Завихритель

Изобретение относится к энергетике, в частности к области производства тепловой и электрической энергии на тепловых и атомных электростанциях, и может быть использовано в трубопроводах с двухфазными потоками. В завихрителе, содержащем корпус, на внутренней стенке которого со стороны входа потока текучей среды выполнены направляющие пазы, а на концах установлены фланцы, направляющие пазы выполнены в виде лепестков, охватывающих весь периметр внутренней поверхности корпуса, а количество пазов определяется соотношением D/2, где D - внутренний диаметр основного трубопровода; высота паза h составляет 0,3d, где d - толщина стенки основного трубопровода, при этом толщина стенки корпуса равна d+0,3d, a протяженность пазов на участке завихрения составляет 10-15D в зависимости от скорости и режима течения потока в трубопроводе. Устройство позволяет увеличить площадь и объем охвата текущей среды по всему внутреннему периметру перед поворотным участком, повысить эффект закручивания потока и снизить вибрацию трубопровода вследствие отсутствия градиента давлений на стенках трубопровода; исключить загрязнение направляющих пазов отложениями ржавчины вследствие изменения прямоугольного профиля паза на лепестковый. 1 ил.

 

Изобретение относится к энергетике, в частности к области производства тепловой и электрической энергии на тепловых и атомных электростанциях, и может быть использовано в трубопроводах с двухфазными потоками.

Из уровня техники известен аналог - устройство для воздействия на поток текучей среды (заявка на изобретение №1785115, опубликованная 10.05.96 года, МПК F15D 1/02), содержащее осесимметричный канал для прокачивания основной текучей среды и устройство для регулируемого гидродинамического возбуждения потока текучей среды. Недостатками аналога являются: большое гидравлическое сопротивление устройства, способствующее возникновению и поддержанию вибраций в трубопроводе, и необходимость затрат энергии на подачу возмущающей струи.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является завихритель, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого выполнены эвольвентные канавки (патент на полезную модель №41499, опубл. 27.10.2004 года, МПК 7 F15D 1/04).

Недостатками прототипа являются: вибрация трубопровода с двухфазным потоком, захват незначительного объема пристенной жидкости для закручивания, относительно низкий эффект по снижению градиента давления между внутренним и внешним радиусами потока среды перед вхождением в поворотный участок.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - снижение вибраций трубопровода за счет повышения эффективности выравнивания скоростей потока по внутреннему сечению посредством увеличения площади взаимодействия с движущимся двухфазным потоком и объема завихряемой среды во внутреннем периметре завихрителя.

Указанная задача достигается за счет того, что в отличие от известного завихрителя, содержащего эвольвентные канавки прямоугольного сечения, на внутренней стенке предлагаемого завихрителя со стороны входа потока текучей среды по всему внутреннему периметру выполнены направляющие пазы в виде лепестков, причем количество пазов по окружности цилиндрической части завихрителя определяется соотношением D/2, где D - внутренний диаметр основного трубопровода; высота направляющего паза лепестка h составляет 0,3d, где d - толщина стенки основного трубопровода; при этом толщина стенки завихрителя равна d+0,3d, а протяженность направляющих пазов на участке завихрения составляет 10-15D в зависимости от скорости и режима течения потока в трубопроводе.

Протяженность прямолинейной зоны участка завихрителя с направляющими пазами составляет 10-15D, что обуславливается протяженностью участка стабилизации потока текучей среды при различных режимах течения потока в трубопроводе, характеризующихся расходными характеристиками (значениями критерия Рейнольдса).

Завихритель выполняет функцию закручивания движущегося потока с целью сохранения равномерного давления на стенки трубопровода в поворотном участке за счет выравнивания скоростей потока среды по сечению трубопровода, в результате чего снижается градиент давления по внутреннему и внешнему радиусу стенки внутри трубы в повороте и, как следствие, снижается уровень вибрации.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен разрез завихрителя.

Завихритель содержит корпус 1, на концах которого установлены фланцы 2. На внутренней стенке корпуса 1 выполнены направляющие пазы 3. Завихритель своими фланцами 2 крепится к трубопроводу. Направляющие пазы 3 выполняются в стенке прямолинейного участка до поворота трубы.

Завихритель работает следующим образом. При вхождении потока текучей среды в завихритель пазы 3, выполненные в виде лепестков вдоль внутренней поверхности корпуса 1, закручивают поток текучей среды и равномерно распределяют его по внутреннему периметру поворотного участка. Скорости течения среды по сечению трубы при вхождении потока в поворот постоянно выравниваются и разность давлений на стенках большого и малого внутренних радиусов поворота стремится к нулю. Таким образом, снижается давление на наружную стенку поворотного участка, выравниваются давления на внешнем и наружном радиусах поворотного участка трубы, что приводит к устранению градиента давления на стенки и снижению вибрации трубопровода.

При внедрении изобретения получены следующие технические результаты: увеличение площади взаимодействия и захватываемого объема среды по всему внутреннему периметру перед поворотным участком, усиление эффекта закручивания потока и снижение вибрации трубопровода вследствие отсутствия градиента давлений на стенках трубопровода; исключение загрязнения направляющих пазов отложениями из ржавчины вследствие изменения прямоугольного профиля паза на лепестковый.

Завихритель, содержащий корпус, на внутренней стенке которого со стороны входа потока текучей среды выполнены направляющие пазы, а на концах установлены фланцы, отличающийся тем, что направляющие пазы выполнены в виде лепестков, охватывающих весь периметр внутренней поверхности корпуса, а количество пазов определяется соотношением D/2, где D - внутренний диаметр основного трубопровода; высота паза h составляет 0,3d, где d - толщина стенки основного трубопровода, при этом толщина стенки корпуса равна d+0,3d, а протяженность пазов на участке завихрения составляет 10-15D, в зависимости от скорости и режима течения потока в трубопроводе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к устройствам сброса компонентов из ракетных разгонных блоков. .

Изобретение относится к области гидродинамики. .

Изобретение относится к транспортировке текучих сред по трубопроводам, содержащим повороты, и может быть использовано в устройствах воздействия на поток текучей среды в трубопроводе.

Изобретение относится к аэродинамической технике и может использоваться в аэродинамических и теплообменных аппаратах и устройствах, а также в энергетических машинах.

Изобретение относится к гидроаэромеханике и-может использоваться в трубопроводных системах, газовых и гидравлических аппаратах и машинах. .

Изобретение относится к мгшинострбё 1 нию и может быть использовано в областях промышленности, связанных с транспортировкой газожидкостных потоков, в частности , в теплоэнергетических системах.

Изобретение относится к энергетике, транспорту, нефтяной, газовой и химической промышленности и может быть исполъзовано для повышения надежности транспорта двухфазных потоков.

Изобретение относится к гидроаэромеханике , в частности к элементам трубопроводных систем, и может быть использовано при воздействии на поток для снижения вибраций и шумов, повышения надежности трубопроводных систем.

Диффузор // 1735622
Изобретение относится к гидроаэромеханике и может быть использовано при проектировании трубопроводной арматуры, в частности диффузоров, Цель изобретения - минимизация потерь статической составляющей напора жидкости.

Изобретение относится к системе выпрямления потока текучей среды посредством выпрямляющего устройства на участке трубопровода

Изобретение относится к устройству для изменения направления протекающей в трубопроводе среды и может быть подключено перед подлежащим калибровке расходомером

Изобретение относится к устройствам для закручивания потока жидкости или газа и изменения направления движения их потоков

Способ и устройство предназначены для транспортировки газообразных и жидких продуктов по трубопроводам. Способ заключается в том, что создают избыточное давление транспортируемого продукта на входе в трубопровод и при этом продукту при помощи активаторов вращения, расположенных внутри трубопровода, придают вращательное движение на всем протяжении трубопровода, при этом активаторы вращения располагают в стыках трубопроводов. На северном полушарии Земли вращательному движению придают направление по часовой стрелке по направлению движения продукта, а на южном полушарии - придают направление движения против часовой стрелки. В активаторах вращения транспортируемому продукту придают вращательное движение при помощи направляющих лопаток, расположенных по окружности стыка трубопровода, причем величина угла наклона лопаток к направлению потока транспортируемого продукта пропорциональна его расчетной продольной скорости. Технический результат состоит в повышении эффективности транспортировки газообразных и жидких продуктов по трубопроводам. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для пропуска жидкостей, нефтепродуктов, газа и гидросмесей. Способ включает придание вращательного движения потоку в трубопроводе и увеличение скорости потока вдоль его продольной оси. Для закручивания и придания потоку вращательного движения вдоль продольной оси магистрального трубопровода изменяют сечение на участке трубопровода, путем поворота единичной прямоугольной секции на 10°, таким образом, что через девять секций прямоугольный участок трубопровода будет, развернут на 90°. Технический результат - повышение эффективности магистрального трубопровода. 1 ил.

Выходной узел предназначен для направления и регулирования расхода потока. Выходной узел содержит впуск флюида; выходную камеру; выпуск флюида, расположенный внутри выходной камеры, и отклонитель флюида, при этом отклонитель флюида соединен с впуском флюида и выходной камерой, причем флюид имеет возможность протекать от впуска флюида через отклонитель в выходную камеру и при этом форму отклонителя флюида выбирают таким образом, чтобы он имел возможность перенаправлять текущий от впуска флюид в первый флюидный канал, во второй флюидный канал или в оба канала в разных комбинациях, причем первый и второй флюидный каналы расположены внутри выходной камеры. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения отклонитель флюида выполнен с возможностью перенаправлять текущий от впуска флюид в первый флюидный канал с возрастанием по мере уменьшения вязкости или плотности флюида или по мере увеличения расхода флюида, а также отклонитель флюида выполнен с возможностью перенаправлять текущий от впуска флюид во второй флюидный канал с возрастанием по мере увеличения вязкости или плотности флюида или по мере уменьшения расхода флюида. Технический результат - повышение точности распределения потоков. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений касается криволинейного канала, относящегося к гидравлической машине, а также распределительного узла для рабочего колеса турбины Пелтона и гидравлической машины, содержащей такой криволинейный канал. Криволинейный канал (2) предназначен для направления потока. Криволинейный канал (2) оснащен ребрами (8), закрепленными на его внутренней стенке (22) и содержащими отверстия. Группа изобретений направлена на максимизацию кинетической энергии потока в канале и кинетической энергии водяной струи на выходе канала. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к транспортировке текучих сред по трубопроводам и может быть использовано в устройствах воздействия на поток текучей среды в трубопроводе. Завихритель содержит цилиндрический корпус, внутри которого концентрично установлены три лопатки треугольной формы. Лопатки закреплены по большому катету на стержне, расположенном на оси корпуса, и закреплены в основании. Основание выполнено в виде кольца с перемычками. Основание установлено на выходе корпуса. На стержне закреплен обтекатель с ребрами, а сам корпус со стороны обтекателя выполнен конусным. Боковая поверхность конуса и ребра обтекателя параллельны. Между обтекателем и основанием концентрично оси закреплена конусообразная спираль. Каждая лопатка вдоль большого катета по малому катету изогнута по радиусу и закреплена на перемычке основания, изогнутой по тому же радиусу. Изгибы лопаток и наклоны витков спирали к оси направлены в противоположные стороны. Технический результат - повышение эффективности перемешивания потока текучей среды, при снижении гидравлического сопротивления и повышении выравнивания скоростей потока по сечению трубопровода. 1 ил.
Наверх