Устройство для снижения скорости нарастания давления жидкости в трубопроводах

 

Предлагаемое устройство относится к трубопроводному транспорту и может использовано для снижения скорости нарастания давления потока жидкости при переходных процессах, возникающих из-за отключения одного или нескольких насосных агрегатов, в магистральных нефтепроводах , нефтепродуктопроводах. газопроводах, в водоводах и т.д. Целью изобретения является повышение эффективности функционирования устройства для снижения скорости нарастания давления потока жидкости при переходных процессах в трубопроводах. Предлагаемое устройство включает корпус с подвижным разделителем, установленным с образованием газовой полости, сообщенной с трубопроводом через соединительный патрубок, и ограничителем хода разделителя. Устройство снабжено установленным в соединительном патрубке обратным клапаном с дроссельным отверстием , разделитель выполнен из вязкоупругого материала, а ограничитель хода - в виде трубчатой перегородки. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. . « Ј

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 16 4 55/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740460/29 (22) 09.08.89 (46) 07.02.92. Бюл. М 5 (71) Институт машиноведения им.А.А. Благонравова (72) Р.Ф.Ганиев, В.Х.Галюк, Б,С.Байбиков, O.Б,Малых, А. В,Прунцов, Л, Е.Украинский и H.A,ØoÐèì (53) 621..646 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . М 1285258, кл, F 16 1 55/02, f985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СКОРОСТИ НАРАСТАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ 8 ТРУБОПРОВОДАХ (57) .Предлагаемое устройство относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для снижения скорости нарастания давления потока жидкости при переходных процессах, возникающих из-за

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, предназначенному для перекачки жидких сред (например, в нефтепроводах, нефтепродуктопроводах, водоводах и т.д) и моясет быть использовано при переходных процвссах, воэникакицйх в трубопроводах; работающих по схеме перекачки иэ насоса в насос; вызванных от- ключением ОднОГО или нескольких насосных агрегатов промежуточной насосно-перекачивакицей станции (НПС).

Целью изобретения является повыаение эффективности функционирования устройства.

На фиг.1 представлена схема устройства.с одной газовой полостью и одним по. Движным разделителем; на фиг.2 — схема устройства с корпусом П-образной формм;

„„Я3 „, 1710924 А1 отключения одного или нескольких насосных агрегатов, в магистральных нефтепроводах, нефтепродуктопроводах, газопроводах, в водоводах и т.д. Целью изобретения является повышение эффективности функционирования устройства для снижения скорости нарастания давления потока жидкости при переходных процессах в трубопроводах.

Предлагаемое устройство включает корпус с подвижным разделителем, установленным с образованием газовой полости, сообщенной с трубопроводом через соединительный патрубок, и ограничителем хода разделителя. Устройство снабжено установленным в соединительном патрубке обратным клапаном с дроссельным отверстием, разделитель выполнен из вязкоупругого материала, а ограничитель хода — в виде трубчатой перегородки. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. на фиг.3 — схема устройства с корпусом Тобразной формы; на фиг.4 — схема перекачки жидкости по трубопроводу с несколькими, последовательно соединенными НПС (по схеме "из насоса в насос"), Устройство содержит (фиг.1) корпус 1 с подвижным разделителем 2, установлен- . ным с образованием газовой полости 3, сообщенной посредством .штуцера 4 с источником сжатого газа (не показан), и жидкостной полости 5, сообщенной с защищаемым трубопроводом 6 через соединительный патрубок 7, и ограничителем 8 хода.

8 патрубке 7 установлен обратный клапан 9 с дроссельным отверстием. Разделитель 2 выполнен из вязкоупругого материала, à ограничитель 8 хода — в виде трубчатой перегородки.

1710924

V>P — 1 1—

Объем газовой полости и суммарная площадь, поперечного сечения труб перегородки, соответственно, определены по соотношениям: где V — объем газовой полости при входном рабочем давлении, м;

P — коэффициент, зависящий от физических свойств пер качиваемой среды и з (50 мз «Р «100 м

Ь P — изменение давления на входе в отключающуюся НПС. при переходе со штатного режима на режим с отключенной

НПС при отсутствии предлагаемого устройства, Па; т — время, в течение которого происходит изменение режима работы, с; а — допустимая средняя скорость нарастания давления, Па/с:

Л вЂ” максимально допустимое повышение давления на участках, где мгновенная скорость нарастания давления превосходит а, Па!с;

dy — диаметр магистрали, и;

0 — коэффициент, зависящий от внешних условий, м;(0,9м «D 41,2м) е — коэффициент, зависящий от диаметра магистрали (1 «я «2,5 для диаметров от

0.1 до 1,2 м);

S — суммарная площадь отверстий в перфорационной решетке, м;

1 — длина трубок в перфорационной решетке, м;

y — коэффициент, зависящий от физический свойств перекачиеаемой среды (0,5 10 «у «1,5 10 ).

Разделитель 2 может быть выполнен в виде шара или эллипсоида.

Корпус 1 может быть выполнен (фиг,2)

П-образной формы с двумя жидкостными полостями 5 и двумя подвижными разделителями 2, движение котэрых s направлении друг друга ограничено перегородками 10, установленными в газовой полости 3, Корпус 1 может также быть выполнен (фиг.3) Т-образной формы с двумя газовыми полостями 3 и двумя подвижными разделителями 2, движение которых в жидкостной полости 5 ограничено перегородками 11.

Устройство работает следующим образом.

При установившемся режиме работы

ИПС давление в газовой полости 3 обеспечивается достаточным для того, чтобы разделитель 2 примыкал к ограничителю 8 хода.

5 При этом объем газовой полости 3 максимален,.а обратный клапан 9 закрыт.

Отключение одной из НПС вызывает торможение потока жидкости и рост давления на ее входе, В этом случае обратный

10 клапан 9 открывается. Жидкость за счет перепада давлений между трубопроводом 6 и газовой полостью 3 стравливается в последнюю, проходя через трубчатую перегородку

10, перемещает разделитель 2 и сжимает

15 газ е газовой полости 3.

Энергия потока жидкости расходуется на дросселироеание е перегородке 10, треwe между разделителем 2 и стенками корпуса 1, а также на сжатие газа в полости 3.

20 При падении давления в трубопроводе 6 клапан 9 закрывается, а жидкость из корпуса 1 плавно возвращается в трубопровод б через дроссельное отверстие клапана 9, что уменьшает опасность повторных ее ко25 лебаний и новых пиков давления, Форма разделителя (шар, эллипсоид) подбирается для конкретного устройства с целью обеспечения необходимой степени гашения колебаний. Выполнение корпуса 1 П-обраэ30 ной или Т образной формы повышает надежность устройства, поскольку обеспечивает дублирование защитных свойств и уменьшает опасность возникновения повторных колебаний. рабочей среды, Защищаемое

35 соотношение параметрое устройства обеспечивает наибольшую эффективность для трубопроводов большого диапазона диаметров.

40 Формула изобретения

1. Устройство для снижения скорости нарастания давления жидкости 8 трубопроводах, содержащее корпус с подвижным разделителем, установленным с обраэова45 нием газовой полости. сообщенной с источником сжатого газа, и жидкостной полости, сообщенной с трубопроводом через соединительный патрубок, и ограничителем хода разделителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 50 с целью повышения эффективности функционирования, оно снабжено установленным в соединительном патрубке обратным клапаном с дроссельным отверстием, разделитель выполнен из вязкоупругого материала, 55 а ограничитель хода — s виде трубчатой перегородки, при этом объем газовой полости . и суммарная площадь поперечного сечения труб перегородки, соответственно, определены но соотношениям:

1710924 где V — объем газовой полости при входном рабочем давлении. мэ;

P — коэффициент, зависящий от фи- 10 эических свойств рабочей среды, м; з, (50 м <

Ь Р вЂ” изменение давления на входе в отключившуюся насосно-перекачивающую станцию (НПС) при переходе со штатйого 15 режима на режим с отключенной НПС при отсутствии предлагаемого устройства, Па;

t — время, в течение которого происходит изменение режима работы, с; а- допустимая средняя скорость нара- 20 стания давления, Па/с;

Ь вЂ” максимально допустимое повышение давления на участках, где мгновенная скорость нарастания давления превосходит o, Пд/с; 25

dy — диаметр магистрали, м;

0 — коэффициент, зависящий от внешнихусловий, м;(0,9м 0 1,2 м);

e — коэффициент, зависящий от диаметра магистрали(1 8 S 2.5 для диаметров от

0,1 да 1,2 м);

S суммарная площадь поперечного сечения труб в перегородке, м;

1 — длина труб в перегородке, м; — коэффициент, зависящий от физическихсвойствсреды(05 10 «у =1.5 10 ).

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что разделитель выполнен в виде шара.

3. Устройство поп.1, отлича ющеес я тем, что разделитель выполнен в виде эллипсоида.

4. Устройство по пЛ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что корпус выполнен П-образной формы с двумя жидкостными полостями и двумя подвижными разделителями.

5. Устройствопоп.1, отл ич а ю щеес я тем, что корпус выполнен Т-образной формы с двумя газовыми полостями и двумя подвижными разделителями.

1710924 Î>. 2

N7C""3

Составитель В. Халецкий

Редактор С. Кулакова Техред M.ÜÜðãeíòàë Корректор M. Шарощи

Заказ 329 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж 35. Раувская нэб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101