Многорежимный гаситель пульсаций давления



Многорежимный гаситель пульсаций давления
Многорежимный гаситель пульсаций давления

 


Владельцы патента RU 2406012:

Кириллов Андрей Александрович (RU)
Федоров Владимир Алексеевич (RU)
Мильман Олег Ошеревич (RU)
Анкудинов Анатолий Александрович (RU)

Гаситель предназначен для снижения колебаний давления путем демпфирования пульсаций давления в потоке жидкости трубопроводов. Гаситель содержит корпус 1 с соединительными фланцами 2, по оси которого размещен цилиндр 3 с радиальными отверстиями с переменной площадью по длине в виде перфорации 4. На наружной поверхности цилиндра в подшипниках 5 установлен шнек 6 с радиальными отверстиями 7 во втулке 8 и лопастями 9, на периферии которых в корпусе закреплены неподвижные винтовые лопасти 10 с противоположным ходом нарезки. В конструкции предусмотрен трубопровод 11 с клапаном 12 и соплом 13 для подачи газовой фазы. Технический результат - расширение диапазона частот колебаний давления в потоке жидкости, на которых происходит снижение их амплитуды, а также повышение надежности. 2 ил.

 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в энергетике, химической промышленности, тепловодоснабжении, криогенной технике и авиации для повышения надежности путем демпфирования пульсаций давления в потоке жидкости трубопроводов.

Известны гасители пульсаций в жидкостях (см., например, Устройство для гашения колебаний давления с эластичным элементом, рис.1.7, с.20, в кн. «Стабилизация колебаний давления в трубопроводных системах энергетических установок»./ Р.Ф.Ганиев и др. М.: Изд-во МГТУ, 1993, 184 с. [1]).

Недостатком таких гасителей является эффективная работа только на одном режиме и недостаточная точность, обусловленная наличием гибкой разделительной мембраны.

Известен также осевихревой насос, содержащий шнек и размещенную на его периферии неподвижную винтовую решетку, с лопастями противоположного хода. При работе такого насоса в режиме, соответствующем кавитационному, в каналах неподвижной решетки образуются вихревые жгуты, заполненные газовой и паровой фазой, что служит демпфером колебаний в потоке жидкости. Насос работает без низкосчастотных пульсаций во всем рабочем диапазоне подачи (см., например, Осевихревой насос. RU 2014509. 15.06.1994).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является многорежимный стабилизатор давления ([1], рис.1.30, с.48). Стабилизатор давления (гаситель пульсаций) содержит несколько последовательно расположенных пневматических стабилизаторов, число которых равно числу режиму установки.

Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон воздействия на пульсации давления из-за конечного числа стабилизаторов и низкой надежности, обусловленных наличием упругого элемента. Значительное число стабилизаторов, к каждому из которых подводится газовая фаза, усложняет конструкцию. Возможно появление эрозии на элементах конструкции вследствие кавитационных процессов.

Цель изобретения - расширение диапазона частот колебаний давления в потоке жидкости, на которых происходит снижение их амплитуды, а также повышение надежности.

Технический результат достигается тем, что многорежимный гаситель пульсаций давления, содержащий корпус с соединительными фланцами, размещенный в нем по потоку цилиндр с радиальными отверстиями в виде перфорации и установленный во входной части клапан для подачи газовой фазы, дополнен тем, что на цилиндре размещен шнек, установленный в подшипники с возможностью вращения, имеющий отверстия во втулке в виде перфорации с переменной площадью по длине, и закрепленную на внутренней поверхности корпуса неподвижную винтовую решетку с лопастями противоположного хода.

Предлагаемое изобретение характеризуется новыми существенными признаками - на цилиндре размещен шнек, установленный в подшипники с возможностью вращения, имеющий отверстия во втулке в виде перфорации с переменной площадью по длине.

Наличие этого признака позволяет получить новое свойство - обеспечение гашения пульсаций в широком диапазоне частот вследствие образования по длине вихревых газовых полостей переменного объема.

На фиг.1 схематично представлена конструкция многорежимного гасителя пульсации давления. На фиг.2 показана развертка разреза А-А.

Многорежимный гаситель пульсации давления содержит корпус 1 с соединительными фланцами 2, по оси которого размещен цилиндр 3 с радиальными отверстиями с переменной площадью по длине в виде перфорации 4. На наружной поверхности цилиндра в подшипниках 5 установлен шнек 6 с радиальными отверстиями 7 во втулке 8 и лопастями 9, на периферии которых в корпусе закреплены неподвижные винтовые лопасти 10 с противоположным ходом нарезки. В конструкции предусмотрен трубопровод 11 с клапаном 12 и соплом 13 для подачи газовой фазы.

Многорежимный гаситель пульсации работает следующим образом.

Конструкция устанавливается в трубопровод, для чего корпус 1 соединен фланцами 2 с фланцем трубопровода. При течении по трубопроводу жидкость через цилиндр 3 проходит через шнек 6 с лопастями 9 и по каналам неподвижных винтовых лопастей 10. Течение жидкости приводит к вращению шнека 6, установленного в подшипниках 5, что приводит к образованию вихревого течения в неподвижных каналах, образованных винтовыми лопастями 10. В центральной их части давление минимально, что приводит к выделению растворенного в жидкости газа. Причем размеры вихревого жгута, заполненного газом, переменны из-за снижения давления по ходу движения потока. Это позволяет снижать пульсации в широком диапазоне частот путем демпфирования. Пульсации давления в основном потоке снижаются благодаря диссипации энергии колебаний на отверстиях перфорации 4 и радиальных отверстиях 7 во втулке 8. Для усиления процесса стабилизации давления на вход устанавливается сопло 13 с подводящим газовую фазу трубопроводом 11 и клапаном 12. Возможные кавитационные каверны, возникающие в потоке, будут схлопываться в центральной части вихревого жгута неподвижной решетки лопастей, не воздействуя на элементы конструкции и не вызывая эрозии. Снижаются также шум и вибрация трубопроводов.

Применение предлагаемого изобретения позволяет снизить пульсации давления, кавитационную эрозию и повысить надежность.

Наиболее целесообразно использовать данное изобретение для транспортировки жидкости в магистральных трубопроводах и энергетических установках для повышения надежности, снижения пульсаций и вибрации шума.

Многорежимный гаситель пульсаций давления, содержащий корпус с соединительными фланцами, размещенный в нем по потоку цилиндр с радиальными отверстиями в виде перфорации и установленный во входной части клапан для подачи газовой фазы, дополненный тем, что на цилиндре размещен шнек, установленный в подшипники с возможностью вращения, имеющий отверстия во втулке в виде перфорации с переменной площадью по длине, и закрепленную на внутренней поверхности корпуса неподвижную винтовую решетку с лопастями противоположного хода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидротехники, в частности к системе трубопроводов, транспортирующих жидкости. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для рекуперации гидравлической энергии с повышенной эффективностью и безопасностью, в том числе в мобильных приложениях, таких как дорожно-строительные машины, подъемно-транспортное оборудование, а также гидравлические гибридные грузовые и легковые автомобили.

Изобретение относится к средствам гашения пульсации давления жидкости и газа, возникающей при включении, работе и выключении насосов, открытии и закрытии клапанов или задвижек в трубопроводах тепловодоснабжения, нефтяной промышленности и в машиностроении.

Изобретение относится к вспомогательному оборудованию для трубопроводных сетей, а именно к устройствам для защиты трубопроводов путем гашения пульсации давления в трубопроводах, в частности, путем гашения гидравлических ударов.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для исключения гидроудара при остановке нефтеперекачивающей станции или быстром перекрытии запорного органа.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для регулирования потока транспортируемой среды. .

Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к системам дымогазоудаления. .

Изобретение относится к устройству для компенсации перепада давлений в трубопроводе, через который течет жидкость, и к системе, содержащей такое устройство. .

Изобретение относится к средствам гашения колебаний давления и расхода рабочей среды в гидросистемах и может быть использовано в нефтяной, угольной, химической и целлюлозно-бумажной промышленности, а также в системах коммунального водоотведения при перекачивании рабочей среды, содержащей твердые включения, насосами, для устранения гидроударов, возникающих при закрытии клапанов и задвижек, аварийном отключении насосов, изменении режимов работы насосных агрегатов и ошибок обслуживающего персонала.

Изобретение относится к электромеханике, а именно к способам и устройствам с использованием пьезоэлектрического эффекта, производящим электрический выходной сигнал от механического входного сигнала, и может быть использовано в машиностроении как вспомогательное оборудование для трубопроводных сетей с целью защиты от воздействий пульсаций давления при гидравлических ударах (далее гидроудар)

Изобретение относится к области машиностроения, энергетики, нефтепереработки, в частности к способам и устройствам для снижения уровня кавитации в гидравлических машинах, трубопроводах, системах переработки жидкостей

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в гидропневмосистемах промышленного оборудования, работающих под высоким давлением, например, при подаче жидкости или газа под высоким давлением к энергетическим установкам или к измерительным приборам, в частности к манометрам

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в гидросистемах и в пневмосистемах, работающих под высоким давлением, например при подаче жидкости под высоким давлением к энергетическим установкам или к измерительным приборам, в частности к манометрам

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к компенсаторам промывочной жидкости

Изобретение относится к области гидравлики и может быть использовано в трубопроводных системах для снижения гидроудара при регулировании производительности налива

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в гидроприводах строительных, дорожных, сельскохозяйственных и других машин. Гидрораспределитель содержит напорную секцию с напорной магистралью, предохранительным клапаном и сливной магистралью, рабочие секции с золотником с каналами и сливную секцию. В рабочих секциях установлены компенсаторы давления, которые поддерживают постоянный перепад давления на кромках золотников. Компенсатор давления расположен перпендикулярно по отношению к золотнику, что позволяет уменьшить габаритные размеры рабочей секции и всего гидрораспределителя. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для гашения пульсаций давления в трубопроводных транспортных системах для газовых сред, в частности на газораспределительных станциях. Гаситель пульсаций давления состоит из пакета шайб с дросселирующими отверстиями, зафиксированными в корпусе и полостях между шайбами, создаваемых за счет втулок установленных между ними. Для уменьшения уровня пульсаций давления, вызванного вихреобразованием, в дросселирующих отверстиях на входе выполнены конфузоры с углом при их вершине α=40…80°, а на выходе диффузоры с углом при их вершине β=6…30°, при этом дросселирующие отверстия распределены по радиусу шайб так, что их пропускная площадь формирует профиль скоростей в сечении трубопровода, приближенный к профилю скоростей установившегося стационарного течения среды. Технический результат - уменьшение уровня пульсаций давления на участке газопровода, расположенном за гасителем, снижение вибрации поверхности газопровода и шума в окружающей среде. 1 ил.
Наверх