Средства снижения гидравлических ударов и предотвращения несанкционированного закрытия запорно-регулирующей арматуры сетевого насоса д. Ю. Пашали, э. Т. Намазова

(«Уфимский государственный авиационный технический университет», г.Уфа)

Основная область применения горизонтальных одноступенчатых сетевых насосов (далее ГОСН) – теплофикационные сети. При нормальных и аварийных режимах работы насосов, сопровождающихся повышением давления сетевой воды и гидравлическими ударами, необходим контроль положения и виброперемещений элементов их конструкций. Учет вибрации при работе данного оборудования позволяет повысить эксплуатационную надежность источника тепловой энергии, трубопроводов и оборудования тепловых сетей. А также избежать: массовых разрывов отопительных приборов потребителей; ожогового травматизма людей; длительного прекращения теплоснабжения.

Целью работы является разработка средств контроля положения и виброперемещения элементов конструкции сетевых насосов, позволяющих снизить гидравлические удары и предотвратить несанкционированное закрытие (открытие) запорно-регулирующей арматуры (далее ЗРА).

Авторами разработан ГОСН, содержащий датчики положения и виброперемещения ЗРА, оригинальной конструкции. Использование вышеуказанных датчиков в конструкции ГОСН, позволит уменьшить явление гидродинамической кавитации, за счет снижения гидравлических ударов и предотвращения несанкционированного закрытия (открытия) ЗРА. Датчик положения и виброперемещения ЗРА сетевых насосов (далее ДПВЗРА-СН) обладает широкими функциональными возможностями и объединяет в себе функции: контроль осевого сдвига, измерение зазора, измерение перемещения. Конструкция ДПВЗРА-СН приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Конструкция ДПВЗРА-СН

ДПВЗРА-СН реализуется в двух вариантах: когда элемент в виде цилиндра выполнен из магнитотвердого материала, а втулки выполнены из ферромагнитного или диамагнитного материала и когда элемент в виде цилиндра выполнен из магнитомягкого материала, а втулки выполнены из диамагнитного материала.

ДПВЗРА-СН содержит двухполюсный постоянный магнит 1, выполненный в форме диска со сквозным коническим отверстием на его оси и намагниченный вдоль этой оси. В отверстии постоянного магнита 1 размещен ферромагнитный сердечник-концентратор 2 магнитного потока, создаваемого магнитом 1. Сердечник-концентратор 2 выполнен в виде усеченного конуса и установлен с возможностью перемещения вдоль оси отверстия в постоянном магните 1. На меньшем по площади торце этого сердечника-концентратора 2 закреплен элемент Холла 3. Магнит 1 размещен во внешнем крепежном кольце 4, а элемент Холла 3 – в защитном диэлектрическом корпусе 5, предохраняющем диэлектрические выводы 6 датчика от случайных механических воздействий. В сердечник-концентратор 2 соосно с ним, с возможностью поворота установлена втулка 7 (которая может быть выполнена в виде конуса или цилиндра с установкой в концентратор в отверстие соответствующей формы), в которой с эксцентриситетом е установлена другая втулка 8 (которая по форме может быть аналогична первой), с возможностью поворота относительно первой, в последнюю с таким же эксцентриситетом ξ и с возможностью осевого перемещения установлен элемент 9, выполненный из магнитного материала в виде цилиндра.ДПВЗРА-СН работает следующим образом. При настройке датчика, при фиксированном крайнем правом положении элемента 9 путем поворота втулки 7 и втулки 8 элемент 9 перемещается в угловом и радиальном направлениях до получения максимального значения ЭДС элемента Холла 3, что будет означать совпадение оси магнитного потока с осью элемента Холла 3. При необходимости максимума ЭДС добиваются перемещением элемента 9 в осевом направлении. Таким образом, посредством втулок 7, 8 и элемента 9 осуществляется настройка оси магнитного поля относительно оси элемента Холла 3 для достижения максимума ЭДС.При линейном перемещении сердечника-концентратора 2 относительно магнита 1 в направлении X, что может быть осуществлено как путем неподвижного закрепления корпуса 5 и обеспечения кинематической связи сердечника-концентратора 2 с контролируемым объектом, так и путем стопорения сердечника-концентратора 2 и обеспечения перемещения относительно него корпуса 5, происходит изменение положения элемента Холла 3 вдоль оси конического отверстия магнита 1. Изменением индукции магнитного поля, создаваемого магнитом 1 в различных поперечных сечениях конического отверстия в нем, обеспечивается изменение ЭДС элемента Холла на выводах 6 датчика в диапазоне измеряемых перемещений.

Использование ДПВЗРА-СН в конструкции ГОСН, позволит снизить гидравлические удары и предотвратить несанкционированное закрытие (открытие) запорно-регулирующей арматуры.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ураксеев М. А., Пашали Д. Ю. Датчик перемещений (варианты)// Пат. РФ № 2189562, опубл.20.09.2002, БИ. №26.

УДК 62-83:681.51