Главная Техническая информация Гасители пульсации и метод их подбора
30.03.2016

У нас изменился номер телефона. Новый номер (812) 920-86-28.

28.12.2012

Коллектив компании "Селигер Система" поздравляет Вас с наступающим 2013 годом!

 

22.02.2012
Поздравляем Вас с днем Защитника Отечества!
13.02.2012

У нас изменился телефонный номер и факс !!!

16.01.2012
Производственная компания "Селигер Система" является официальным представителем ООО "НефтемашСистема".

Promportal.Ru :: рейтинг промышленных сайтов Яндекс цитирования

Гасители пульсации и метод их подбора

В случае игнорирования положительных и отрицательных ускорений, характерных для подаваемых насосами-дозаторами жидкостей, возможны существенные нарушения в дозировании. Во всасывающем трубопроводе значительное ускорение может привести к кавитации и связанному с ним срыву потока всасываемой жидкости. В напорном трубопроводе при его большой протяженности могут возникнуть очень значительные силы, способные вызвать повреждение насоса-дозатора. Кроме того, в трубопроводе могут сформироваться разрушительные по своему воздействию вибрации. Сопровождаться все это может неприятным шумом.

С помощью гасителей импульсов можно успешно свести до минимума две проблемы:

a) избежать слишком больших пиковых значений давления;
b) добиться равномерной подачи.

Принцип действия гасителя импульсов основан на том, что в системе дозирования, заполненной практически несжимаемой жидкостью, присутствует определенное количество газа, которое в непосредственной близости от насоса-дозатора может в результате преобразования энергии сжиматься или расширяться. Газ играет роль газовой подушки. Имеется два вида гасителей импульсов: в одних из них газовая (воздушная) подушка непосредственно контактирует с дозируемой жидкостью, в других газовая подушка отделена от дозируемой жидкости гибкой перегородкой из эластомера (в виде пузыря, мембраны, рукава/шланга и т.п.). Последнему из них следует отдавать предпочтение, так как здесь отсутствуют потери в виде адсорбируемого жидкостью воздуха. В зависимости от вида монтажа и решаемой задачи гасители импульсов могут применяться при необходимости как во всасывающем или напорном трубопроводе, так и в обоих одновременно.

Гаситель импульсов в напорном трубопроводе

Импульсы давления, обусловленные принципом действия насоса-дозатора, усиливаются с ростом протяженности и уменьшением диаметра трубопровода для дозирования, что может привести к неожиданным пиковым значениям давления. Без учета нежелательной в любых случаях неравномерности дозирования гидравлические удары опасны как для насоса, так и для трубопроводов. Скорость потока в трубопроводе со стороны нагнетания не должна превышать 1,5 м/с, если дозируемая жидкость по своим свойствам сходна с водой. Так как у простых насосов-дозаторов, имеющих осциллирующий характер подачи, пиковое значение производительности едва ли превышает в три раза значение номинальной подачи, то при отсутствии гасителя импульсов при выборе параметров трубопровода дозирования необходимо исходить из такого трехкратного роста производительности. Тем не менее, при рациональном выборе диаметра трубопровода для дозирования при протяженности его свыше 10 м необходимо удостовериться в том, что установка гасителя импульсов не потребуется. Но даже при установке гасителя импульсов все еще сохраняет свою силу вышеприведенное указание о трехкратном увеличении объема дозируемого материала между дозирующей головкой и гасителем импульсов. Лишь после гасителя импульсов следует рассчитывать трубопровод с учетом обычного номинального значения производительности дозирования насоса-дозатора. В случае, когда вязкость превышает 300 мПа*с, для получения равномерного потока при проектировании необходимо закладывать скорость потока всего лишь 1 м/с - не более. Во избежании серьезных ошибок вышеприведенные значения следует рассматривать лишь как рекомендуемые. Начиная с длины трубопровода 20 м и более или вязкости свыше 1000 мПа*с характеристика давления всасывающего и напорного трубопровода, как и условия бесперебойного дозирования насосом - дозатором должны тщательно проверяться с применением общепринятых математических методов. При каждом ходе нагнетания часть подаваемого насосом-дозатором объема жидкости поглощается гасителем импульсов, чтобы вновь вернуться в гидросистему во время хода всасывания. Тем самым частично заполняется «мертвая зона» между двумя ходами дозирования. Приведенный ниже график для выбора размера гасителя импульсов действителен для требуемого остаточного колебания производительности дозирования относительно среднего значения подачи.

Шланговый гаситель импульсов (пригоден также для монтажа типа «ин-лайн»)

Для исправной эксплуатации гасителя импульсов необходимо учитывать, что содержащийся в нем воздух или азот предварительно сжаты до давления, которое составляет примерно 60 - 70% от того значения, которое, как предполагается, будет возникать в нем позднее в процессе работы. ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ! Чтобы газ мог оптимально заполнить гаситель импульсов, необходимо создать условия, при которых на обращенную в сторону дозируемой жидкости поверхность диафрагмы не действует давление. Поэтому перед вводом в эксплуатацию или же позднее при дозаправке необходимо принять меры для того, чтобы во время заправки газом давление гидросистемы не передавалось дозируемой жидкости. Для этой цели при проектировании необходимо предусмотреть установку клапана сброса давления. Если этого не учитывать, то хотя и можно будет восстановить требуемое давление газа, однако сделать это с его объемом либо совсем не удастся, либо этого объема будет недостаточно для нормальной работы. Но это необходимо для того, чтобы гаситель импульсов мог воспринимать часть хода дозирования.

График характеристики гашения импульсов

Приведенная ниже диаграмма действительна для обычных насосов-дозаторов с гасителем импульсов, общий номинальный объем которого Vo заполнен воздухом или азотом, предварительно сжатым до давления, которое составляет примерно 60-70% от последующего рабочего давления, причем предварительное сжатие выполнено до того, как в гаситель импульсов было подано давление подачи дозируемой жидкости.

-/+Х% Колебания давления или производительности дозирования относительно среднего значения

Размер гасителя импульсов Vo [см3]

Внимание! Это касается оборудования контуров управления:

В соответствии с принципом действия гасителя импульсов часть подаваемого насосом-дозатором при каждом ходе нагнетания объема жидкости поглощается гасителем импульсов, чтобы вновь вернуться в гидросистему во время хода всасывания. Поэтому возможно возникновение ситуации, когда после вызванного регулятором прекращения дозирования некоторый объем дозируемой жидкости тем не менее будет продолжать течь, что отрицательно повлияет на точность регулируемого параметра. При поступлении команды от регулятора на продолжение дозирования скорость потока упадет, так как часть дозируемой жидкости уже скопилась в гасителе импульсов. Поэтому чувствительные системы регулирования водородного показателя pH могут иметь пониженную точность результатов регулирования указанной характеристики. Этот факт необходимо учитывать в случае применения насосов-дозаторов в качестве исполнительного звена в контуре регулирования.

Гаситель импульсов во всасывающем трубопроводе

Если характеристика оборудования не позволяет иметь короткий всасывающий трубопровод или сравнительно небольшую высоту всасывания, могут возникнуть проблемы со всасыванием или с падением производительности насоса. Крайним проявлением этой ситуации может стать возникновение кавитации, т.е. срыв столба жидкости и образование пузырьков пара в дозирующей головке. Допускать этого нельзя ни в коем случае.

Процесс всасывания в действительности не является всасыванием как таковым, а представляет собой процесс вытеснения определенного объема (диафрагмой, плунжером) и создания внутри дозирующей головки свободного пространства, предполагая, что атмосферное давление будет в состоянии достаточно быстро закачать в этот объем позади рабочего элемента насоса - диафрагмы или плунжера, столб жидкости. Но поскольку атмосферное давление составляет всего лишь 1 бар (абсолютное давление), то чем больше становится протяженность всасывающего трубопровода, тем меньше вероятность того, что столб жидкости получит ускорение, достаточное для заполнения освобождающегося пространства в течение короткого интервала времени, за который дозирующая головка выполняет ход всасывания.

Эта проблема полностью снимается, если в непосредственной близости от всасывающего клапана установить гаситель импульсов. Тогда дозирующая головка будет питаться тем запасом дозируемой жидкости, что скопился в гасителе импульсов, который быстро осуществит подачу требуемого объема жидкости под действием газа/воздуха, который, как известно, постоянно стремится к расширению. Во время хода нагнетания находящийся в разряженном состоянии газ способен осуществить равномерное всасывание нового объема жидкости из резервуара для хранения дозируемого материала.

Гаситель импульсов для расходомера

Для получения равномерного потока при дозировании требуется применение дросселя, если протяженность трубопроводов небольшая или подачи идет самотеком. Устанавливаться такой дроссель должен на выходе гасителя импульсов. В особенности это важно, если нужно будет контролировать расход, а расходомер не приспособлен для эксплуатации в условиях чрезвычайно нестабильного потока (смотрите приведенную ниже схему). Регулировка дросселя должна выполняться таким образом, чтобы при максимальной производительности дозирования обеспечивался равномерный поток. При падении производительности дозирования возможно вновь появление небольших колебаний в измерениях.

Чем более равномерен должен быть поток, том большего размера потребуется выбирать гаситель импульсов. Согласно вышеуказанной диаграмме характеристик необходимо стремиться к тому, чтобы остаточные колебания не превышали 2...5%.

У насосов-дозаторов высокого давления для контроля расхода можно устанавливать расходомер во всасывающем трубопроводе, чтобы он не испытывал действия высокого давления. Тогда и здесь опять же придется иметь дело с гасителем импульсов и дросселем.


Видео:

Применение гасителей пульсаций (демпфер) на всасывающем трубопроводе.

Применение гасителей пульсаций (демпфер) на напорном трубопроводе.