【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压力管道设备领域，具体涉及一种内胆式水锤消除罐及水锤消除方法。
技术介绍
1、在压力管道系统中，水锤现象是一个长期存在且难以忽视的问题。水锤，即水流在管道中因流速突然变化而引起的压力波动，不仅会导致管道系统承受巨大的冲击压力，还可能引发管道破裂、阀门损坏、设备失效等一系列严重后果，严重影响工业生产和居民生活的正常进行。特别是在供水、供暖、石油、化工等行业中，压力管道网络复杂且庞大，水锤问题尤为突出，对管道系统的安全性和稳定性构成了巨大挑战。
2、传统上，为了缓解水锤现象，工程界采用了多种方法，如安装缓闭阀、空气阀、调压塔等。然而，这些方法往往存在维护成本高、响应速度慢、效果不稳定等缺点。特别是在高压、大流量的管道系统中，传统措施往往难以有效应对突发的水锤事件，无法从根本上解决问题。
3、随着材料科学和工程技术的发展，人们开始探索更加高效、可靠的水锤消除方案。水锤消除罐作为一种新型的管道安全保护设备，凭借其独特的结构设计和工作原理，逐渐受到业界的关注和认可。水锤消除罐通过内置弹性内胆和预充有压气体的方式，能够在管道压力波动时自动进行调节，有效延缓管道压力的上升和下降，从而缓解或消除水锤现象。
4、然而，现有的水锤消除罐在设计和应用过程中仍存在一些不足。例如，弹性内胆及相应结构的设计、预充气体压力的控制等因素，都会直接影响到水锤消除罐的性能和使用寿命。因此，如何进一步优化水锤消除罐的结构设计，提高其可靠性和实用性，成为了当前亟待解决的问题。
技术实现思路<
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种内胆式水锤消除罐及水锤消除方法。本专利技术通过精心设计的罐体结构、弹性内胆结构、顶盖型式以及保护器配置，实现了对管道水锤现象的高效消除和长期稳定运行。本专利技术的水锤消除罐不仅具有优异的抗水锤性能，还具备良好的使用寿命和维护方便的特点，为压力管道系统的安全运行提供了有力保障。同时，本专利技术的技术方案也为相关领域的技术创新和产品升级提供了有益借鉴和参考。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供一种内胆式水锤消除罐，包括罐体、顶盖和弹性内胆，所述弹性内胆顶部的上开口同心套设于所述罐体顶部的上检修口内，所述弹性内胆底部的下开口同心套设于所述罐体底部的下检修口内，所述下检修口底部设置有与所述下开口连通的连接管。
4、优选地，所述顶盖包括用于与所述罐体连接的法兰盖，所述法兰盖底部设置有锥筒段，所述锥筒段底部设置有第一封头，所述法兰盖上设置有排气阀，所述锥筒段和所述第一封头上均设置有开孔。
5、优选地，所述法兰盖与所述上检修口之间夹设有垫板，所述垫板与所述法兰盖之间夹设有所述上开口的边缘，所述法兰盖、上开口、垫板和上检修口之间通过第一紧固件固定连接，所述法兰盖、上开口和垫板之间通过第二紧固件固定连接，所述法兰盖顶部设置有吊耳。
6、进一步优选地，需要满足以下条件：
7、∠a≤30°；φb-φc≥3t；φb-φc≤10t；φb≥2φd；锥筒段和第一封头上的开孔直径≤t；
8、其中，∠a为锥筒段夹角，φb为上检修口的直径，φc为锥筒段的最大直径，φd为第一封头的外径，t为弹性内胆的厚度。
9、优选地，所述下检修口内套设用于保护弹性内胆的保护器，所述保护器包括用于与所述罐体连接的法兰边，所述法兰边顶部设置有直筒段，所述直筒段顶部设置有第二封头，所述直筒段和所述第二封头上均设置有开孔。
10、优选地，所述下检修口和所述法兰边之间夹设有所述下开口的边缘，所述下检修口、下开口和法兰边之间通过第二紧固件固定连接，所述下检修口、下开口、法兰边和连接管之间通过第一紧固件固定连接。
11、进一步优选地，需要满足以下条件：
12、直筒段和第二封头上的开孔直径≤t；保护器上所有开孔的总有效过流面积s≥sφf×80％；φe-φf≥3t；φe-φf≤10t；
13、其中，φe为下检修口的直径，φf为直筒段的外径，t为弹性内胆的厚度。
14、优选地，所述弹性内胆包括直筒体，所述直筒体的上下两端分别连接有上锥筒段体和下锥筒段体，所述上锥筒段体顶部连接有上颈筒体，所述下锥筒段体底部连接有下颈筒体，所述上颈筒体和所述下颈筒体的出口边缘处均设置有卷边，所述卷边上设置有固定孔；所述罐体的内底部设置有锥形底托，所述锥形底托上设置有开孔；所述罐体侧面设置有充气口、压力传感器和液位计，所述罐体顶部设置有吊耳，所述罐体底部设置有介质传感器和支脚。
15、本专利技术还提供一种水锤消除方法，所述水锤消除方法采用所述的内胆式水锤消除罐进行水锤消除，所述水锤消除方法包括：
16、在水锤消除罐投入使用前，需要向罐体内部预充入有压气体，在弹性内胆和罐体之间的密闭空间内形成有压气囊；
17、当水锤消除罐投入运行时，由于预充入的气体压力低于管道正常运行压力，水会进入弹性内胆内部，逐渐将弹性内胆撑起；由于弹性内胆具有弹性，在水的压力和重力作用下，气体和水的压力达到一致，在罐内形成一个液位；
18、当压力管道出现压力突然上升时，水锤消除罐内部的水压与管道压力一起迅速上升，但罐体内部的有压气体压力不会立即变化，因此在弹性内胆上形成压力差，压缩气体，使水进入从管道进入水锤消除罐，延缓管道压力上升的过程，同时在此过程中气体体积压缩，压力上升，直至再次与管道水压一致；
19、当压力管道出现压力突然下降时，水锤消除罐内部的水压与管道压力一起迅速下降，但罐体内部的有压气体压力不会立即变化，因此在弹性内胆上形成压力差，压缩弹性内胆，使水进入管道补偿管道的压力下降，延缓管道压力下降的过程，同时在此过程中气体体积膨胀，压力下降，直至再次与管道水压一致；
20、水锤消除罐能够实时根据管道压力波动自动做出响应，延缓管道压力的上升和下降，缓解水锤或完全消除水锤。
21、优选地，弹性内胆的取出方法包括：
22、需要取出弹性内胆时，先拆除下检修口处的第一紧固件和第二紧固件，然后拆除上检修口处的第一紧固件，最后通过顶盖顶部上的吊耳，直接将顶盖、垫板和弹性内胆整体吊出即可。
23、与现有技术相比，本专利技术的内胆式水锤消除罐及其水锤消除方法具有以下显著的优点和有益效果：
24、(1)通过内置的弹性内胆和预充有压气体的设计，本专利技术的水锤消除罐能够实时响应管道中的压力波动，无论是压力突然上升还是下降，都能有效地延缓压力变化，从而显著缓解或完全消除水锤现象，保护管道系统免受冲击损伤。
25、(2)顶盖采用锥筒段和封头设计，弹性内胆渐变向内收拢时，紧贴锥筒段，外部压缩空气的压力由锥筒段和封头承受，整个弹性内胆收拢时无向上运动趋势，弹性内胆仅需承受自身的重力即可，不易出现破裂，有效缓解了弹性内胆的受力状态，避免出现弹性内胆被撕裂的现象，提高了设备的可靠性和使用寿命。
26、(3)顶盖与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种内胆式水锤消除罐，包括罐体(1)、顶盖(2)和弹性内胆(3)，其特征在于：所述弹性内胆(3)顶部的上开口(301)同心套设于所述罐体(1)顶部的上检修口(101)内，所述弹性内胆(3)底部的下开口(302)同心套设于所述罐体(1)底部的下检修口(102)内，所述下检修口(102)底部设置有与所述下开口(302)连通的连接管(4)。
2.根据权利要求1所述的内胆式水锤消除罐，其特征在于：所述顶盖(2)包括用于与所述罐体(1)连接的法兰盖(201)，所述法兰盖(201)底部设置有锥筒段(202)，所述锥筒段(202)底部设置有第一封头(203)，所述法兰盖(201)上设置有排气阀(205)，所述锥筒段(202)和所述第一封头(203)上均设置有开孔(5)。
3.根据权利要求2所述的内胆式水锤消除罐，其特征在于：所述法兰盖(201)与所述上检修口(101)之间夹设有垫板(6)，所述垫板(6)与所述法兰盖(201)之间夹设有所述上开口(301)的边缘，所述法兰盖(201)、上开口(301)、垫板(6)和上检修口(101)之间通过第一紧固件(7)固定连接，所
4.根据权利要求2或3所述的内胆式水锤消除罐，其特征在于，需要满足以下条件：
5.根据权利要求1所述的内胆式水锤消除罐，其特征在于：所述下检修口(102)内套设用于保护弹性内胆(3)的保护器(9)，所述保护器(9)包括用于与所述罐体(1)连接的法兰边(901)，所述法兰边(901)顶部设置有直筒段(902)，所述直筒段(902)顶部设置有第二封头(903)，所述直筒段(902)和所述第二封头(903)上均设置有开孔(5)。
6.根据权利要求5所述的内胆式水锤消除罐，其特征在于：所述下检修口(102)和所述法兰边(901)之间夹设有所述下开口(302)的边缘，所述下检修口(102)、下开口(302)和法兰边(901)之间通过第二紧固件(8)固定连接，所述下检修口(102)、下开口(302)、法兰边(901)和连接管(4)之间通过第一紧固件(7)固定连接。
7.根据权利要求5或6所述的内胆式水锤消除罐，其特征在于，需要满足以下条件：
8.根据权利要求1所述的内胆式水锤消除罐，其特征在于：所述弹性内胆(3)包括直筒体(303)，所述直筒体(303)的上下两端分别连接有上锥筒段体(304)和下锥筒段体(305)，所述上锥筒段体(304)顶部连接有上颈筒体，所述下锥筒段体(305)底部连接有下颈筒体，所述上颈筒体和所述下颈筒体的出口边缘处均设置有卷边(306)，所述卷边(306)上设置有固定孔；所述罐体(1)的内底部设置有锥形底托(103)，所述锥形底托(103)上设置有开孔(5)；所述罐体(1)侧面设置有充气口(104)、压力传感器(105)和液位计(106)，所述罐体(1)顶部设置有吊耳(204)，所述罐体(1)底部设置有介质传感器(107)和支脚(108)。
9.一种水锤消除方法，其特征在于，所述水锤消除方法采用如权利要求1-8中任一项所述的内胆式水锤消除罐进行水锤消除，所述水锤消除方法包括：
10.根据权利要求9所述的水锤消除方法，其特征在于，弹性内胆的取出方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种内胆式水锤消除罐，包括罐体(1)、顶盖(2)和弹性内胆(3)，其特征在于：所述弹性内胆(3)顶部的上开口(301)同心套设于所述罐体(1)顶部的上检修口(101)内，所述弹性内胆(3)底部的下开口(302)同心套设于所述罐体(1)底部的下检修口(102)内，所述下检修口(102)底部设置有与所述下开口(302)连通的连接管(4)。
2.根据权利要求1所述的内胆式水锤消除罐，其特征在于：所述顶盖(2)包括用于与所述罐体(1)连接的法兰盖(201)，所述法兰盖(201)底部设置有锥筒段(202)，所述锥筒段(202)底部设置有第一封头(203)，所述法兰盖(201)上设置有排气阀(205)，所述锥筒段(202)和所述第一封头(203)上均设置有开孔(5)。
3.根据权利要求2所述的内胆式水锤消除罐，其特征在于：所述法兰盖(201)与所述上检修口(101)之间夹设有垫板(6)，所述垫板(6)与所述法兰盖(201)之间夹设有所述上开口(301)的边缘，所述法兰盖(201)、上开口(301)、垫板(6)和上检修口(101)之间通过第一紧固件(7)固定连接，所述法兰盖(201)、上开口(301)和垫板(6)之间通过第二紧固件(8)固定连接，所述法兰盖(201)顶部设置有吊耳(204)。
4.根据权利要求2或3所述的内胆式水锤消除罐，其特征在于，需要满足以下条件：
5.根据权利要求1所述的内胆式水锤消除罐，其特征在于：所述下检修口(102)内套设用于保护弹性内胆(3)的保护器(9)，所述保护器(9)包括用于与所述罐体(1)连接的法兰边(901)，所述法兰边(901)顶部设置有直筒段(90...
【专利技术属性】
技术研发人员：马志祥，张磊，
申请(专利权)人：武汉大禹阀门股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。