Динамо-машины  Исследование аварийных ситуаций, гидропереключатели, предохранители 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 [ 20 ] 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

по инерции при открытии. Такой случай не является наиболе трудным для расчета клапана при его опускании и не имеет решающего значения для возможного laquo;завала raquo; давления, как мы рассматриваем возможность снятия пика при срабаты вании.

Более трудным для расчета клапана в период его опускания с необходимым быстродействием является второй случай, npi котором требуется быстрое закрытие клапана, чтобы не было падения давления за счет слива

Клапан в этом случае будет срабатывать без laquo;завалов raquo; дав ления в системе ниже настройки при условии

h lt; t[.

Это условие можно определить как необходимость опускания клапана на седло за время, при котором слив через клапан не уменьшит давление ниже допускаемой величины.

Для клапанов с постоянным и автоматическим дросселед с коническим и золотниковым запорным органами

Окл + (Опор Онад)

(70)

где Qhn = 0,5 Qh - средний расход жидкости при закрывающемся

основном клапане и закрытом клапане первого каскада;

расход жидкости, вытесняемой из надклапан ной полости при открытии двухкаскадног клапана.

Уменьшение давления мы можем получить из табл, 9 и по за висимости

Если площади клапана равны, то ?п=5ьл при опускании, тс для клапанов с постоянным сечением дросселя

Qnop Qnafl Qдp

(71)

В балансе расходов в выражении (70) для клапанов Г52-1 и 1КР эти значения не учитываются, так как исключают др\г друга В том случае, если эти площади не равны, то

Qнaд И QnaA

Рдр-Сз-

Тогда

Qnop - Qдp Qa Q

(72)

(73)

Зависимость (70) при учете выражения (72) будет иметь вид

(74)

0,5Q,

jpH учете выражения (73)

или t\

0,5Q + Q3 1

.(75)

Значение Рдр при опускании можно определить из условия

Рдр=др/др1/ ДРдр .

где перепад давления на дросселе при опускании

др с

(76)

(77)

где Рпр2~сила возвратной пружины второго каскада, которая равна 14 кГ для клапанов типа Г52-10 и 1КР

Клапаны с автоматическим дросселем находятся в лучшем положении, так как у них больше проходное сечение дросселя в момент закрытия.

Для клапанов с постоянным и автоматическим дросселем, с коническим и золотниковым запорными органами время опускания клапана

gt;кл

или L

5кл 2

(78)

Одр Оз

Величина Qg определяется по следуюш,ей зависимости:

Q.k.-KdeY. . (79)

где - коэффициент расхода через золотниковую щель;

Арз - перепад давления в золотниковой щели е при закрытом шариковом клапане и соизмеримом проходном сечении щели с проходными сечениями в подводящем канале и сливной трассе; он может быть определен как принятая ранее доля допускаемого пикового давления этих сечений;

/др. авт. (сред.) 9 сред-

(80)

Приравнивая выражения (75) и (78), можно определить значения рдр и /др при быстром закрытии.

Следует заметить, что для клапанов с постоянным дросселем часто бывает невозможным выбор сечения дросселя из условия

быстрого закрытия, так как это противоречит условиям быстро открытия. Это еще раз подчеркивает невозможность получения одновременно оптимальных условий открытия и закрытия в клд. панах с постоянным дросселем.

sect; 5

ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ АВАРИЙНОГО ГИДРОПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ

Надежность аварийного срабатывания предохранительных устройств должна обеспечиваться правильным выбором их конструктивных параметров и характеристик.

Известные методы расчета предохранительных аварийных устройств [19] сводятся к решению дифференциального уравнения движения одиокаскадиого запорного клапана. Однако эти методы не учитывают возможности вторичного разрыва трубопровода в момент аварийного перекрытия потока за счет заброса ударного давления.

Ниже приводится методика приближенного расчета аварийного гидропереключателя, состоящего из последовательно включенных аварийного и предохранительного двухкаскадного клапанов. Двухкаскадный клапан обеспечивает гашение ударного давления Данная методика расчета позволяет количественно оценить быстродействие рабочих элементов гидропереключателя и ударные явления в системе.

Расчетная схема гидропереключателя изображена на рис. 19. Исходными данными для расчета являются следующие физические параметры системы: перепад давления между рабочими полостями запорного клапана Арав = /?1-р2, настроечное давление рп, предохраняемый объем W, расход насоса Qh, объемный модуль упругости жидкости j3, показатель чувствительности пре-

дохранительного клапана-

Данную методику можно применять при следующих допущениях:

1) временем разгона и торможения запорного аварийного клапана пренебрегают ввиду их малой величины по сравнению с основным временем перекрытия;

2) движение запорного клапана в момент перекрытия потока считают ускоренным без начальной скорости;

3) коэффициент расхода через клапанную щель принимают постоянным;

4) гидродинамической силой потока и силой трения пренебрегают.

Из условия равновесия запорного клапана в открытом положении при заданном перепаде давления имеем