Виды и устройства газовых колпаков

Основная проблема поршневых насосов в том, что в процессе работы агрегата постоянно изменяется подача и давление за определенный промежуток времени. Есть два основных способа выравнивания подачи и давления в поршневых насосах: первое, это конструктивные изменения, «спаривание» нескольких насосов в один агрегат, увеличение числа поршней, применение насосов двукратного действия. И второй способ, установка дополнительного оборудования, иными словами газового демпфера (далее газовый колпак) [1, c. 62]. Рассмотрим демпферы для гашения пульсаций давления.

Колпаки газовые определяются как конструкции, которые оказывают влияние на гармоническую составляющую уровня давления. Иными словами, газовые колпаки должны влиять на изменения давления со скоростями между одной и двумя тысячами метров за секунду.

Демпферы пульсаций

Гидравлические демпферы были спроектированы и изготовлены для решения задачи по уменьшению скачкообразных нагрузок на элементы исполнительного механизма в гидравлических системах. Сейчас рассмотрим один из видов промышленных демпферов - демпфер пульсаций, о котором пойдет речь в этой статье.

Из-за неоднородной подачи рабочей жидкости в гидравлическую систему возможны появления пиковых нагрузок или кратковременные падения давления. Эти отрицательные процессы зачастую связаны с тем, что поршневой насос подает давление в систему порционно, один раз за один оборот, при этом поршень совершает возвратно-поступательное движение. Демпфер пульсаций выступает в виде устройства, которое методом скопления энергии сглаживает колебания нагнетаемой насосом рабочей жидкости.

Его исходная конструкция состоит из двух полостей, разделенных гибким материалом, способным к деформации. Суть работы и устройство демпфера пульсации очень похоже, с работой гидравлического аккумулятора, но имеются ряд отличий. Гидравлические демпферы пульсаций небольших размеров применяются в тех случаях, где важна необходимость в очень строгих и четких дозировках  исходных жидкостей. 

Рисунок 1. Мембранный демпфер пульсаций давления и мембраны

Гидравлические демпферы пульсаций обладают следующими особенностями:

• доступен широкий диапазон рабочих температур благодаря отсутствию уплотнений, подверженных быстрому износу;
• разделитель среды может быть выполнен из различных материалов – железная гофра, тефлон  и другие;
• демпферы совместимы с агрессивными щелочными и кислотными средами, а также с продуктами, в состав которых входит бензин;
• конструкция подсоединения демпфера предусматривает попадание гидравлических ударов и пульсаций жидкости точно на демпфер.

По конструктивному исполнению разделяют несколько видов демпферов: первый вид - сильфонный, второй - мембранный и третий вид - баллонный. В конструкции сильфонного демпфирующего устройства используется в качестве разделителя жидкостной и воздушной используется железная гофра. Данные демпферы часто используются в очень сложных, чувствительных и агрессивных средах при самых температурах.

Рисунок 2. Баллонный демпфер пульсаций

В мембранном демпфирующем устройстве, газовая и жидкостная среды разделены с помощью мембраны из каучука (резины). Для агрессивных сред может использоваться мембрана из тефлона.

Рисунок 3. Сильфоный демпфер

Демпфирующее устройство сильфонного типа (рис.3) работает следующим образом: при образовании гидравлического удара в рабочей среде, протекающей по трубопроводу 2, или пульсаций давления последние воздействуют на демпфирующие элементы 4 и 5, которые установленны внутри ответвления 1 тупикового вида, выполненные в виде сильфоных оболочек с заглушенными торцами 6 и 7.