Nyomáshatároló szelep rezgéseinek csillapítása
Nyomás alatt lévő rendszerek rendszeres eleme a közvetlen rugó terhelésű nyomáshatároló szelep, amely védi a csőhálózatot és a berendezéseket a veszélyes mértékű túlnyomástól. A szelep egy beállított nyomásszinten nyit, ezzel megakadályozva a rendszer nyomásának további növekedését. Ezen szelepek hajlamosak a rezgésekre, amelyek az ütközések folytán a szeleptányér és az ülék károsodását, valamint a nem megfelelően ütemű átfolyás következtében a védeni kívánt rendszer tönkremenetelét eredményezhetik. A rezgésmentes üzem alapvető követelmény, azonban a szelep gyors nyitása érdekében a megengedett külső csillapítás korlátozottan alkalmazható.
A szelep beépítési környezete nagy mértékben befolyásolja [1] annak viselkedését, egyensúlyi helyzetének stabilitását. A dolgozat egy tartályból és közvetlen rugóterhelésű nyomáshatároló szelepből álló rendszer analitikus modelljének vizsgálatát mutatja be, valamint a szelep után elhelyezett alvíz oldali cső hatását tárgyalja [2,3]. A matematikai modell kapcsolatot teremt a tartály és a szelep diszkrét- és a csőben kialakuló nyomáshullámok elosztott paraméterű leírásmódja között. A közönséges és parciális differenciálegyenletekből álló matematikai modell áttranszformálható időkésleltetett modellé. A csőhosszal arányos időkésés a szelep után elhelyezett csőben kialakuló nyomáshullámok következtében jelenik meg a matematikai modellben [2].
Lineáris stabilitásvizsgálattal kiszámítható a szelep szükséges minimális viszkózus csillapítása, amely a stabil működéséhez szükséges. Ezen felül megmutatható, hogy az időkésés pozitívan befolyásolhatja a stabilitást, ami a viszkózus csillapításhoz hasonló hatásban mutatkozik meg [2]. Az ipari gyakorlat szempontjából fontos konklúzió, hogy a szelep alvíz oldalán elhelyezett cső pozitív hatást gyakorolhat a szelepműködésre, valamint, hogy a szelepek tervezési lépéseinél a beépítési környezet figyelembevétele elengedhetetlen.
Irodalom:
1. C.J. Hős, A.R. Champneys, K. Paul, M. McNeely: Dynamic behaviour of direct spring loaded pressure relief valves connected to inlet piping: IV review and recommendations, Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2017.
2. Fanni Kádár, Csaba Hős, Gábor Stépán: Delayed oscillator model of pressure relief valves with outlet piping, Journal of Sound and Vibration, Budapest, 2021.
3. Gábor Licskó, Alan Champneys, Csaba Hős: Nonlinear Analysis of a Single Stage Pressure Relief Valve, IAENG, 2009.
