения A, B и C. Манометър или друго манометрично устройство 5 е монтирано в слот 4 на отделение C. Водородно-кислородна смес влиза в отделение А през нипела 9, чието налягане се измерва. на дъноточасти от прегради 2 и 3 имат малки (но не капилярни) отвори 6 и 7 - обикновено диаметърът им е 2-3,5 mm. През гнездо 4 или нипел 9 вода или друга работна течност 8 се излива в тялото 1. В този случай нивото на течността в отделения A и C ще бъде еднакво - до нипел 9, а в отделение B е само малко по-високо от отвори 7 и 8, т.к. течността, блокираща тези отвори, затваря изхода на въздуха от отделение B. Манометрично устройство 5 е монтирано в слот 4 след изливане на течност в корпус 1. С увеличаване на налягането на газа част от течността от отделение A преминава през отвор 8 в отделение B, компресирайки въздуха в него, и след това през отвор 7 в отделение C, като също компресира въздуха в него. По този начин, за да се повиши налягането в отделението с манометъра до определено ниво, е необходимо част от течността да тече от отделение А към отделение Б, компресирайки намиращия се там въздух до същото ниво. Налягането на газовата смес по време на работа на генераторите за електролиза-вода се променя сравнително бавно, така че намаляването на скоростта на манометричното устройство поради времето, прекарано в потока на течността от отделение в отделение, е почти незабележимо. Въпреки това, по време на експлозия на газ в апарата, отвор 8 ограничава скоростта на потока на течността до такава степен, че налягането в отделение B по време на експлозията няма време да се увеличи до максимално допустимото за манометричното устройство. Съответно налягането в отделение С под манометричния уред също не се повишава над допустимото ниво. Когато налягането намалее няколко милисекунди след експлозията, сгъстеният въздух в отделение B изтласква излишната течност обратно в отделение A. От отделение C въздухът също изстисква част от течността и амортисьорът се връща в първоначалното си състояние.
Като работен флуид могат да се използват вода и други течности, по-специално органосилициеви.и органофлуориди. В последния случай амортисьорът е и разделителен съд за измерване на налягането на почти всички агресивни течности.
Фигура 2 показва подобен амортисьор, в който корпусът и вертикалните прегради са три коаксиални тръби (номера на позиции - както на фигура 1). Горната част на амортисьора е направена стъпаловидна вместо плоска, което улеснява проверката на плътността на заварките 10 и 11.
Предложеният амортисьор, както показва експлоатационният опит, гарантира, че защитава манометричните устройства в случай на експлозия на водородно-кислородна смес. Той е лишен от основния недостатък на всички течни амортисьори с капилярен канал (включително прототипа) - запушване на капилярния канал. В предложената конструкция потокът на течността се затруднява от отвори с относително голям диаметър - 2-3,5 mm, през които при включване и изключване на електролизера течността се задвижва, измивайки ги и по този начин предотвратявайки запушването им. Чрез промяна на диаметрите на отворите и количеството въздух в отделение B е възможно да се произвеждат амортисьори с почти всякаква степен на затихване. В допълнение, предложената клапа предпазва манометричното устройство, дори когато въздухът е изтекъл изпод него и цялото отделение под него е напълнено с течност, тъй като в отделение B винаги има въздух, който трябва да бъде компресиран, така че налягането под манометричното устройство да се увеличи. Това е важно, тъй като се оказа, че при продължителна работа на амортисьора въздухът изпод манометричното устройство може да изтича (по резбата) с почти нулева скорост и не е възможно да се гарантира появата на такъв теч във времето.
[1] Мулев Ю.В. Манометри. М.: изд. МЕИ, 2003 г. - т. 8.2.
1. Амортисьор за измервателни уреди, съдържащ корпус, оборудван с гнездо за свързване на измервателен уред инипел за подаване на измереното налягане на газа, характеризиращ се с това, че вътрешната кухина на корпуса е разделена на три отделения с вертикални прегради, на едно от външните отделения е монтирано манометрично устройство, а на другото е монтиран нипел за подаване на газ, във всяка преграда близо до дъното на корпуса е направен отвор с диаметър 2,0-3,5 mm, докато външните отделения са пълни с работен флуид до нивото на подаването на газ ni pple.
2. Амортисьор за манометрични инструменти съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че вертикалните стени на корпуса и вертикалните прегради са направени под формата на три коаксиални тръби с различни диаметри, дължината на всяка от които е толкова по-голяма, колкото по-малък е нейният диаметър.