Способ транспортирования высоковязких структурированных жидкостей по трубопроводу и устройство для его осуществления

 

Изобретение позволяет снизить энергозатраты и повысить эффективность транспортирования жидкостей по трубопроводу. Жидкость перемещают за счет волнообразного движения стенки упругого участка 4 трубопровода 5. Движение стенки создают путем приложения к участку 4 последовательно чередующихся растягивающих и сжимающих упругих деформаций стенки. На торцовыхчастях участка возбуждают продольно-поперечные колебания, следующие с одинаковой частотой и регулируемым сдвигом по фазе. Обеспечивают однонаправленное взаимодействие внутренней поверхности участка 4 с потоком. Электрическое соединение обмоток вибраторов 2 с генератором 1 электрических импульсов с одной из обмоток осуществляется непосредственно, с другой - через фазовращатель 6. Активные органы 3 вибраторов 2 соединены участком 4. Взаимодействие потока жидкости с волнообразно деформирующейся внутренней поверхностью участка 4 приводит к интенсификации течения, вынуждая пристеночные слои жидкости перемещаться со скоростью распространения волны. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Е 17 D 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Z 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

l1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ.

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1247623 (21) 4399391/23-29 (22) 28.03.88 (46) 15.06.90. Бюл. У 22 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) Ю.П.Сафонов, Г.П.Корешев, А.В.Курочкин и В.Н.Новопашенный (53) 621.643(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1129432, кл. F 15 D 1/02, 1983. .Авторское свидетельство СССР !! 1247623, кл..Е 17 Р 1/16, !985. (54) СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ СТРУКТУРИРОВАННЫХ ЖИДКОСТЕЙ

ПО ТРУБОПРОВОДУ И УСТРОЙСТВО ДПЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет снизить энергозатраты и повысить эффективность транспортирования жидкостей по трубопроводу, Жидкость перемещают за счет волнообразного движения стенки упругого участка 4 трубопровода 5. Движение SU 1571З59 А2

2 стенки создают путем приложения к участку 4 последовательно чередующихся растягивающих и сжимающих упругих деформаций стенки. На торцовых частях участка возбуждают продольно-поперечные колебания, следующие с одинаковой частотой и регулируемым сдвигом по фазе Обеспечивают однонаправленное взаимодействие внутренней поверхности участка 4 с потоком. Электрическое соединение обмоток вибраторов 2 с генератором 1 электрических импульсов с одной из обмоток осуществляется непосредственно, с другой — через фазовращатель 6. Активные органы 3 вибраторов 2 соединены участком 4. Взаимодействие потока жидкости с волнообразно деформирующейся внутренней поверхностью участка 4 приводит к интенсификации течения, вынуждая пристеночные слои жидкости перемещаться со ско" ростъю распространения волны. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1571359

Изобретение относится к трубопроодному транспорту и может быть примеено в различных областях техники ля транспортирования углеводородных других жидкостей, Цель изобретения — снижение энергозатрат и повьппение эффективности транспортирования жидкости по трубопроВоду путем обеспечения однонаправлен- 10 ного взаимодействия внутренней по1 ерхности участка трубопровода с по оком жидкости

Поставленная цель достигается тем, то согласно известному способу, 15 аключающемуся B создании на участ е трубопровода продольных колебаний. следующих с ультразвуковой частотой, поверхности трубопровода сообщают волнообразное, движение в направлении, перемещения потока, При волновом дви жении в упругодеформируемой среде воз1 ,. буждаются продольные и поперечные

;волны. Эти волны могут быть стоячими

1 или бегущими. Эффект транспортирова- 2 ния может быть достигнут и в том и в, другом случае, однако бегущие волны создают возможность реализации более ., эффективных и разнообразнык режимов. ! ! Конфигурация бегущей волны и ее тран- Зо спортные возможности обусловливаются

1 параметрами продольных и поперечных . волн в :их взаимодействии. При этом продольные волны оказывают влияние главным образом на скорость транспор35 тирования, а поперечные волны определяют силу трения между жидкостью и стенками трубопровода.

Согласно способу осуществляется направленное волновое движение поверх-4 ности участка трубопровода. При этом распространение волны в направлении перемещения потока сопровождается максимальным трением между потоком и стенками трубопровода. Таким образом, трение в данном случае играет роль движущей силы, повьппающей эффективность транспортирования.

Способ осуществляется устройством для транспортирования жидкости по трубопроводу, содержащим ультразвуковой вибратор, выполненный в виде обмотки, соединенной с генератором электрических импульсов и охватывающей активный орган представляющий соУ

55 бой подвижный участок трубопровода, выполненный из ферромагнитного материала, при этом устройство включает в себя дополнительный вибратор, связанный с генератором электрических импульсов через фазовращатель, а активный орган дополнительного вибратора связан с активным органом основного вибратора при помощи гибкого участка трубопровода, выполненного с возможностью упругого деформирования (например, из резины).

Использование в составе устройства двух вибраторов, обмотки которых питаются от генератора электрических импульсов, например, в противофазе, а активные органы, выполненные из ферромагнитного материала, соединены между собой при помощи гибкого участка трубопровода, позволяет возбуждать на гибком участке трубопровода волнообразные колебания его поверхности, что обеспечивает однонаправленное взаимодействие стенок участка трубопровода с потоком жидкости, способствующее повышению эффективности транспортирования. При магнитострикционном сокращении одного активного органа происходит обусловленное теми же причинами расширение другого активного органа, в результате чего упругодеформирующийся участок трубопровода перекачивает жидкость, оказывая потоку отрицательное динамическое сопротивление и выполняя тем самым. функции дополнительного насоса.

Таким образом, создание на внутренней поверхности трубопровода направленного волнового движения согласно способу и использование двух вибраторов, обмотки которых питаются от источника электрических импульсов с управляемым сдвигом по фазе одна относительно другой, а активные органы этих вибраторов соедичены между собой при помощи гибкого участка трубопровода, выполненного с возможностью упругого деформирования, позволяет в результате обеспечения однонаправленного взаимодействия между внутренней поверхностью трубопровода и потоком повысить эффективность транспортирования жидкости по трубопроводу..

На чертеже схематически представ- . лена конструкция устройства для транспортирования жидкости по трубопроводу, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит генератор 1 электрических импульсов, питаемые этим генератором обмотки вибраторов

2, которые охватывают активные рабо1571

Формула изобретения

Составитель И.Петоян

Редактор С.Лисина Техред М.Моргентал Корректор С.черни

Заказ 1501 Тираж 417 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 чие органы 3, выполненные, например, из магнитной резины и обладающие сильно развитым магнитострикционным эффектом. Активные органы 3 соединены между собой при помощи гибкого участка трубопровода 4, хорошо поддающегося упругому деформированию. С внешних сторон активные органы 3 соединены с основным магистральным трубопроводом 5, Электрическое соединение обмоток вибраторов 2 с генератором 1 электрических импульсов с одной из обмоток осуществляется непосредственно, а с другой обмоткой— через фазовращатель 6.

Устройство работает следующим образом.

При включении генератора 1 электрических импульсов импульсы ультразвуковой частоты поступают на обмотки вибраторов 2. Фазовращатель 6 обеспечивает регулируемый сдвиг по фазе между сигналами, подаваемьпж на обмотки 2, При этом в момент, когда левый активный орган 3 в силу магнитострикционного эффекта импульсивно сжимается, уменьшая свое проходное сечение, правый активный орган 3 расширяется. В следующий момент времени на- 30 блюдается обратная картина: растягивается левый активный орган и сжимается правый, Такие пульсации размеров активных органов приводят к возникновению упругих волнообразных деформаций на гибком участке трубопровода 4.

При этом длина волны является функцией частоты питающего напряжения, а фазовая скорость распространения волн оказывается в зависимости от регулиру- 4О емого фазовращателем 6 угла сдвига фаз между сигналами на активные органы 3.

Взаимодействие потока жидкости, транспортируемого по магистральному

35о 6 трубопроводу 5 с волнообразно деформирующейся внутренней поверхностью гибкого участка, приводит к интенсификации течения, вынуждая пристеночные слои жидкости перемещаться со скоростью распространения волны.

1. Способ транспортирования высоковязких структурированных жидкостей, по трубопроводу, включающий перемещение жидкости за счет волнообразного движения стенки упругого участка трубопровода, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, волнообразное движение стеики создают путем приложения к упругому участку трубопровода последовательно чередующихся растягивающих и сжимающих упругих деформаций стенки посредством возбуждения на торцовых частях упругого участка продольно-поперечных колебаний, следующих с одинаковой частотой и регулируемым сдвигом по фазе.

2. Устройство для транспортирования высоковязких структурированных жидкостей по трубопроводу по авт.св.

1247623, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности транспортирования путем обеспечения однонаправленного взаимодействия внутренней поверхности подвижного участка трубопровода с потоком, устройство включает дополнительный вибратор, связанный с генератором электрических импульсов через фазовращатель, при этом активный орган дополнительного вибратора связан с активным органом основного вибратора посредством гибкого участка трубопровода, выполненного с возможностью упругого деформирования.