RU171573U1

RU171573U1 - PRESSURE STABILIZER WITH DAMPING CELLS

Info

Publication number: RU171573U1
Application number: RU2016131451U
Authority: RU
Inventors: Владислав Николаевич Ковальногов; Руслан Владимирович Федоров; Лариса Валерьевна Хахалева; Андрей Валентинович Чукалин; Мария Игоревна Корнилова
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2017-06-06

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использовано в пневмосистемах, работающих под высоким давлением, например воздуха или иных газов под высоким давлением к энергетическим установкам или к измерительным приборам, в частности к манометрам. Устройство имеет цилиндрический корпус, закрытый с двух сторон входным и выходным патрубком в форме усеченного конуса с размещенным в нем сердечником с коническими вершинами, прикрепленного к цилиндрическому корпусу посредством обтекаемых креплений, в стенках цилиндрического корпуса расположены демпфирующие полости, взаимодействующие со средой посредством перфорационных отверстий, расположенных на внутренней поверхности цилиндрического корпуса. Технический результат - уменьшение уровня пульсаций давления на участке, расположенном за стабилизатором, снижение вибрации, шума, создаваемое устройством, и эффективное снижение сопротивления турбулентного трения потока.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used in pneumatic systems operating under high pressure, for example, air or other gases under high pressure, to power plants or to measuring instruments, in particular pressure gauges. The device has a cylindrical body, closed on both sides of the inlet and outlet in the form of a truncated cone with a core with conical peaks placed in it, attached to the cylindrical body by streamlined mounts, damping cavities are located in the walls of the cylindrical body, interacting with the medium through perforations located on the inner surface of the cylindrical body. The technical result is the reduction of the level of pressure pulsations in the area located behind the stabilizer, the reduction of vibration, noise generated by the device, and the effective reduction of the resistance of turbulent friction of the flow.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использовано в пневмосистемах, работающих под высоким давлением, например воздуха или иных газов под высоким давлением, к энергетическим установкам или к измерительным приборам, в частности к манометрам.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used in pneumatic systems operating under high pressure, such as air or other gases under high pressure, to power plants or to measuring instruments, in particular pressure gauges.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является гаситель колебания давления, содержащий цилиндрический корпус, закрытый с двух сторон с входным и выходным патрубками в форме усеченного конуса для соединения с трубопроводом с размещенным в нем сердечником с коническими вершинами, сердечник имеет фланцы с отверстиями и кольцевую канавку, сообщающуюся с отверстиями фланцев, при этом кольцевая канавка имеет форму прямоугольника или полукруга (См. Патент РФ №2459999, опубл. 27.08.12)The closest device of the same purpose to the claimed utility model in terms of features is a pressure oscillation damper containing a cylindrical body closed on both sides with inlet and outlet nozzles in the form of a truncated cone for connection with a pipeline with a core with conical vertices placed in it, the core has flanges with holes and an annular groove communicating with the holes of the flanges, while the annular groove is in the form of a rectangle or a semicircle (See RF Patent No. 2459999, publ. 08/27/12)

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве вследствие прохождения среды через отверстия расположенные на фланцах и кольцевую канавку, расположенную между фланцами, возникают высокочастотные турбулентные пульсации при высоких скоростях потока и как следствие вызывающие вибрацию и создающие шум в окружающей среде. Кроме того устройство имеет высокое сопротивление трения потоку, значительно снижающее кинетическую энергию потока выходящего из устройства.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device adopted as a prototype include the fact that in the known device due to the passage of the medium through openings located on the flanges and the annular groove located between the flanges, high-frequency turbulent pulsations arise at high flow rates and as a result, they cause vibration and create noise in the environment. In addition, the device has a high friction resistance to flow, significantly reducing the kinetic energy of the flow exiting the device.

Сущность полезной модели заключается в использовании демпфирующих полостей для гашения пульсаций давления потока в широком диапазоне частот при минимальном снижении кинетической энергии потока на выходе из устройства.The essence of the utility model is to use damping cavities to dampen flow pressure pulsations over a wide frequency range while minimizing the reduction of kinetic flow energy at the device output.

Технический результат - уменьшение уровня пульсаций давления на участке расположенном за стабилизатором, снижение вибрации, шума создаваемое устройством и эффективное снижение сопротивления турбулентного трения потока.EFFECT: reduction of the level of pressure pulsations in the area located behind the stabilizer, reduction of vibration, noise created by the device and effective reduction of the resistance of turbulent friction of the flow.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что стабилизатор давления с демпфирующими полостями содержит цилиндрический корпус, закрытый с двух сторон входным и выходным патрубками в форме усеченного конуса с размещенным в нем сердечником с коническими вершинами.The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved in that the pressure stabilizer with damping cavities contains a cylindrical body closed on both sides with inlet and outlet nozzles in the form of a truncated cone with a core with conical vertices placed in it.

Особенность заключается в том, что в предлагаемой полезной модели, в стенках цилиндрического корпуса расположены демпфирующие полости, взаимодействующие со средой посредством перфорационных отверстий, расположенных на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, оптимальное количество перфорационных отверстий приходящихся на одну демпфирующую полость равно двум, сердечник с коническими вершинами прикреплен к цилиндрическому корпусу посредством обтекаемых креплений.The peculiarity lies in the fact that in the proposed utility model, damping cavities are located in the walls of the cylindrical body, interacting with the medium through perforations located on the inner surface of the cylindrical body, the optimal number of perforations per one damping cavity is two, the core with conical tops is attached to the cylindrical body through streamlined mounts.

Полезная модель поясняется чертежом, показывающий его схему реализации.The utility model is illustrated in the drawing, showing its implementation scheme.

Стабилизатор давления с демпфирующими полостями содержит: цилиндрический корпус 1, закрытый с двух сторон входным 2 и выходным 3 патрубками в форме усеченного конуса, демпфирующими полостями 4, перфорационные отверстия 5, расположенные на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1, обтекаемые крепления 6 жестко соединяют сердечник 7, имеющий конические вершины 8, с цилиндрическим корпусом 1.The pressure stabilizer with damping cavities contains: a cylindrical housing 1, closed on both sides with inlet 2 and outlet 3 nozzles in the form of a truncated cone, damping cavities 4, perforations 5 located on the inner surface of the cylindrical body 1, streamlined fasteners 6 rigidly connect the core 7, having conical peaks 8, with a cylindrical body 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сжатый воздух или иной газ подается через входной патрубок 2 в форме усеченного конуса и взаимодействует с конической вершиной 8 сердечника 7, обтекаемым креплением 6 и стенкой входного патрубка 2 в форме усеченного конуса, вместе образующие область сужения, где происходит диссипация турбулентного потока, который далее поступает в цилиндрический корпус 1 имеющий перфорационные отверстия 5, сообщающиеся с демпфирующими полостями 4, причем на одну демпфирующую полость 4 приходится два перфорационных отверстия 5, в результате обтекания перфорированной стенки цилиндрического корпуса 1 турбулентным потоком, турбулентные пульсации давления (и скорости) вблизи поверхности приведут к перетеканию некоторой массы газа m в полость и обратно. Из-за пружинящего эффекта полости, турбулентные пульсации будут ослабевать, что приведет к снижению пульсации давления потока. Далее динамически установившийся поток, вследствие взаимодействия с демпфирующими полостями 4, имеющий одинаковую осредненную скорость в разный период времени в точке выхода из цилиндрического корпуса, поступает к выходному патрубку 3, представляющий собой сопло, образованного из обтекаемого крепления 6, конической вершины 8 и стенкой выходного патрубка 3 в форме усеченного конуса, для выравнивания поля скоростей по всему сечению выходного патрубка поступает к энергетическим установкам или к измерительным приборам.Compressed air or other gas is supplied through the inlet pipe 2 in the form of a truncated cone and interacts with the conical top 8 of the core 7, streamlined mount 6 and the wall of the inlet pipe 2 in the form of a truncated cone, together forming a region of narrowing where the turbulent flow dissipates, which then flows into a cylindrical body 1 having perforation holes 5 communicating with damping cavities 4, moreover, two perforation holes 5 fall on one damping cavity 4, as a result of flow around the perforation the wall of the cylindrical body 1 by turbulent flow, turbulent pressure (and velocity) pulsations near the surface will cause some gas mass m to flow into the cavity and vice versa. Due to the springy effect of the cavity, the turbulent pulsations will weaken, which will lead to a decrease in the pulsation of the flow pressure. Next, the dynamically steady flow, due to interaction with the damping cavities 4, having the same average speed at different times at the exit point from the cylindrical body, enters the outlet pipe 3, which is a nozzle formed from a streamlined mount 6, a conical peak 8 and the wall of the outlet pipe 3 in the form of a truncated cone, to equalize the velocity field along the entire cross section of the outlet pipe, it is supplied to power plants or to measuring devices.

Claims

A pressure stabilizer with damping cavities, comprising a cylindrical body closed on both sides with inlet and outlet nozzles in the form of a truncated cone with a core with conical vertices placed in it, characterized in that damping cavities are arranged in the walls of the cylindrical body, which are configured to interact with the medium by perforations located on the inner surface of the cylindrical body, the optimal number of perforations per one the damping cavity is equal to two, the core with conical vertices is attached to the cylindrical body by means of streamlined mounts.