С. Цанюга, Е. Ефимов. Проблемы обратных клапанов и существующих решений гидравлических демпферов: экономика финансовых потерь на конкретных примерах

Общие замечания по существующим демпфирующим системам

Существует целый ряд различных решений для устранения или уменьшения гидравлического удара в трубопроводе на базе обратного клапана (затвора) с демпфером (-ами). В зависимости от конструктивного решения и механизма действия демпфера они называются амортизаторами (в данном контексте воздухонаполненными), собственно демпферами (в данном контексте имеется в виду, что исключительно гидравлическими) или тормозами/цилиндрами. Основным критерием выбора является, как правило, их цена, в то время как другие аспекты этого вопроса, такие как скорость демпфирования, эффективность гашения ударных нагрузок, потери потока и т. д., являются второстепенными или не рассматриваются вообще.

В зависимости от конструкции системы демпфирования и условий эксплуатации могут возникать значительные потери энергии, то есть фактически ― денег. Например, это зависит от силы тяжести диска, а также рычага и веса, используемых для обеспечения начальной скорости закрытия (иногда: усиления закрытия или гарантированного закрытия клапана, в зависимости от конструкции). Известно: одной из дилемм стандартных обратных клапанов является то, что, с одной стороны, клапан должен быстро закрыться, защитив оборудование, для чего как раз применяют рычаги с грузом (слева, справа или с обеих сторон), которые заранее просчитываются на заводе (плечо рычага и вес груза), исходя из характеристик потока (внимание: вместе с клапаном очень желательно получить графики моделирования работы демпферов ― то есть результаты тестирования, конкретно «под ваш случай»), а с другой стороны, желательно, чтобы клапан имел меньшие потери (по этой причине иметь рычаги с грузом уже не хотелось бы). В итоге же ежегодно эти потери (потока-энергии-денег инвестора-денег предприятий и домохозяйств) могут быть в несколько раз выше, чем стоимость обратного клапана и демпфера в целом.

Проблема возникает, когда есть реальная необходимость обеспечить начальную скорость закрытия (быстро инициировать закрытие, среагировав на отключение насосов), в этом случае пользователь часто увеличивает вес и длину рычага, которые вместе значительно повышают потери потока и не позволяют достигать достаточного демпфирования. Такие решения часто включают в себя модифицированный гидравлический цилиндр, редко пневматический и рычаг с грузом. Однако априори амортизаторы (пневмоцилиндры с пружинами), по техническому определению ― это решения, которые зачастую не обеспечивают достаточных характеристик демпфирования в начале процесса закрытия или на заключительном этапе и особенно неэффективны в случае ударов продолжительностью меньше, чем одна секунда (t<1 сек). То есть серьезные задачи для пневматической системы демпфирования лучше не ставить, она может быть использована в очень ограниченных условиях, но, вместе с тем, ее достоинство ― это низкая цена!

Вестник арматурщика №27 о продукции MIV. Вся статья целиком здесь: