RU136523U1 - DISPOSABLE SELF-LIQUIDATOR OF WORKING HYDRAULIC IMPULSE PULSES IN MAIN PIPELINES - Google Patents

DISPOSABLE SELF-LIQUIDATOR OF WORKING HYDRAULIC IMPULSE PULSES IN MAIN PIPELINES Download PDF

Info

Publication number
RU136523U1
RU136523U1 RU2013135693/06U RU2013135693U RU136523U1 RU 136523 U1 RU136523 U1 RU 136523U1 RU 2013135693/06 U RU2013135693/06 U RU 2013135693/06U RU 2013135693 U RU2013135693 U RU 2013135693U RU 136523 U1 RU136523 U1 RU 136523U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinders
inlet
flange
chamber
holes
Prior art date
Application number
RU2013135693/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Альфредович Пестунов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромАрма"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромАрма" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромАрма"
Priority to RU2013135693/06U priority Critical patent/RU136523U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU136523U1 publication Critical patent/RU136523U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

1. Разборный самоликвидатор импульсов гидроудара рабочей среды в магистральных трубопроводах, содержащий корпус, герметично закрытый с торцов входным и выходным фланцами с центральным сквозным отверстием в каждом из них, при этом в корпусе концентрично размещены наружный и внутренний перфорированные цилиндры с возможностью образования между ними проточной полости, а между наружным перфорированным цилиндром и корпусом - пустотного пространства, разделенного на активную и реактивную части установленной в нем кольцевой опорой с аксиальными отверстиями, в которых размещены подпружиненные с двух сторон поршни, а проточная полость разделена радиальной перегородкой на две неравные части: прямоточную камеру меньшего размера - у входа в устройство и вихревую камеру большего размера - у выхода из устройства, при этом на внутреннем и наружном цилиндрах в объеме прямоточной камеры выполнены радиальные перфорированные отверстия, а в объеме вихревой камеры на указанных цилиндрах выполнены отверстия, оси которых наклонены на угол α относительно радиальной оси в одну сторону на поперечном сечении внутреннего цилиндра и в другую сторону на поперечном сечении наружного цилиндра и на угол β относительно продольной оси устройства в сторону входа на внутреннем цилиндре и в сторону выхода на наружном цилиндре, отличающийся тем, что корпус выполнен разборным и состоит из кольцевой оболочки, неразъемно прикрепленной одним торцом к входному фланцу, а другим торцом - к внутреннему фланцу, разъемно соединенному с указанным выходным фланцем, при этом к входному и выходному фланцам приварены промежуточные элементы, выполнен1. A collapsible self-eliminator of impulses of hydraulic shock of the working medium in the main pipelines, comprising a housing hermetically sealed at the ends of the inlet and outlet flanges with a central through hole in each of them, while the outer and inner perforated cylinders are concentrically placed in the housing with the possibility of the formation of a flow cavity between them and between the outer perforated cylinder and the casing there is a void space divided into the active and reactive parts of the annular support installed in it with an axial holes in which the pistons spring-loaded on both sides are placed, and the flow cavity is divided by a radial partition into two unequal parts: a smaller direct-flow chamber at the device inlet and a larger swirl chamber at the device exit, while on the inner and outer cylinders in the volume of the direct-flow chamber, radial perforated holes are made, and in the volume of the vortex chamber on these cylinders holes are made, the axes of which are inclined at an angle α relative to the radial axis in one direction the cross section of the inner cylinder and the other side on the cross section of the outer cylinder and the angle β relative to the longitudinal axis of the device towards the entrance to the inner cylinder and the exit side on the outer cylinder, characterized in that the casing is collapsible and consists of an annular shell, permanently attached one end to the inlet flange, and the other end to the inner flange, detachably connected to the specified output flange, while intermediate elements are welded to the inlet and outlet flanges, made

Description

Полезная модель относится к области физики, а именно - к системам управления и регулирования давления жидкостей и газов, в частности - к стабилизирующим устройствам, действующим при перегрузках, в том числе при гидравлических ударах.The utility model relates to the field of physics, namely to control and regulation systems for the pressure of liquids and gases, in particular to stabilizing devices operating during overloads, including during hydraulic shocks.

Короткие замыкания и провалы энергоснабжения, коммутационные переключения, ошибки обслуживающего персонала и т.п. явления могут приводить к авариям с нарушением герметичности трубопровода, выходу из строя оборудования и арматуры.Short circuits and failures of power supply, switching switching, maintenance personnel errors, etc. phenomena can lead to accidents with violation of the tightness of the pipeline, failure of equipment and fittings.

Согласно эксплуатационному опыту причинами разрыва трубопроводов в 60% случаев являются гидроудары, перепады давления и вибрации, около 25% приходится на коррозионные процессы, 15% - на природные явления и форс-мажорные обстоятельства. По оценкам российских и зарубежных экспертов, наиболее крупные разрывы трубопроводных систем с наиболее тяжелыми последствиями происходят по причинам гидроударов.According to operational experience, the causes of pipeline rupture in 60% of cases are hydraulic shocks, pressure drops and vibrations, about 25% are due to corrosion processes, 15% are due to natural phenomena and force majeure. According to the estimates of Russian and foreign experts, the largest breaks in pipeline systems with the most severe consequences occur due to water hammer causes.

Экономические потери, связанные с ликвидацией последствий аварий в условиях современного города, складываются из прямых затрат на замену аварийного участка трубопровода и восстановление инфраструктуры (в среднем от 1 до 10 млн. рублей), потерь транспортируемой среды (до 30% в натуральном выражении), косвенных потерь (подготовка, очистка и транспортировка воды), а также затрат на ликвидацию экологических и социальных последствий.The economic losses associated with the liquidation of the consequences of accidents in a modern city consist of direct costs for replacing the emergency section of the pipeline and restoring infrastructure (on average from 1 to 10 million rubles), losses of the transported medium (up to 30% in physical terms), indirect losses (preparation, purification and transportation of water), as well as the costs of eliminating environmental and social consequences.

Известен разборный самоликвидатор импульсов гидроудара рабочей среды в магистральных трубопроводах, содержащий трубчатую оболочку, герметично закрытую с торцов входным и выходным фланцами с центральным сквозным отверстием в каждом из них, при этом в оболочке концентрично размещены наружный и внутренний перфорированные цилиндры с возможностью образования между ними проточной, а между наружным перфорированным цилиндром и оболочкой - демпфирующей камер, причем последняя разделена на активную и реактивную части установленным в ней демпфирующим устройством, выполненным в виде кольцевой опоры с аксиальными отверстиями, в которых размещены подпружиненные с двух сторон поршни, а проточная камера разделена радиальной герметичной перегородкой на две неравные части: прямоточную камеру меньшего размера - у входа в устройство и вихревую камеру большего размера - у выхода из устройства, при этом на внутреннем и наружном цилиндрах в объеме прямоточной камеры выполнены радиальные перфорированные отверстия, а в объеме вихревой камеры на указанных цилиндрах выполнены отверстия, оси которых наклонены на угол α относительно радиальной оси в разные стороны на поперечном сечении внутреннего цилиндра и на поперечном сечении наружного цилиндра и на угол β относительно продольной оси устройства в сторону входа на внутреннем цилиндре и в сторону выхода на наружном цилиндре (опубликованная заявка RU 2011101829, дата публикации 27.07.2012 г.)Known collapsible self-eliminating pulses of hydraulic shock of the working medium in the main pipelines, containing a tubular shell, hermetically sealed at the ends of the inlet and outlet flanges with a central through hole in each of them, while the outer and inner perforated cylinders are concentrically placed in the shell with the possibility of flowing between them, and between the outer perforated cylinder and the shell - damping chambers, the latter is divided into active and reactive parts installed in it dem a friction device made in the form of an annular support with axial holes, in which pistons spring-loaded on both sides are placed, and the flow chamber is divided by a radial sealed partition into two unequal parts: a smaller co-current chamber at the device entrance and a larger swirl chamber at the exit from the device, while on the inner and outer cylinders in the volume of the direct-flow chamber, radial perforated holes are made, and in the volume of the vortex chamber on these cylinders holes are made, which are inclined at an angle α relative to the radial axis in different directions on the cross section of the inner cylinder and on the cross section of the outer cylinder and the angle β relative to the longitudinal axis of the device towards the entrance to the inner cylinder and the exit side at the outer cylinder (published application RU 2011101829, Publication date 07/27/2012)

Данное техническое решение является наиболее близким к техническому решению, поэтому принято за прототип.This technical solution is the closest to the technical solution, therefore, taken as a prototype.

Целью заявленного технического решения (проекта) является обеспечение безаварийной эксплуатации трубопроводов и оборудования трубопроводных систем путем гашения гидроударов, колебаний давления, вибраций и резонансных явлений, возникающих в трубопроводах, вследствие:The purpose of the claimed technical solution (project) is to ensure trouble-free operation of pipelines and equipment of pipeline systems by damping water shocks, pressure fluctuations, vibrations and resonance phenomena that occur in pipelines, due to:

- аварийных отключений и провалов энергоснабжения;- emergency power outages and failures;

- сбоев систем автоматики и управления;- failures of automation and control systems;

- срабатывания запорной трубопроводной арматуры;- triggering of stop valves;

- быстрых коммутационных переключений;- fast switching switching;

- ошибок обслуживающего персонала и т.п.- errors of staff, etc.

При этом решаются задачи проекта:At the same time, the tasks of the project are solved:

- полное исключение крупных аварийных разрывов трубопроводов, выхода из строя арматуры и насосных агрегатов по причинам гидроударов, пульсаций давления и вибраций;- the complete exclusion of major accidental ruptures of pipelines, failure of valves and pumping units due to water hammer, pressure pulsation and vibration;

- увеличение коррозионно-усталостной долговечности трубопроводов за счет снижения до необходимого уровня амплитудно-частотных пульсаций на рабочих частотах насосных агрегатов и при переходных режимах;- increase in corrosion and fatigue life of pipelines by reducing to the required level the amplitude-frequency pulsations at the operating frequencies of pumping units and during transient conditions;

- увеличение сроков эксплуатации трубопроводов (на 50-70% с учетом накопленного износа и реальных условий эксплуатации).- an increase in the life of pipelines (by 50-70%, taking into account accumulated wear and actual operating conditions).

Недостатками прототипа являются сложность технологии изготовления и сборки и невысокая эффективность гашения пульсации давления.The disadvantages of the prototype are the complexity of manufacturing and assembly technology and the low efficiency of damping pressure pulsations.

Технический результат от использования заявленной полезной модели заключается в повышении ремонтопригодности и удобства эксплуатации.The technical result from the use of the claimed utility model is to increase maintainability and ease of use.

Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь полезной модели с указанным техническим результатом.Below are the general and particular essential features characterizing the causal relationship of the utility model with the specified technical result.

Разборный самоликвидатор импульсов гидроудара рабочей среды в магистральных трубопроводах содержит корпус, герметично закрытый с торцов входным и выходным фланцами с центральным сквозным отверстием в каждом из них. В корпусе концентрично размещены наружный и внутренний перфорированные цилиндры с возможностью образования между ними проточной полости, а между наружным перфорированным цилиндром и корпусом - пустотного пространства, разделенного на активную и реактивную части установленной в нем кольцевой опорой с аксиальными отверстиями, в которых размещены подпружиненные с двух сторон поршни. Проточная полость разделена радиальной перегородкой на две неравные части: прямоточную камеру меньшего размера - у входа в устройство и вихревую камеру большего размера - у выхода из устройства. На внутреннем и наружном цилиндрах в объеме прямоточной камеры выполнены радиальные перфорированные отверстия, а в объеме вихревой камеры на указанных цилиндрах выполнены отверстия, оси которых наклонены на угол α относительно радиальной оси в одну сторону на поперечном сечении внутреннего цилиндра и в другую сторону на поперечном сечении наружного цилиндра и на угол β относительно продольной оси устройства в сторону входа на внутреннем цилиндре и в сторону выхода на наружном цилиндре. Корпус выполнен разборным и состоит из кольцевой оболочки, неразъемно прикрепленной одним торцом к входному фланцу, а другим торцом - к внутреннему фланцу, разъемно соединенному с указанным выходным фланцем. К входному и выходному фланцам приварены промежуточные элементы, выполненные с возможностью соединения с частями трубопровода, а внутренний и наружный цилиндры в объеме вихревой камеры имеют утолщения, не доходящие до их торцов с возможностью образования расширительной камеры. На утолщениях равномерно распределены указанные наклонные отверстия, имеющие диаметр меньше диаметра радиальных отверстий во и внутреннем и в наружном цилиндрах в объеме прямоточной камеры в 1,2-4 раза при равной суммарной пропускной способности всех радиальных и суммарной пропускной способности всех наклонных отверстий, упомянутая кольцевая опора разделена поперечной плоскостью на две части неравной толщины, меньшая из которых обращена к реактивной камере и неразъемно прикреплена к внутреннему перфорированному цилиндру, а большая часть сопряжена с круговым выступом, выполненным на последнем. Объем прямоточной камеры составляет не менее 1/3 суммарного объема вихревой и расширительной камер, а упомянутые углы наклона оси отверстий в вихревой камере α и β приняты в диапазоне 0-45°, а на корпусе устройства выполнен стрелочный указатель в сторону входного фланца для ориентации устройства относительно потенциального источника ударных импульсов при установке устройства в магистральный трубопровод. Промежуточный элемент может быть выполнен в виде пустотелого цилиндра или в виде фланца. На промежуточном элементе, соединенным с выходным фланцем, может быть установлен измерительный прибор. Все детали устройства могут быть выполнены металлическими. Внутренний и наружный перфорированные цилиндры могут быть выполнены из прочных неметаллических материалов. Детали демпфирующего устройства - кольцевая опора и поршни могут быть выполнены из неметаллических материалов. Корпус, входной и выходной фланцы, наружный и внутренний перфорированные цилиндры, распорная втулка, внутренний фланец и промежуточные элементы могут быть выполнены из неметаллических материалов. Корпус, входной и выходной фланцы, наружный и внутренний перфорированные цилиндры, кольцевая оболочка, внутренний фланец и промежуточные элементы могут быть выполнены из материала, идентичного материалу трубопровода.A collapsible self-eliminator of impulses of the hydraulic shock of the working medium in the main pipelines contains a housing hermetically sealed at the ends by the inlet and outlet flanges with a central through hole in each of them. The outer and inner perforated cylinders are concentrically placed in the housing with the possibility of the formation of a flow cavity between them, and between the outer perforated cylinder and the housing there is a void space divided into active and reactive parts of the annular support installed in it with axial holes in which spring-loaded on both sides are placed pistons. The flow cavity is divided by a radial partition into two unequal parts: a smaller direct-flow chamber at the entrance to the device and a larger swirl chamber at the exit of the device. Perforated radial holes are made on the inner and outer cylinders in the volume of the direct-flow chamber, and holes are made on the indicated cylinders in the volume of the vortex chamber, the axes of which are inclined at an angle α relative to the radial axis in one direction on the cross section of the inner cylinder and the other side on the cross section of the outer cylinder and angle β relative to the longitudinal axis of the device towards the entrance to the inner cylinder and towards the exit to the outer cylinder. The housing is made collapsible and consists of an annular shell, permanently attached with one end to the inlet flange, and the other end to the inner flange, detachably connected to the specified output flange. Intermediate elements are welded to the inlet and outlet flanges, made with the possibility of connection with the pipeline parts, and the inner and outer cylinders in the volume of the vortex chamber have thickenings not reaching their ends with the possibility of forming an expansion chamber. The indicated inclined holes are evenly distributed on the thickenings, having a diameter less than the diameter of the radial holes in both the inner and outer cylinders in the volume of the direct-flow chamber by 1.2–4 times, with equal total throughput of all radial and total throughput of all inclined holes, the mentioned ring support divided by a transverse plane into two parts of unequal thickness, the smaller of which is facing the reaction chamber and is permanently attached to the inner perforated cylinder, and the large h st paired with a circular protrusion formed on the latter. The volume of the direct-flow chamber is at least 1/3 of the total volume of the vortex and expansion chambers, and the aforementioned angles of inclination of the axis of the holes in the vortex chamber α and β are taken in the range of 0-45 °, and an arrow pointer is made on the device’s body toward the input flange for device orientation relative to the potential source of shock pulses when installing the device in the main pipeline. The intermediate element may be made in the form of a hollow cylinder or in the form of a flange. A measuring device may be mounted on an intermediate element connected to the output flange. All parts of the device can be made of metal. The inner and outer perforated cylinders can be made of durable non-metallic materials. Parts of the damping device - ring support and pistons can be made of non-metallic materials. The housing, the inlet and outlet flanges, the outer and inner perforated cylinders, the spacer sleeve, the inner flange and the intermediate elements can be made of non-metallic materials. The housing, the inlet and outlet flanges, the outer and inner perforated cylinders, the annular shell, the inner flange and the intermediate elements can be made of a material identical to the material of the pipeline.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где: на фиг. 1 представлен продольный разрез устройства в сборе; на фиг. 2 - продольный разрез распорной втулки; на фиг. 3 - продольный разрез внутреннего фланца; на фиг. 4 - продольный разрез подсборки распорной втулки с внутренним фланцем; на фиг. 5 - поперечный разрез кольцевой опоры; на фиг. 6 - прямоточная камера в разрезе; на фиг. 7 - радиальная перегородка; на фиг. 8 - вихревая камера, продольный разрез; на фиг. 9 - продольный разрез подсборки наружного и внутреннего цилиндров с радиальной перегородкой; на фиг. 10 - вид Α-A на фиг. 9; на фиг. 11 - подсборка входного фланца с промежуточным элементом, продольный разрез; на фиг. 12 - подсборка выходного фланца с промежуточным элементом; на фиг. 13 - подсборка наружного и внутреннего перфорированных цилиндров с распорной втулкой и внутренним фланцем; на фиг. 14 - вид I на фиг. 10; на фиг. 15 - вид Б на фиг. 14 на фиг. 16 - вид II на фиг. 10. на фиг. 17 - вид В на фиг. 16.The utility model is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an assembled device; in FIG. 2 is a longitudinal section of a spacer sleeve; in FIG. 3 - longitudinal section of the inner flange; in FIG. 4 is a longitudinal section of a subassembly of the spacer sleeve with an inner flange; in FIG. 5 is a transverse section of an annular support; in FIG. 6 - straight-through chamber in the context; in FIG. 7 - radial partition; in FIG. 8 - swirl chamber, longitudinal section; in FIG. 9 is a longitudinal section of a subassembly of the outer and inner cylinders with a radial partition; in FIG. 10 is a view of Α-A in FIG. 9; in FIG. 11 - subassembly of the inlet flange with an intermediate element, a longitudinal section; in FIG. 12 - subassembly of the output flange with an intermediate element; in FIG. 13 - subassembly of the outer and inner perforated cylinders with a spacer sleeve and an inner flange; in FIG. 14 is a view I in FIG. 10; in FIG. 15 is a view B in FIG. 14 in FIG. 16 is a view II in FIG. 10. in FIG. 17 is a view B in FIG. 16.

Разборный самоликвидатор импульсов гидроудара рабочей среды в магистральных трубопроводах содержит корпус 1, герметично закрытый с торцов входным 2 и выходным 3 фланцами с центральным сквозным отверстием в каждом из них.A collapsible self-eliminator of impulses of the hydraulic shock of the working medium in the main pipelines contains a housing 1, hermetically sealed at the ends of the inlet 2 and the outlet 3 flanges with a central through hole in each of them.

В корпусе 1 концентрично размещены внутренний 4 наружный 5 и перфорированные цилиндры с возможностью образования между ними проточной полости, а между наружным перфорированным цилиндром 5 и корпусом 1 - пустотного пространства, разделенного на активную 6 и реактивную 7 части установленной в нем кольцевой опорой 8 с аксиальными отверстиями, в которых размещены подпружиненные с двух сторон поршни 9.In the housing 1, the inner 4 outer 5 and perforated cylinders are concentrically placed with the possibility of forming a flow cavity between them, and between the outer perforated cylinder 5 and the housing 1 there is a void space divided into the active 6 and reactive 7 parts of the annular support 8 installed in it with axial holes in which the pistons 9, spring-loaded on both sides, are placed.

Проточная полость разделена радиальной перегородкой 10 на две неравные части: прямоточную камеру 11 меньшего размера - у входа в устройство и вихревую камеру 12 большего размера - у выхода из устройства.The flow cavity is divided by a radial partition 10 into two unequal parts: a direct-flow chamber 11 of a smaller size at the entrance to the device and a swirl chamber 12 of a larger size at the exit of the device.

На внутреннем 4 и наружном 5 цилиндрах в объеме прямоточной камеры 11 выполнены радиальные перфорированные отверстия 13, а в объеме вихревой камеры 12 на указанных цилиндрах 4 и 5 выполнены отверстия 14, оси которых наклонены на угол α относительно радиальной оси в одну сторону на поперечном сечении внутреннего цилиндра 4 (фиг. 14) и в другую сторону на поперечном сечении наружного цилиндра 5 (фиг. 16) и на угол β относительно продольной оси устройства в сторону входа на внутреннем цилиндре 4 (фиг. 15) и в сторону выхода на наружном цилиндре 5 (фиг. 17).On the inner 4 and outer 5 cylinders in the volume of the direct-flow chamber 11, radial perforated holes 13 are made, and in the volume of the vortex chamber 12 on the indicated cylinders 4 and 5 holes 14 are made, the axes of which are inclined at an angle α relative to the radial axis in one direction on the cross section of the inner cylinder 4 (Fig. 14) and to the other side in the cross section of the outer cylinder 5 (Fig. 16) and at an angle β relative to the longitudinal axis of the device towards the inlet on the inner cylinder 4 (Fig. 15) and towards the exit on the outer cylinder 5 (Fig. 17).

Корпус 1 выполнен разборным и состоит из кольцевой оболочки 15, неразъемно соединенной одним торцом с входным фланцем 2, а другим торцом -с внутренним фланцем 16, разъемно соединенным с указанным выходным фланцем 2, при этом к входному 2 и выходному 3 фланцам приварены промежуточные элементы 17, выполненные с возможностью соединения с частями трубопровода (не показано).The housing 1 is made collapsible and consists of an annular shell 15, one-piece connected to one end with an inlet flange 2, and the other end-to the inner flange 16, detachably connected to the specified output flange 2, while the intermediate elements 17 are welded to the input 2 and output 3 flanges made with the possibility of connection with parts of the pipeline (not shown).

Внутренний 4 и наружный 5 цилиндры в объеме вихревой камеры 12 имеют утолщения, не доходящие до их торцов с возможностью образования расширительной камеры 18.The inner 4 and outer 5 cylinders in the volume of the vortex chamber 12 have thickenings not reaching their ends with the possibility of forming an expansion chamber 18.

На утолщениях равномерно распределены указанные наклонные отверстия 14, имеющие диаметр меньше диаметра радиальных отверстий 13 во внутреннем 4 и в наружном 5 цилиндрах в объеме прямоточной камеры 11 в 1,2-4 раза при равной суммарной пропускной способности всех радиальных 13 и суммарной пропускной способности всех наклонных 14 отверстий.On the thickenings, the indicated inclined holes 14 are evenly distributed, having a diameter smaller than the diameter of the radial holes 13 in the inner 4 and in the outer 5 cylinders in the volume of the direct-flow chamber 11 by 1.2–4 times with equal total throughput of all radial 13 and total throughput of all inclined 14 holes.

Упомянутая кольцевая опора 8 разделена поперечной плоскостью на две части неравной толщины, меньшая 19 из которых обращена к активной камере 6 и неразъемно прикреплена к внутреннему перфорированному цилиндру 4, а большая часть 20 сопряжена с круговым выступом, выполненным на последнем.The mentioned annular support 8 is divided by a transverse plane into two parts of unequal thickness, the smaller of which 19 faces the active chamber 6 and is permanently attached to the inner perforated cylinder 4, and the majority 20 is associated with a circular protrusion made on the latter.

Объем прямоточной камеры 11 составляет не менее 1/3 суммарного объема вихревой 12 и расширительной 18 камер, упомянутые углы наклона оси отверстий 14 в вихревой камере α и β приняты в диапазоне 0-45°, а на корпусе 1 устройства выполнен стрелочный указатель 21 в сторону входного фланца 2 для ориентации устройства относительно потенциального источника ударных импульсов при установке устройства в магистральный трубопровод.The volume of the direct-flow chamber 11 is at least 1/3 of the total volume of the vortex 12 and expansion chamber 18, the aforementioned angles of inclination of the axis of the holes 14 in the vortex chamber α and β are taken in the range 0-45 °, and the pointer 21 is made on the housing 1 of the device input flange 2 for orientation of the device relative to the potential source of shock pulses when installing the device in the main pipeline.

Промежуточные элементы 17 могут быть выполнен в виде пустотелого цилиндра или в виде фланца (фиг. 1).The intermediate elements 17 can be made in the form of a hollow cylinder or in the form of a flange (Fig. 1).

На промежуточном элементе 17, соединенным с выходным фланцем 3, может быть установлен измерительный прибор 22.On the intermediate element 17 connected to the output flange 3, a measuring device 22 can be installed.

Все детали устройства могут быть выполнены металлическими.All parts of the device can be made of metal.

Внутренний 4 и наружный 5 перфорированные цилиндры могут быть выполнены из прочных неметаллических материалов.The inner 4 and outer 5 perforated cylinders can be made of durable non-metallic materials.

Кольцевая опора 8 и поршни 9 могут быть выполнены из неметаллических материалов.Ring support 8 and pistons 9 can be made of non-metallic materials.

Корпус 1, входной 2 и выходной 3 фланцы, внутренний 4 и наружный 5 перфорированные цилиндры, кольцевая оболочка 15, внутренний фланец 16 и промежуточные элементы 17 могут быть выполнены из неметаллических материалов.The housing 1, input 2 and output 3 flanges, inner 4 and outer 5 perforated cylinders, an annular shell 15, the inner flange 16 and the intermediate elements 17 can be made of non-metallic materials.

Корпус 1, входной 2 и выходной 3 фланцы, внутренний 4 и наружный 5 перфорированные цилиндры, кольцевая оболочка 15, внутренний фланец 16 и промежуточные элементы 17 могут быть выполнены из материала, идентичного материалу трубопровода.The housing 1, input 2 and output 3 flanges, inner 4 and outer 5 perforated cylinders, an annular shell 15, the inner flange 16 and the intermediate elements 17 can be made of a material identical to the material of the pipeline.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле полезной модели, включая характеристику назначения. Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".Comparison of the claimed technical solution with the prior art known from the scientific, technical and patent documentation as of the priority date in the main and related sections did not reveal a tool that has features identical to all the features contained in the utility model proposed by the applicant, including the purpose of use. That is, the set of essential features of the claimed solution was not previously known and is not identical to any known technical solutions, therefore, it meets the condition of patentability “novelty”.

Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии полезной модели указано ее назначение, она может быть изготовлена промышленным способом и использована для защиты от перегрузок трубопроводов различного назначения.This technical solution is industrially applicable, since its purpose is indicated in the description of the application and the name of the utility model, it can be manufactured industrially and used to protect overload pipelines for various purposes.

Техническое решение работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки устройства позволяют получить заданный технический результат, т.е. являются существенными.The technical solution is workable, feasible and reproducible, and the distinguishing features of the device allow to obtain the desired technical result, i.e. are significant.

Техническое решение в том виде, как оно охарактеризовано в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлено с помощью средств и методов, описанных в прототипе, ставшим общедоступным до даты приоритета полезной модели. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".The technical solution, as described in each of the claims, can be implemented using the tools and methods described in the prototype, which became public until the priority date of the utility model. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "industrial applicability".

Разборный самоликвидатор импульсов гидроудара рабочей среды в магистральных трубопроводах работает следующим образом.Collapsible self-liquidator pulses of hydraulic shock of the working medium in the main pipelines works as follows.

Данное техническое решение создано ООО «ТехПромАрма» - российской компанией, разработавшей и осуществившей промышленное внедрение в производство типового ряда принципиально новых технических средств гашения гидроударов и вибраций на трубопроводах любого назначения.This technical solution was created by TekhPromArma LLC, a Russian company that developed and carried out the industrial introduction of a range of fundamentally new technical means of damping water shocks and vibrations on pipelines of any purpose.

на технологических трубопроводах атомных станций (АС) в системах нормальной эксплуатации и системах безопасности с реакторами типа ВВЭР, РБМК, БН в трубопроводных системах диаметром от 10 до 1500 мм и рабочим давлением от 0,01 до 250 бар (25 МПа).on technological pipelines of nuclear power plants (AS) in normal operation systems and safety systems with VVER, RBMK, BN reactors in pipeline systems with a diameter of 10 to 1500 mm and a working pressure of 0.01 to 250 bar (25 MPa).

Заявленное устройство может использоваться с целью снижения динамических нагрузок от пульсаций давления и гидравлических ударов, действующих на трубопроводы и оборудование, и, как следствие, снижение уровня шума и вибраций, возникающих при движении потоков среды.The claimed device can be used to reduce dynamic loads from pressure pulsations and hydraulic shocks acting on pipelines and equipment, and, as a result, reduce the level of noise and vibrations arising from the movement of medium flows.

Разборный самоликвидатор импульсов гидроудара рабочей среды в магистральных трубопроводах работает по принципу самостабилизации, где демпфирование осуществляется путем гашения энергии возмущающихся импульсов энергией самих же импульсов, то есть в качестве упругого (демпфирующего) элемента используется сам импульс.The collapsible self-eliminator of impulses of the hydraulic shock of the working medium in the main pipelines works on the principle of self-stabilization, where damping is performed by damping the energy of the perturbing pulses by the energy of the pulses themselves, that is, the pulse itself is used as an elastic (damping) element.

Действие устройства основано на распределенном по длине трубопровода диссипативном и упругодемпфирующем воздействии на поток перекачиваемой среды.The action of the device is based on the dissipative and elastic-damping effect on the flow of the pumped medium distributed along the length of the pipeline.

При установившемся стационарном режиме протекания рабочей среды (например, жидкости) через трубопровод давление на входе и выходе устройства будет одинаковым, при этом постоянное давление установится и во всех камерах 6, 7, 11, 12.With a steady-state stationary mode of flow of the working medium (for example, liquid) through the pipeline, the pressure at the inlet and outlet of the device will be the same, while a constant pressure will be established in all chambers 6, 7, 11, 12.

Поршни 9 кольцевой опоры 8 под воздействием пружин 23 занимают нейтральное положение.The pistons 9 of the annular support 8 under the influence of the springs 23 occupy a neutral position.

При появлении импульса давления на входной части трубопровода, он через радиальные отверстия 13 прямоточную камеру 11 достигает активной части 6 практически мгновенно и с небольшими потерями энергии.When a pressure pulse appears at the inlet of the pipeline, through the radial holes 13, the direct-flow chamber 11 reaches the active part 6 almost instantly and with little energy loss.

Другая часть импульса проходит через наклонные отверстия 14 в вихревую камеру 12, при этом происходит закручивание потока транспортируемой среды, уменьшение его амплитуду за счет расширения и увеличение его турбулентности в расширительной камере 18.Another part of the pulse passes through the inclined holes 14 into the vortex chamber 12, while the flow of the transported medium is twisted, its amplitude decreases due to expansion and its turbulence increases in the expansion chamber 18.

Поскольку отверстия 14 в цилиндрах 4 и 5 углы наклона, поток раскручивается, что дополнительно рассеивает энергию рабочего среды. Как следствие, уменьшается амплитуда импульса давления и увеличивается время его поступления в реактивную часть 7.Since the holes 14 in the cylinders 4 and 5 are angles of inclination, the flow is untwisted, which further dissipates the energy of the working medium. As a result, the amplitude of the pressure pulse decreases and the time of its arrival in the reactive part 7 increases.

За счет разности давлений и их фазового сдвига в активной 6 и реактивной 7 частях амплитуды импульсов вычитаются, сглаживается переходный процесс при спаде импульса и устройство устанавливается в исходное положение.Due to the pressure difference and their phase shift in the active 6 and reactive 7 parts, the pulse amplitudes are subtracted, the transient process is smoothed when the pulse drops, and the device is set to its original position.

Такое последовательное взаимодействие жидкости с пружинными демпфирующими элементами позволяет обеспечить эффективность гашения колебаний избыточного давления (гидроударов) за счет податливости демпфирующих элементов в динамическом режиме, и диссипации энергии колебаний на отверстиях распределенной перфорации, что приводит к ее потерям, создавая условия препятствующие дальнейшему волновому распространению, компенсируя провалы давления.This consistent interaction of the fluid with the spring damping elements makes it possible to ensure the damping of excessive pressure oscillations (hydroshocks) due to the flexibility of the damping elements in the dynamic mode and the dissipation of vibration energy at the holes of the distributed perforation, which leads to its losses, creating conditions that prevent further wave propagation, compensating pressure dips.

Применение устройства обеспечивает:The use of the device provides:

- фазовый сдвиг и гашение волновых и вибрационных процессов до допустимого уровня, как в аварийном, так и в штатном режиме работы;- phase shift and quenching of wave and vibration processes to an acceptable level, both in emergency and in normal operation;

- увеличение коррозионно-усталостной долговечности труб, что продлевает срок службы даже изношенных трубопроводов в 1,5-2 раза;- increase in corrosion and fatigue life of pipes, which extends the service life of even worn-out pipelines by 1.5-2 times;

- снижение общей аварийности трубопроводов и оборудования на 70-80%;- reduction of the overall accident rate of pipelines and equipment by 70-80%;

- исключение финансовых потерь, связанных с ликвидацией последствий аварий по причинам гидроударов, вибрации и пульсаций давления;- the exclusion of financial losses associated with the elimination of the consequences of accidents due to shock, vibration and pressure pulsations;

- снижение эксплуатационных затрат и осуществление замены изношенных трубопроводов и оборудования в гидросистемах в планово-предупредительном режиме, что значительно дешевле экстренной замены аварийных участков трубы.- reducing operating costs and replacing worn-out pipelines and equipment in hydraulic systems in a planned and preventive mode, which is much cheaper than emergency replacement of emergency sections of the pipe.

Стабилизаторы давления одинаково эффективны как в аварийном, так и в штатном режиме работы гидросистемы.Pressure stabilizers are equally effective in both emergency and normal operation of the hydraulic system.

По сравнению с техническими средствами подобного назначения полезная модель обладает следующими преимуществами:Compared with technical means of this purpose, the utility model has the following advantages:

- время снижения амплитуд гидравлических ударов и пульсаций давления в трубопроводах до безопасного уровня составляет менее чем 0,004 сек;- the time to reduce the amplitudes of hydraulic shocks and pressure pulsations in the pipelines to a safe level is less than 0.004 sec;

- коэффициент снижения до безопасного уровня не менее чем в 10 раз;- a reduction factor to a safe level of not less than 10 times;

- присоединение к трубопроводу - приварное или с ответными фланцами;- connection to the pipeline - welded or with counterflanges;

- отсутствие регулирующих механизмов управления, отсутствие потерь рабочей среды.- lack of regulatory control mechanisms, lack of loss of the working environment.

Использование полезной модели позволяет упростить технологию изготовления и сборки, и повысить эффективность гашения пульсации давления.Using the utility model allows us to simplify the manufacturing and assembly technology, and increase the efficiency of damping pressure pulsations.

Claims (9)

1. Разборный самоликвидатор импульсов гидроудара рабочей среды в магистральных трубопроводах, содержащий корпус, герметично закрытый с торцов входным и выходным фланцами с центральным сквозным отверстием в каждом из них, при этом в корпусе концентрично размещены наружный и внутренний перфорированные цилиндры с возможностью образования между ними проточной полости, а между наружным перфорированным цилиндром и корпусом - пустотного пространства, разделенного на активную и реактивную части установленной в нем кольцевой опорой с аксиальными отверстиями, в которых размещены подпружиненные с двух сторон поршни, а проточная полость разделена радиальной перегородкой на две неравные части: прямоточную камеру меньшего размера - у входа в устройство и вихревую камеру большего размера - у выхода из устройства, при этом на внутреннем и наружном цилиндрах в объеме прямоточной камеры выполнены радиальные перфорированные отверстия, а в объеме вихревой камеры на указанных цилиндрах выполнены отверстия, оси которых наклонены на угол α относительно радиальной оси в одну сторону на поперечном сечении внутреннего цилиндра и в другую сторону на поперечном сечении наружного цилиндра и на угол β относительно продольной оси устройства в сторону входа на внутреннем цилиндре и в сторону выхода на наружном цилиндре, отличающийся тем, что корпус выполнен разборным и состоит из кольцевой оболочки, неразъемно прикрепленной одним торцом к входному фланцу, а другим торцом - к внутреннему фланцу, разъемно соединенному с указанным выходным фланцем, при этом к входному и выходному фланцам приварены промежуточные элементы, выполненные с возможностью соединения с частями трубопровода, а внутренний и наружный цилиндры в объеме вихревой камеры имеют утолщения, не доходящие до их торцов с возможностью образования расширительной камеры, при этом на утолщениях равномерно распределены указанные наклонные отверстия, имеющие диаметр меньше диаметра радиальных отверстий во внутреннем и в наружном цилиндрах в объеме прямоточной камеры в 1,2-4 раза при равной суммарной пропускной способности всех радиальных и суммарной пропускной способности всех наклонных отверстий, упомянутая кольцевая опора разделена поперечной плоскостью на две части неравной толщины, меньшая из которых обращена к реактивной камере и неразъемно прикреплена к внутреннему перфорированному цилиндру, а большая часть сопряжена с круговым выступом, выполненным на последнем, при этом объем прямоточной камеры составляет не менее 1/3 суммарного объема вихревой и расширительной камер, а упомянутые углы наклона оси отверстий в вихревой камере α и β приняты в диапазоне 0-45°, а на корпусе устройства выполнен стрелочный указатель в сторону входного фланца для ориентации устройства относительно потенциального источника ударных импульсов при установке устройства в магистральный трубопровод.1. A collapsible self-eliminator of impulses of hydraulic shock of the working medium in the main pipelines, comprising a housing hermetically sealed at the ends of the inlet and outlet flanges with a central through hole in each of them, while the outer and inner perforated cylinders are concentrically placed in the housing with the possibility of the formation of a flow cavity between them and between the outer perforated cylinder and the casing there is a void space divided into the active and reactive parts of the annular support installed in it with an axial holes in which the pistons spring-loaded on both sides are placed, and the flow cavity is divided by a radial partition into two unequal parts: a smaller direct-flow chamber at the device inlet and a larger swirl chamber at the device exit, while on the inner and outer cylinders in the volume of the direct-flow chamber, radial perforated holes are made, and in the volume of the vortex chamber on these cylinders holes are made, the axes of which are inclined at an angle α relative to the radial axis in one direction the cross section of the inner cylinder and the other side on the cross section of the outer cylinder and the angle β relative to the longitudinal axis of the device towards the entrance to the inner cylinder and the exit side on the outer cylinder, characterized in that the casing is collapsible and consists of an annular shell, permanently attached one end to the inlet flange, and the other end to the inner flange, detachably connected to the specified output flange, while intermediate elements are welded to the inlet and outlet flanges, made They can be connected to parts of the pipeline, and the inner and outer cylinders in the volume of the vortex chamber have thickenings that do not reach their ends with the possibility of forming an expansion chamber, and these inclined holes are evenly distributed on the thickenings, having a diameter smaller than the diameter of the radial holes in the inner and in the outer cylinders in the volume of the direct-flow chamber 1.2-4 times with equal total throughput of all radial and total throughput of all inclined holes, mentioning The inner ring support is divided by a transverse plane into two parts of unequal thickness, the smallest of which is facing the reaction chamber and is permanently attached to the inner perforated cylinder, and the majority is associated with a circular protrusion made on the latter, while the volume of the direct-flow chamber is at least 1/3 the total volume of the vortex and expansion chambers, and the aforementioned angles of inclination of the axis of the holes in the vortex chamber α and β are taken in the range of 0-45 °, and an arrow pointer towards the input flange for orientation of the device relative to the potential source of shock pulses when installing the device in the main pipeline. 2. Разборный самоликвидатор по п.1, отличающийся тем, что промежуточный элемент выполнен в виде пустотелого цилиндра.2. Collapsible self-liquidator according to claim 1, characterized in that the intermediate element is made in the form of a hollow cylinder. 3. Разборный самоликвидатор по п.1, отличающийся тем, что промежуточный элемент выполнен в виде фланца.3. The collapsible self-liquidator according to claim 1, characterized in that the intermediate element is made in the form of a flange. 4. Разборный самоликвидатор по п.1, отличающийся тем, что на промежуточном элементе, соединенном с выходным фланцем, установлен измерительный прибор.4. A collapsible self-liquidator according to claim 1, characterized in that a measuring device is installed on the intermediate element connected to the output flange. 5. Разборный самоликвидатор по п.1, отличающийся тем, что все детали устройства выполнены металлическими.5. Collapsible self-liquidator according to claim 1, characterized in that all the parts of the device are made of metal. 6. Разборный самоликвидатор по п.1, отличающийся тем, что внутренний и наружный перфорированные цилиндры выполнены из прочных неметаллических материалов.6. The collapsible self-liquidator according to claim 1, characterized in that the inner and outer perforated cylinders are made of durable non-metallic materials. 7. Разборный самоликвидатор по п.1, отличающийся тем, что кольцевая опора и поршни выполнены из неметаллических материалов.7. The collapsible self-liquidator according to claim 1, characterized in that the annular support and pistons are made of non-metallic materials. 8. Разборный самоликвидатор по п.1, отличающийся тем, что корпус, входной и выходной фланцы, наружный и внутренний перфорированные цилиндры, кольцевая оболочка, внутренний фланец и промежуточные элементы выполнены из неметаллических материалов.8. The collapsible self-liquidator according to claim 1, characterized in that the housing, inlet and outlet flanges, the outer and inner perforated cylinders, the annular shell, the inner flange and the intermediate elements are made of non-metallic materials. 9. Разборный самоликвидатор по п.1, отличающийся тем, что корпус, входной и выходной фланцы, наружный и внутренний перфорированные цилиндры, кольцевая оболочка, внутренний фланец и промежуточные элементы выполнены из материала, идентичного материалу трубопровода.
Figure 00000001
9. The collapsible self-liquidator according to claim 1, characterized in that the casing, the inlet and outlet flanges, the outer and inner perforated cylinders, the annular shell, the inner flange and the intermediate elements are made of a material identical to the material of the pipeline.
Figure 00000001
RU2013135693/06U 2013-07-31 2013-07-31 DISPOSABLE SELF-LIQUIDATOR OF WORKING HYDRAULIC IMPULSE PULSES IN MAIN PIPELINES RU136523U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135693/06U RU136523U1 (en) 2013-07-31 2013-07-31 DISPOSABLE SELF-LIQUIDATOR OF WORKING HYDRAULIC IMPULSE PULSES IN MAIN PIPELINES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135693/06U RU136523U1 (en) 2013-07-31 2013-07-31 DISPOSABLE SELF-LIQUIDATOR OF WORKING HYDRAULIC IMPULSE PULSES IN MAIN PIPELINES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU136523U1 true RU136523U1 (en) 2014-01-10

Family

ID=49885771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013135693/06U RU136523U1 (en) 2013-07-31 2013-07-31 DISPOSABLE SELF-LIQUIDATOR OF WORKING HYDRAULIC IMPULSE PULSES IN MAIN PIPELINES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU136523U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645860C2 (en) * 2014-07-01 2018-02-28 Дмитрий Вячеславович Кузнецов Method and device for damping pressure pulses in main pipelines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645860C2 (en) * 2014-07-01 2018-02-28 Дмитрий Вячеславович Кузнецов Method and device for damping pressure pulses in main pipelines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2531483C1 (en) Self-killing of shock pulses of transferred medium in main pipeline
WO2015016737A1 (en) Apparatus for self-damping of water hammer pulses in main pipelines
EP2119936B1 (en) Apparatuses and methods for damping nuclear reactor components
US7874317B1 (en) Micro pipeline pressure stabilization apparatus
RU136523U1 (en) DISPOSABLE SELF-LIQUIDATOR OF WORKING HYDRAULIC IMPULSE PULSES IN MAIN PIPELINES
KR101342725B1 (en) Apparatus to reduce vibration of piping
RU135427U1 (en) DEVICE FOR SELF-EXTINGUISHING HYDRAULIC IMPULSES IN MAIN PIPELINES
CN203627185U (en) Vibration reduction device for diaphragm pump outlet pipeline
Zachwieja Stress analysis of vibrating pipelines
RU138548U1 (en) TRANSPORT MEDIA PRESSURE STABILIZER WITH SPLITED PULSE EXTINGUISHERS
RU188308U1 (en) DEVICE FOR EXTINGUISHING PULSATION OF PRESSURE IN PIPELINES
RU2459998C1 (en) Pressure fluctuation killer
Abdel-Fatah et al. Model and protected design of water piping system to minimize the water hammer effect
RU2505734C2 (en) Gas pipeline pressure pulsation damper
US7040350B2 (en) Perforated pulsation dampener and dampening system
RU2708275C1 (en) Device for damping hydraulic shocks
Kedar et al. Acoustically induced vibration (AIV) & flow induced vibration (FIV) analysis for the high pressure reducing systems using energy institute guidelines
RU66473U1 (en) LIQUID FLOW ENERGY EXTINGUISHER
RU2406012C1 (en) Multimode damper of pressure pulsations
RU126422U1 (en) DEVICE FOR EXTINGUISHING THE PRESSURE PULSATION
RU72013U1 (en) CHECK VALVE
RU2745025C1 (en) Universal device for reduction of destructive effect of hydraulic shocks
RU2422715C1 (en) Method to compensate hydraulic shock in pipeline network and device for its realisation
RU138850U1 (en) RETURN VALVE ASSEMBLY
RU100580U1 (en) CHECK VALVE

Legal Events

Date Code Title Description
PD9K Change of name of utility model owner