Устройство для гашения кинетической энергии потока

 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в гидротехнике, водоснабжении и газоснабжении для гашения кинетической энергии потока. Сущность изобретения: устройство состоит из сферических, неподвижно установленных гасящих элементов 1 и 2, элемент 2 выполнен полым, с перфорированными в его внутренней стенке отверстиями 9, перфорированной перегородки 6, втулки 14 с винтообразной наружной поверхностью 8, внутри полого канала которой установлен дросселирующий элемент 7. Основное преимущество данного устройства перед прототипом - повышение эффективности гашения кинетической энергии потока. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в гидротехнике, водоснабжении и газоснабжении для гашения кинетической энергии потока. Известно устройство для гашения кинетической энергии потока, в корпусе которого с осевым расположением проходных каналов неподвижно установлены сферические гасящие элементы с зазором между ними, причем один из элементов соединен с входным каналом (см. патент США N 3704763, кл. F 01 N 1/08, 1972 г. ). В этом устройстве гашение кинетической энергии потока происходит только за счет потери энергии при прохождении лабиринтов, поэтому на выходе из устройства энергия потока гасится частично и неэффективно.

Имеется также целый ряд устройств, служащих для снижения кинетической энергии потока и снижения гидравлических ударов (см. например а. с. СССР N 1435884, кл. F 16 L 55/04, а. с. СССР N 1418538, кл. F 16 L 55/02, патенты США: N 4750523, кл. F 16 L 55/04, N 4794955, кл. F 16 L 55/04, патент Японии N 63-18072, кл. F 16 L 55/04 и др. ). К недостаткам этих устройств следует отнести недостаточно полное гашение энергии в потоке жидкости. Наиболее близким к рассматриваемому предложению следует считать устройство для гашения кинетической энергии потока, основной недостаток которого заключается в том, что гашение энергии потока происходит на сферических гасящих элементах при повороте потока на 180^о и перфорированной перегородке, на которые жидкость поступает с большой скоростью, это приводит к неполной потере энергии жидкостью, а поэтому на выходе из устройства энергия потока гасится частично.

Целью изобретения является повышение эффективности гашения кинетической энергии потока. Цель достигается тем, что во входном канале размещена втулка с винтообразной наружной поверхностью, внутри полого канала которой установлен дросселирующий элемент, а сам входной сферический гасящий элемент выполнен полым с перфорированными в его внутренней стенке отверстиями.

На фиг. 1 изображено устройство для гашения кинетической энергии потока, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из сферических гасящих элементов 1 и 2, неподвижно расположенных соосно-оппозитно с зазором 11 между ними внутри корпуса 3. Сферический элемент 2 выполнен полым со сферической полостью 4, с перфорированными в его внутренней стенке 13 отверстиями 9. Входной гасящий элемент 2 со сквозным отверстием 12 соединен с входным каналом 5. Внутри канала 5 установлена втулка 8 с винтообразной наружной поверхностью. Внутри полого канала 14 втулки установлен дросселирующий элемент 7. Втулка крепится к стенке входного канала 5 с помощью кольцевого буртика 10, к которому она поджимается потоком жидкости. В корпусе 3 установлена перфорированная перегородка с отверстиями 6.

Устройство работает следующим образом.

Поток с большим напором и скоростью поступает из входного канала 5 на втулку 8 и разделяется на две части. Одна часть потока проходит по наружной винтообразной поверхности втулки закручиваясь на ней. Другая часть проходит через полый канал 14 и дросселирующий элемент 7, при этом отверстие в дросселирующем элементе подбирается таким образом, чтобы большая часть потока проходила по винтовой наружной поверхности втулки. Поток, пройдя дросселирующий элемент, сквозное отверстие 12, зазор 11, ударяется в вогнутую поверхность противоположного гасящего элемента 1 и поворачивается на 180^о, при этом часть потока соударяется с вытекающей струей из сквозного отверстия 12, а остальная часть - с поверхностью элемента 2. Закрученная на винтообразной поверхности жидкость, попадает в полую сферическую полость 4, откуда под давлением выбрасывается через отверстие 9, дробя поток, идущий через отверстие 12. Отверстия 9 могут быть направлены таким образом, чтобы истекающая из них жидкость была направлена навстречу потоку, идущему через сквозное отверстие 12. Если энергия жидкости, вытекающей из отверстий 9, достаточно велика, чтобы пройти через поток, то струи жидкости из отверстий 9 взаимодействуют и между собой, гася кинетическую энергию. Безнапорный поток вытекает через отверстия 6 в перфорированной перегородке внутри корпуса 3 в отводящий канал.

Таким образом, по сравнению с прототипом, данное устройство более эффективно, так как дополнительно обеспечивает гашение кинетической энергии потока за счет: а) закручивания потока на наружной винтообразной поверхности втулки; б) прохождения части потока через дросселирующий элемент; в) дробления потока жидкости струями, истекающими из отверстий полого входного гасящего элемента; г) встречного взаимодействия истекающих из отверстия полого входного гасящего элемента струй. (56) Авторское свидетельство СССР N 1037012, кл. F 16 L 55/02, 1981.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПОТОКА, содержащее корпус с осевым проходным каналом, в котором неподвижно установлены перфорированная перегородка и соосно-оппозитно расположенные с зазором между собой сферические гасящие элементы, один из которых соединен с выходным каналом, а другой закреплен на перфорированной перегородке, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности гашения, во входном канале размещена втулка с винтообразной наружной поверхностью, в полом канале которой установлен дросселирующий элемент, а входной сферический гасящий элемент выполнен полым с перфорированными в его внутренней стенке отверстиями.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перфорированные во внутренней стенке входного гасящего элемента отверстия направлены навстречу незакрученному потоку.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2