1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ.

1.1. Введение.
Техническое описание предназначено для изучения конструкции изделия, его устройства, а также содержит технические характеристики и другие сведения, необходимые для полного использования технических возможностей изделия при эксплуатации. В связи с постоянным совершенствованием гасителей гидравлического удара, конструктивное оформление отдельных деталей может отличаться от приведенного в настоящем описании.

1.2. Назначение.

1.2.1. Гаситель гидравлического удара относится к устройствам защиты напорных трубопроводов, в частности трубопроводов шахтного водоотлива, от гидравлического удара. Гидравлический удар в трубопроводах вызывается быстрым изменением скорости движения воды, что сопровождается большим изменением давления. В шахтном трубопроводе, в общем случае, резкие изменения скорости движения воды могут возникнуть в насосных установках при пуске, остановке и регулировании. Особенно опасные колебания давления в шахтных водоотливных установках наблюдаются при внезапном отключении электродвигателей приводов насосов. Гидравлический удар наиболее опасен в нагнетательных трубопроводах большого диаметра и при большой геодезической глубине шахт.

1.2.2. Гаситель гидравлического удара является устройством прямого действия, в котором перемещение исполнительного элемента - плунжера осуществляется энергией перекачиваемой воды под управлением измерительного устройства перепада давления, возникающего в начальной стадии гидравлического удара. Защита осуществляется посредством перекрытия трубопровода обратным клапаном, сброса части перекачиваемой воды в атмосферу или сливной трубопровод и плавного выравнивания давления в нагнетательном трубопроводе.

1.2.3. Гаситель гидравлического удара устанавливается на горизонтальном участке трубопровода за насосом в непосредственной близости к нему.

1.2.4. Обозначение гасителя гидравлического удара:

ГД 2 -250МОО, где ГД - гаситель давления; 2 - исполнение; 250 -условный проход в мм; 100 -условное рабочее давление защищаемого объекта в кгс\см2.

1.3. Технические данные:
1.3.1. Тип - прямого действия
1.3.2. Условный проход, Dy, мм - 250
1.3.3. Давление условное, Ру, МПа (кгс\ см2) - 10(100)
1.3.4. Давление гасимое, Рр, МПа (кгс\ см2) - 32 (320)
1.3.5. Количество клапанов сброса, шт - 4
1.3.6. Рабочее положение - горизонтальное
1.3.7. Строительная длина, мм - 1000

1.3.8. Присоединительные фланцы трубопроводов:
- рабочий на входе - исполнение 3 с впадиной по ГОСТ 12815-80 или ФСИ-250-100
- рабочий на выходе - исполнение 2 с выступом по ГОСТ 12815-80 или ФС1-250-100
- сливной сброса - исполнение 1 с присоединительным выступом по ГОСТ 12815-80 (Ру 1 (10);Dy 200) или ФС 200-10

1.3.9. Габаритные размеры, мм:
-длина - 1180
- ширина - 820
- высота - 1100

1.3.10. Масса , кг

1.4. Устройство и работа гасителя гидравлического удара.





1.4.1. Гаситель гидравлического удара, в дальнейшем гаситель, состоит из корпуса 1, клапана обратного, камеры приемной 2 с четырьмя клапанами - регуляторами транспортируемой воды, арматуры и трубопроводов управления.

Корпус 1 состоит из трубы, двух соединений свободных фланцевых, а также четырех боковых фланцевых отводов. Корпус опирается на площадку.

Клапан обратный состоит из корпуса 3, внутри которого на валу 23 закреплен диск 4. Вал в отверстиях корпуса уплотняется специальными кольцами 29, 30 из фторопласта. Натяжка уплотнения осуществляется с помощью гаек 27, а центровка диска 4 относительно отверстия корпуса 3 осуществляется при помощи гаек 26. Диск перекрывает отверстия корпуса по коническим поверхностям , наплавленным высокопрочным материалом. Усилие прижатия диска к корпусу регулируется положением груза 41 на рычаге 40. Рычаг может переставляться на любую из сторон вала 23 в удобное для обслуживания положение. В диск вкручен один из комплекта дроссель. Камера приемная 2 выполнена в виде цилиндрической емкости с боковой трубой сброса и с четырьмя отверстиями в каждой крышке для монтажа в них четырех клапанов-регуляторов. ПОЛОЖЕНИЕ ТРУБЫ СБРОСА КАМЕРЫ ПРИЕМНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНО КОРПУСА 1 (СПРАВА, СЛЕВА ИЛИ ПО ХОДУ ПОТОКА) ПЕРЕД СБОРКОЙ ВЫЯСНЯЕТСЯ У ЗАКАЗЧИКА ИЛИ НА МЕСТЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОИЗВОДИТСЯ ЕЕ ПЕРЕМОНТАЖ).

Каждый клапан-регулятор состоит из корпуса 18, плунжера 12, крышки 17, трубопроводов 5-8, соединяющего надплунжерную полость корпуса с входным отверстием клапана обратного. Клапаны-регуляторы соединены между собой трубопроводами 9,10,11 а на одном из клапанов установлен конический кран спуска воздуха 64, который может быть переставлен в удобное для обслуживания место. Корпус 18 выполнен из антикоррозионного материала фланцевым цилиндрическим с впрессованным в нижнюю часть седлом 19 из высокопрочного материала, выше которого выполнены боковые отверстия для прохода протока воды из корпуса 1 в камеру приемную 2.

Плунжер 12 выполнен из пористого антифрикционного материала с заполнением пор смазкой. На наружной поверхности плунжера выполнены винтовые канавки, переходящие в нижней его части в кольцевые канавки для размещения в них консистентной смазки. В нижней части плунжер снабжен вставкой из высокопрочного материала, имеющую сферическую поверхность в месте контакта с острой кромкой седла 19.

По оси плунжера выполнено отверстие с ввернутым в него одним из дросселей 20,21,23. Отверстие также служит для монтажа - демонтажа плунжера в корпусе. Верхняя часть плунжера снабжена противоударным амортизатором 48 из упругого материала.





1.4.2. Работает гаситель гидравлического удара следующим образом:
Под действием энергии воды транспортируемой по трубопроводу, клапан обратный автоматически открывается - диск 4 поворачивается совместно с валом 23, поднимая рычаг 40 с грузом 41, занимает горизонтальное положение, пропуская поток воды. Одновременно с открытием клапана обратного, вода подается к трубопроводам 5-8 в надплунжерные области клапанов-регуляторов и по боковым отводам корпуса в надплунжерную полость клапана-регулятора.

Клапан-регулятор является дифференциальным, так как площадь полости над плунжером больше площади полости под плунжером. Под действием собственного веса и усилия, возникающего из-за разности площадей над и подплунжерных полостей, плунжер 12 сферической поверхностью вставки поджат к острой кромке седла 19, запирая проход воды через клапан-регулятор на слив. Седло и вставка выполнены из высокопрочного материала типа твердого сплава, что обеспечивает работу клапана при закрытии, разбивая загрязняющие воду частицы угля и породы.

В аварийных ситуациях, например, при внезапном отключении электродвигателя насоса, давление в трубопроводе до клапана обратного падает и последний закрывается под действием собственной массы и усилия, создаваемого грузом 41 через рычаг 40. Падает давление и в надплунжерной полости. Давление же после диска 4 в задисковой полости сначала падает, а затем, в результате гидравлического удара, начинает подниматься. При повышении давления на определенную величину (до 10 % от рабочего), достаточную для создания усилия на подъем плунжера 12, он поднимается. Перемещению плунжера 12 вверх оказывает гидравлическое сопротивление вода, находящаяся в надплунжерной полости. На преодоление этого сопротивления расходуется часть энергии движения ударной волны. Скорость перемещения плунжера в обе стороны зависит от площади поперечного сечения дросселя. Объем воды, вытесняемой плунжером из надплунжерной полости, равен объему, протекающему через отверстие дросселя 20-22. Скорость движения плунжера может достигать сотен метров в секунду, на что затрачивается большое количество энергии. Плунжер при восприятии ударной волны, вызывая дросселирование воды через отверстие дросселя, расходует энергию своего движения, теряет скорость и постепенно останавливается. Для сокращения объема надплунжерной полости, остановка движения плунжера осуществляется противоударным амортизатором 48 при его определенной незначительной скорости. Энергия первой гармоники волны гидравлического удара переходит в энергию движения плунжера 12 и воды в надплунжерных полостях, дросселируя воду через отверстия в дросселях, а также через трубопроводы 5,6,7,8,9 в полости клапана обратного.

При подъеме плунжера 12 освобождается проход воды через отверстия в цилиндре 18 в приемную камеру 2, а из нее через трубу сброса на слив в атмосферу или в сливной трубопровод. Вследствие вышесказанного, давление не может подняться выше заданной величины и удар ликвидируется. После незначительного слива воды, давление падает до рабочего, плунжер перемещается в исходное положение, перекрывая слив воды.

Дроссель 49...51 в диске 4 обратного клапана выполняет роль бойпаса, выравнивая давление по обе стороны диска, снижает время запаздывания повышения давления в трубопроводах 5...8 и повышает качество гидравлической защиты. Подбор и установка одного из дросселей 49...51, а также дросселей 20...22 производится изготовителем для конкретных условий эксплуатации гасителя гидравлического удара.

При отсутствии у изготовителя достоверной информации о месте монтажа гидравлического удара, с гасителем поставляется три комплекта дросселей с диаметрами внутреннего отверстия 5, 8 и 10 мм. Дроссели с отверстием 5 мм монтируются на гасителях, установленных на трубопроводах с высотой подъема 800-1000 м, а дросселем с отверстием 10 мм - 120-380 м, а с отверстием 8 мм - на промежуточных высотах подъема. Комплект на максимальную высоту подъема диаметром 5 мм устанавливается в гасителе. После закрытия клапана регулятора, гаситель гидравлического удара готов к действию.

2. ИНСТРУКЦИЯ ПО МОНТАЖУ И ПУСКУ ГАСИТЕЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА.

2.1. Гаситель гидравлического удара монтируется на горизонтальном участке трубопровода шахтного водоотлива между насосом и задвижкой желательно в непосредственной близости к насосу.

2.2. Гаситель монтируется между стандартными фланцами трубопровода Dy 250 мм с раздвижкой их на строительную длину гасителя - 1000 мм, при этом фланец навходе должен иметь исполнение 3 с впадиной, а на выходе - исполнение 2 с выступом по ГОСТ 12815-80 или ФС 250-100.
ВНИМАНИЕ!
ОБРАТНЫЙ КЛАПАН ГАСИТЕЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА ДОЛЖЕН БЫТЬ РАСПОЛОЖЕН ТОЛЬКО СО СТОРОНЫ НАСОСА (СО СТОРОНЫ ПОДАЧИ) !

2.3. При необходимости смены дросселя 49...51, произвести его замену в диске 4 обратного клапана до монтажа гасителя в рабочее положение.
2.4. Устанавливается гаситель на предварительно в подготовленную горизонтальную площадку размером не менее 0,5м х 0,5 м и расположенную на 260 мм ниже оси трубопровода.

2.5. Соединяется гаситель с фланцами трубопровода со стороны входа (обратного клапана) при помощи соответствующих удлиненных шпилек, а со стороны выхода - шпильками стандартного раздвинутого фланцевого соединения.

2.6. Труба сброса своим подвижным фланцем соединяется с трубопроводом слива. При несовпадении относительного положения трубы сброса с трубопроводом слива, необходимо произвести перемонтаж камеры приемной, в следующей последовательности:
отсоединить все четыре трубопровода 5...8 с находящейся на них арматурой при помощи отворачивания накидных гаек;
отвинтить все двадцать четыре гайки 55 крепления фланцев 17;
снять 4 фланца 17с уплотнительными кольцами 43 и штуцерами 32;
При необходимости смены дросселей 20...22, вытянуть специальной оправкой с резьбовым концом М 16 золотники 12 и сменить все дроссели;
снять камеру приемную 2 с уплотнительными кольцами 44;
развернуть камеру приемную трубой сброса в необходимое положение;
установить камеру приемную на место на фланцы корпуса, предварительно проверив целостность и сохранность уплотнительных колец 45;
установить кольца уплотнительные 44;
установить фланцы 17 с уплотнительными кольцами 43 и штуцерами 32 на шпильки и закрепить гайками 55 с шайбами 59;
смонтировать трубопроводы 5...8;
при необходимости, перемонтировать вентиль 64 в удобное для обслуживания положение и подсоединить трубопроводы 9, 10 с их уплотнениями;
соединить трубу сброса с трубопроводом слива.

2.7. Произвести заливку насоса и гасителя гидравлического удара водой в соответствии с действующей на данном рабочем месте схемой заливки.

2.8. Открыв вентиль 64, спустить воздух по трубопроводу 11 из воздушных мешков гасителя гидравлического удара, предварительно направив конец трубопровода в удобное для спуска воздуха и воды место.

СПУСК ВОЗДУХА ОБЯЗАТЕЛЕН, Т.К. ЭТО ГАРАНТИРУЕТ НАДЕЖНОСТЬ СРАБАТЫВАНИЯ ГАСИТЕЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА.
Гаситель гидравлического удара готов к работе.

3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ.

3.1. После каждого запуска насоса проверьте отсутствие воздушного мешка в гасителе открыв вентиль 64. При необходимости спустите воздух.

3.2. Ежемесячно при выключенном насосе проверяйте работу обратного клапана. Он должен под действием груза легко закрываться, при этом утечек воды через уплотнения вала не должно быть.

3.3. Не реже чем один раз в год:
демонтируйте все четыре плунжера 12 и очистите их и внутренние поверхности корпусов 18 от старой смазки;
проверьте и, при необходимости, очистите отверстия дросселей от наслоений;
проверьте сферические поверхности вставок плунжера на отсутствие повреждений и, при необходимости, восстановите их или замените;
проверьте острые кромки седел 19 на отсутствие повреждений и, при необходимости, восстановите кромки или замените седла;
заполните смазочные канавки плунжеров 12 смазкой Литол 21 и соберите клапаны-регуляторы;
проверьте чистоту отверстий дросселей диска 4 обратного клапана и, при необходимости, очистите их;
проверьте чистоту конических посадочной поверхности обратного клапана и, при необходимости, зачистите их.

3.4. О всех выявленных недостатках и выполненных работах по их устранению и техническому обслуживанию гасителя гидравлического удара сделайте запись в журнале технического обслуживания.

Характерные неисправности	Причина неисправности	Методы выявления и устранения
1. Клапан-регулятор не герметичен	1. Повреждение посадочных поверхностей клапана- сферической поверхности плунжера или кромки седла.	Постоянная течь воды через трубу сброса при закрытых клапанах. Необходимо разобрать все четыре клапана-регулятора и устранить причину.
	2. Попадание инородного тела между посадочными поверхностями клапана.
2. Сильные удары в корпусе гасителя при гашении гидравлического удара.	Засорение отверстия в дросселе обратного клапана.	Медленное выравнивание давления до и после гасителя гидравлического удара. Прочистить отверстия в дросселе обратного клапана и в дросселях клапанов-регуляторов

5. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ.

Изготовитель гарантирует соответствие гасителя гидравлического удара ГД 2 -250\100 технической документации и надежность его работы при соблюдении потребителем условий эксплуатации (применения), транспортирования и хранения, указанных в техническом описании и инструкции по эксплуатации.

Срок гарантии устанавливается в 12 месяцев и исчисляется со дня ввода гасителя в эксплуатацию, но не позднее 6 месяцев со дня отгрузки от изготовителя.

Изготовитель не несет ответственности за дефекты, возникшие вследствие неправильной установки и эксплуатации или транспортирования и хранения гасителя гидравлического удара.



Первоначальный источник:

Паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации гасителя гидравлических ударов ГД2 - 250/100 ПС.: НИИ горной механики им. М.М. Федорова. -Донецк, 2002.