Устройство для снижения гидравлического сопротивления в трубопроводе

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В ТРУБОПРОВОДЕ, содержащее средства для создания кольцевого пристенного слоя маловязкой жидкости, о т л и чагощее-ся тем, что, с целью снижения затрат, средство для создания кольцевого пристенного слоя выполнено в виде постоянных магнитов , установленных на внешней поверхности трубопровода на расстоянии, равном 0,5-10. их пирины, при этом в качестве маловязкой жидкости ис-пользуют магнитную шздкость. Ф1

Ф

° \

° а

° °

Мю (21) 3573091/25-08 (22) 04.04.83. . (46) 15.11.84. Бал. В 42 (72) В.Ф.Медведев, М.С. Краков и Е.С.Иаскалик (71) Белорусский ордена Трудового .

Красного Знамени.. технологический институт им. С.М.Кирова (53) 621 643(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 485277, кл. Р 17 Р 1/16, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 566978 кл. Г 15 D 1/Об, 1975.. (54) {57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ

ГИДРАВЛИЧЕСКОГО COHPOTHBHEHHH В

ТРУБОПРОВОДЕ, содержащее средства для создания кольцевого пристенного слоя маловязкой жидкости, о т л и— ч а ю щ е е-с я тем, что, с целью снижения затрат, средство для создания кольцевого пристенного слоя выполнено в виде постоянных магнитов, установленных на внешней поверх-. ности трубопровода на расстоянии, равном 0,5-10 их ширины, при этом в качестве маловязкой жидкости ис-пользуют магнитную жидкость.

1 1124

Изобретение относится к транспортировке жидкостей, преимущественно высоковязких, по трубопроводам и может быть использовано для транспортировки жидкостей к потребителю.

Известен способ уменьшения гидравлического сопротивления при транспортировке высоковязких жидкостей в трубопроводе путем создания в нем периферийного непрерывного кольцевого 10 слоя маловязкой жидкости, взаимно нерастворимой с транспортируемой (3..

Данный слой получают путем непрерывной подачи маловязкой жидкости под давлением в трубопроводе, при этом 15 маловязкая жидкость формируется вдоль слоя и вследствие этого трение между данной жидкостью и транспортируемой меньше, чем между стенкой трубопровода и транспортируемой жидкостью. 20

Зтот способ является наиболее дешевым.

Недостатком данного способа является то, что требуются постоянные затраты на подачу маловяэкой жидкости в трубопровод, а впоследствии необходимо отделение этой жидкости от транспортируемой и возврат ее от потребителя. Зто вызывает дополнительные энергозатраты, парк оборудования. З0

Кроме того, различие плотностей транспортируемой и маловязкой жидкостей приводит к неравномерному распределению маловязкой жидкости по кольцу и даже к концентрации ее в нижней части трубы, следовательно, эффект . уменьшается.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство дпя уменьшения гидравлических потерь в трубопроводе, содержащее средства для создания пристенного слоя с уменьшенным коэффициентом трения Е21, Недостатком известного устройства 5 являются повышенные затраты при магистральном транспорте жидкости.

Цель изобретения — снижение затрат. укатэанная цель достигается тем, что в устройстве для снижения гидрав-50 лического сопротивления в трубопроводе, содержащем средства для создания пристенного слоя маловязкой жидкости, средство для создания кольцевого пристенного слоя выполнено в виде посто- 55 янных магнитов, установленных на внешней поверхности трубопровода на расстоянии, равном 0,5-10 их ширины, 152 при этом в качестве маловязкой жид-. кости используют магнитную жидкость, а кольцевой пристенный слой выполнен црерывистым по всей длине трубопровода.

При этом магниты, удерживающие кольцевой периферийный слой маловяэкой магнитной жидкости, устанавливаются на расстояние друг от друга в 0,5-10 раз превышающем ширину магнита.

Для создания периферийного кольцевого слоя из маловяэкой жидкости эта жидкость не подается в трубопровод непрерывно, а помещается один раз в трубопровод и, обладая магнитными свойствами, удерживается в нем с помощью постоянных магнитов, установленных на внешней поверхности трубопровода. Иаловязкая магнитная жидкость находящаяся в.периферийном кольцевом слое, уменьшая. трение между высоковязкой жидкостью и стенкой, не уносится с ней, а остается в зоне действия магнита.

На чертеже дана принципиальная схема осуществления способа.

Схема содержит трубопровод с установленными на внешней его поверхности постоянными магнитами 2, расположенными друг от друга, кольцевой слой

3 маловязкой магнитной жидкости, удерживаемой магнитами 2, и транспортируемую высоковязкую жидкость 4.

Пример. В трубу 1 закачиваюг маловяэкую магнитную жидкость, приготовленную на водной основе с вязкостью 1,5 10 и /с и на внешней стороне трубопровода устанавливают постоянные ферритовые магниты. Жидкость в результате действия магнитного поля концентрируется и удерживается магнитами в зоне их действия, образуя кольцевые слои по длине трубопровода. Остатки магнитной жидкости сливаются.

Расстояние установки постоянных магнитов между собой по всей длине трубопровода выбирают из условия создания максимальной неоднородности магнитного поля и обеспечения прерывистости кольцевых слоев маловязкой магнитной яркости. При установке магнитов на расстоянии, меньшем

0,5 их ширины, их магнитные поля пересекаются и результирующее магнитное поле недостаточно однородно, что приводит к слиянию кольцевых слоев, в результате чего магнитная жицкость

Составитель И.Петоян

РедактоР К.ВолощУк ТехРед 3 Палий КОРРектоР Н.КоРоль

Заказ 8259/30 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наю., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 уносится потоком транспортируемой жидкости. При установке магнитов на расстоянии, более 10 раз превышающем их ширину, доля внутренней поверхности трубы, смоченная маловязкой жидкостью, резко уменьшается и гидравлические характеристики ухудшаются.

Затем подают транспортируемую высоковяэкую жидкость — масло MC-20 с вязкостью 1,13:10 м /с. Движущийся поток транспортируемой жидкости приводит в движение поверхностный слой маловязкой жидкости, в результате чего в кольцевом слое маловяэкая магнитная жидкость начинает циркулировать, облегчая тем самым движение транспортируемой жидкос24152 4 ти. Поскольку транспортируемая жидкость проходит последовательно расположенные кольца маловязкой жидкости, то тем самым обеспечивается необходимая гидравлическая характерис" тика. При минимальном расстоянии между магнитами кольцевые слои маловязкой жидкости находятся в непосредственной близости друг от друга

10 и эффект снижения сопротивления увеличивается.

Использование предлагаемого изобретения позволит снизить затраты на формирование маловязкого пристенного слоя и создать равномерный кольцевой слой независимо от плотностей транспортируемой и маловязкой жидкостей.