RU185174U1 - Pipe Swirl - Google Patents
Pipe Swirl Download PDFInfo
- Publication number
- RU185174U1 RU185174U1 RU2018118240U RU2018118240U RU185174U1 RU 185174 U1 RU185174 U1 RU 185174U1 RU 2018118240 U RU2018118240 U RU 2018118240U RU 2018118240 U RU2018118240 U RU 2018118240U RU 185174 U1 RU185174 U1 RU 185174U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grooves
- section
- cross
- cavity
- flow
- Prior art date
Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 3
- 230000008520 organization Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
- F15D1/00—Influencing flow of fluids
- F15D1/02—Influencing flow of fluids in pipes or conduits
- F15D1/06—Influencing flow of fluids in pipes or conduits by influencing the boundary layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам, создающим вращательное движение газов и жидкостей, и может быть использована при гидротранспорте нефти, масел, жидких продуктов нефтепереработки в химической, нефтехимической промышленности, а также в отраслях, относящихся к области гидродинамики и теплотехники для организации процессов смешения и перемешивания сред, организации процесса теплообмена между средами.Трубопровод-завихритель содержит трубчатый корпус, в полости которого размещены средства винтовой закрутки потока. Средства винтовой закрутки потока выполнены в виде желобов симметричного поперечного сечения, сопряженных на краях с соседними прилегающими к ним, при этом радиус кривизны сечения желобов соответствует 0,25 наибольшего диаметра полости корпуса. Оси симметрии желобов лежат на восьми равноудаленных наибольших диаметральных осях, причем центр сечения корпуса принадлежит каждой из окружностей, описывающих желоба. Каждый из желобов имеет винтовую закрутку вдоль продольной оси с шагом витка, составляющим пять-десять наибольших диаметров сечения корпуса.Технический результат выражается в упрощении конструкции, снижении металлоемкости и обеспечении возможности очистки внутренней полости от отложений из транспортируемой среды. 3 ил.The utility model relates to devices that create the rotational movement of gases and liquids, and can be used in the hydrotransport of oil, oils, liquid oil products in the chemical, petrochemical industry, as well as in industries related to the field of hydrodynamics and heat engineering for organizing the processes of mixing and mixing media , organization of the heat exchange process between the media. The pipeline-swirler contains a tubular body, in the cavity of which there are arranged means for screwing the flow. Means of screw swirling the flow are made in the form of grooves of symmetric cross-section, conjugated at the edges with adjacent adjacent to them, while the radius of curvature of the cross section of the grooves corresponds to 0.25 of the largest diameter of the body cavity. The axis of symmetry of the grooves lie on the eight equidistant greatest diametrical axes, and the center section of the body belongs to each of the circles describing the grooves. Each of the gutters has a screw twist along the longitudinal axis with a pitch of five to ten largest diameters of the cross section of the body. The technical result is expressed in simplifying the design, reducing metal consumption and making it possible to clean the internal cavity from deposits from the transported medium. 3 ill.
Description
Полезная модель относится к устройствам, создающим вращательное движение газов и жидкостей, и может быть использована при гидротранспорте нефти, масел, жидких продуктов нефтепереработки в химической, нефтехимической промышленности, а так же в отраслях, относящихся к области гидродинамики и теплотехники для организации процессов смешения и перемешивания сред, организации процесса теплообмена между средами.The utility model relates to devices that create the rotational movement of gases and liquids, and can be used in the hydrotransport of oil, oils, liquid oil products in the chemical, petrochemical industry, as well as in industries related to the field of hydrodynamics and heat engineering for organizing mixing and mixing processes media, organization of the heat transfer process between media.
Известен трубопровод для перемещения вязких нефти и нефтепродуктов, имеющий на внутренней цилиндрической поверхности винтовую нарезку, придающую потоку жидкости вращательное движение. При добавлении в поток нефти воды, более тяжелой жидкости, чем нефть, происходит ее отбрасывание к стенке трубы центробежной силой, тем самым достигается уменьшение гидравлического трения потока нефти о стенку (Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела: Учебник для вузов. - 3-е изд., испр. и доп. - Уфа.: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2005.—528 с.: ил. с. 336-337).Known pipeline for moving viscous oil and oil products having a screw thread on the inner cylindrical surface, giving the fluid flow a rotational movement. When water is added to the oil flow, a heavier liquid than oil, it is discarded to the pipe wall by centrifugal force, thereby reducing the hydraulic friction of the oil flow against the wall (Korshak A.A., Shammazov A.M. Basics of oil and gas business: Textbook for universities. - 3rd ed., rev. and add. - Ufa: OOO Design PoligrafServis, 2005. — 528 pp., ill. pp. 336-337).
Недостатком известного трубопровода является высокая металлоемкость, сложность изготовления винтовых нарезок на внутренней цилиндрической поверхности, а также отсутствие возможности полной очистки внутренней поверхности от отложений парафина, накопление которого засоряет нарезанные каналы, препятствует формированию водяного кольца у стенки, что резко ухудшает параметры перекачки.A disadvantage of the known pipeline is the high metal consumption, the complexity of making screw cuts on the inner cylindrical surface, and the lack of the ability to completely clean the inner surface of paraffin deposits, the accumulation of which clogs the cut channels, prevents the formation of a water ring near the wall, which sharply affects the pumping parameters.
Известен завихритель, выполненный из ленты, смонтированной внутри патрубка, при этом лента согнута по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам ленты, и свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам в виде пустотелого патрубка, с образованием по периметру наружной и внутренней поверхностей его однонаправленных многозаходных винтовых линий и многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы (см. RU №2266155, МПК B01D45/12, F15D1/06, 2005).Known swirl made of a tape mounted inside the pipe, the tape is bent along straight lines placed at an angle to the edges of the tape, and folded into cylindrical coils connected to each other along the longitudinal edges in the form of a hollow pipe, with the formation of the outer and the inner surfaces of its unidirectional multi-helix lines and multi-helical helical surfaces of a triangular shape (see RU No. 2266155, IPC B01D45 / 12, F15D1 / 06, 2005).
Недостатками известного завихрителя являются сложность конструкции, наличие значительных местных сопротивлений по периферии трубопровода, невозможность очистки отложений из транспортируемой жидкости.The disadvantages of the known swirler are the complexity of the design, the presence of significant local resistances along the periphery of the pipeline, the inability to clean deposits from the transported liquid.
Известен также трубопровод-завихритель, содержащий корпус, в полости которого размещены средства винтовой закрутки потока (см. RU № 2321779, МПК F15D1/04, 2008). Завихритель содержит корпус, на внутренней стенке которого выполнены направляющие пазы, 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.Also known is a pipeline-swirl containing a housing, in the cavity of which there are arranged means for screwing the flow (see RU No. 2321779, IPC F15D1 / 04, 2008). The swirler contains a housing, on the inner wall of which guide grooves are made, in the form of petals covering the entire perimeter of the inner surface of the housing, and the number of grooves is determined by the ratio D / 2, where D is the inner diameter of the main pipeline; the height of the groove h is 0.3d, where d is the wall thickness of the main pipeline, while the wall thickness of the body is d + 0.3d, and the length of the grooves in the swirl section is 10-15D, depending on the speed and mode of flow in the pipeline.
Недостатками известного завихрителя являются высокая металлоемкость и сложность конструкции, наличие значительных местных сопротивлений по периферии трубопровода, невозможность очистки отложений, содержащихся в транспортируемой жидкости.The disadvantages of the known swirler are the high metal consumption and design complexity, the presence of significant local resistances along the periphery of the pipeline, the inability to clean deposits contained in the transported liquid.
Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции.The objective of the proposed utility model is to simplify the design.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в упрощении конструкции, снижении металлоемкости и обеспечении возможности очистки внутренней полости от отложений из транспортируемой среды.The technical result achieved by solving the problem is expressed in simplifying the design, reducing metal consumption and providing the ability to clean the internal cavity from deposits from the transported medium.
Для решения поставленной задач, трубопровод-завихритель, содержащий трубчатый корпус, в полости которого размещены средства винтовой закрутки потока, отличается тем, что средства винтовой закрутки потока выполнены в виде желобов симметричного поперечного сечения, сопряженных на краях с соседними прилегающими к ним, при этом радиус кривизны сечения желобов соответствует 0,25 наибольшего диаметра полости корпуса, оси симметрии желобов лежат на восьми равноудаленных наибольших диаметральных осях, причем центр сечения корпуса принадлежит каждой из окружностей, описывающих желоба, кроме того, каждый из желобов имеет винтовую закрутку вдоль продольной оси с шагом витка, составляющим пять-десять наибольших диаметров сечения корпуса.To solve the problems, a swirl pipeline containing a tubular body, in the cavity of which there are arranged means for screwing the flow, characterized in that the means for screwing the flow are made in the form of grooves of symmetrical cross-section, conjugated at the edges with adjacent adjacent to them, while the radius the curvature of the cross section of the gutters corresponds to 0.25 of the largest diameter of the cavity of the body, the axis of symmetry of the gutters lie on the eight equidistant largest diametrical axes, and the center of the cross section of the body each of the circles describing the grooves, in addition, each of the grooves has a helical twist along the longitudinal axis with a pitch of five to ten largest diameters of the cross section of the body.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."
Отличительные признаки формулы полезной модели обеспечивают решение поставленной задачи, а именно - упрощение конструкции, снижение металлоемкости и обеспечение возможности очистки внутренней полости от отложений из транспортируемой среды.Distinctive features of the utility model formula provide a solution to the problem, namely, simplifying the design, reducing metal consumption and providing the ability to clean the internal cavity from deposits from the transported medium.
На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства;In FIG. 1 shows a General view of the proposed device;
на фиг. 2 – разрез А-А на фиг.1;in FIG. 2 - section aa in figure 1;
на фиг. 3 – продольный разрез образующего корпус желоба.in FIG. 3 is a longitudinal section through the gutter body.
На чертежах показаны трубчатый корпус 1, желоба 2, 3 и 4, их сопряжения 5 и 6, радиус кривизны 7 сечения желобов 2-4, наибольший диаметр 8 полости корпуса, оси симметрии 9 желобов 2-4, центр 10 сечения корпуса, окружности 11, описывающие желоба 2-4, винтовая закрутка 12 желобов 2-4, продольная ось 13, шаг витка Р.The drawings show the tubular body 1, grooves 2, 3 and 4, their
Трубопровод-завихритель содержит трубчатый корпус 1, в полости которого размещены средства винтовой закрутки потока, которые выполнены в виде восьми желобов (из которых обозначена только часть - 2-4) симметричного поперечного сечения с осями симметрии 9, выпуклых наружу. Желоба 2-4 имеют сопряжения 5 на краях с соседними прилегающими к ним (например желоб 3 и желоба 2 и 4), при этом радиус кривизны сечения желобов соответствует 0,25 наибольшего диаметра 8 полости корпуса 1, оси симметрии 9 желобов лежат на восьми равноудаленных наибольших диаметральных осях 8, причем центр 10 сечения корпуса 1 принадлежит каждой из окружностей 11, описывающих желоба, кроме того, каждый из желобов имеет винтовую закрутку 12 вдоль продольной оси 13 с шагом витка Р, составляющим пять-десять наибольших диаметров 8 сечения корпуса 1.The pipeline-swirl contains a tubular body 1, in the cavity of which there are placed means for screwing the flow, which are made in the form of eight grooves (of which only part 2-4 is indicated) of a symmetrical cross section with
Наружная форма корпуса 1 устройства повторяет форму внутренней за счет одинаковой толщины стенки.The outer shape of the housing 1 of the device repeats the shape of the inner due to the same wall thickness.
Трубопровод-завихритель работает следующим образом. При вхождении в корпус 1 потока текучей среды, ее наружные слои направляются желобами 2-4, которыми сформирована внутренняя поверхность корпуса 1, что помимо продольной скорости придает им угловую скорость и приводит к вращению потока. Каждая частица среды начинает двигаться по спиралеобразной траектории. Эта форма движения состоит из сочетания четырех форм движения: двух прямолинейных (движения вдоль радиуса кривизны 7 и перпендикулярно к нему) и двух вращательных (вращения движущейся частицы вокруг собственного центра вращения 10 и вращения радиуса кривизны 7 вокруг центра кривизны), т.е. обеспечивается приобретение каждой частицы среды помимо продольной скорости движения еще и тангенциальной.The pipeline swirl works as follows. When a fluid flow enters the housing 1, its outer layers are guided by grooves 2-4, which form the inner surface of the housing 1, which in addition to the longitudinal velocity gives them an angular velocity and leads to rotation of the flow. Each particle of the medium begins to move along a spiral-shaped trajectory. This form of motion consists of a combination of four forms of motion: two rectilinear (movements along the radius of
Примером использования предлагаемого устройства служит его применение в качестве входного патрубка перед рабочим колесом насоса. При закручивании потока по ходу вращения рабочего колеса, происходит псевдоуменьшение частоты вращения рабочего колеса n на частоту вращения закрученного потока жидкости, что позволит уменьшить такие технологические параметры насоса, как напор, подачу и потребляемую мощность, а значит, снизить общие затраты на гидротранспорт.An example of the use of the proposed device is its use as an inlet pipe in front of the impeller of the pump. When the flow swirls in the direction of rotation of the impeller, a pseudo-reduction of the impeller speed n by the rotational speed of the swirling fluid flow occurs, which will reduce such technological parameters of the pump as pressure, flow and power consumption, and therefore reduce the total cost of hydraulic transport.
Минимизация гидравлических потерь при закручивании потока достигается тем, что по периферии предлагаемого полости корпуса 1 отсутствуют элементы, которые создают значительные сопротивления, а так же тем, что устройство по всей длине в поперечном сечении имеет одинаковую форму и одну и ту же площадь, что означает отсутствие потерь на преодоление местных сопротивлений.The minimization of hydraulic losses during the swirling of the flow is achieved by the fact that along the periphery of the proposed cavity of the housing 1 there are no elements that create significant resistance, as well as the fact that the device along the entire length in cross section has the same shape and the same area, which means no losses to overcome local resistance.
Снижение металлоемкости заключается в том, что трубопровод-завихритель имеет одинаковую по всему периметру поперечного сечения толщину стенки, и при равном проходном сечении с гладкой цилиндрической трубой имеет периметр поперечного сечения на 2,5% больший периметра окружности. Кроме того «сопряжения» желобов и сами желоба являются объемными (т.е. неплоскостными) «балками», поэтому их сопротивление изгибу выше, что позволяет снизить толщину стенок корпуса.The reduction in metal consumption consists in the fact that the swirl conduit has the same wall thickness around the entire perimeter of the cross section, and with an equal cross section with a smooth cylindrical pipe, has a cross section perimeter 2.5% larger than the circumference. In addition, the “conjugation” of the gutters and the gutters themselves are volumetric (i.e., non-planar) “beams”, therefore, their bending resistance is higher, which makes it possible to reduce the wall thickness of the housing.
Очистка устройства из-за постоянного поперечного сечения и небольшого количества направляющих желобов может производиться специальными скребками, содержащими радиальные штанги, оснащенные чистящими элементами. Чистящие элементы могут представлять собой комплексы щеток и дисков. Хорошая очистка внутренней поверхности завихрителя будет достигаться за счет того, что каждая щетка и диск будут перемещаться и, соответственно, очищать свой один направляющий желоб без пропуска каких-либо поверхностей. Дополнительный эффект процесса очистки будет создаваться если, каждая щетка сможет вращаться вокруг своей оси за счет воздействия на нее закрученного потока жидкости.Cleaning the device due to the constant cross-section and a small number of guide channels can be done with special scrapers containing radial rods equipped with cleaning elements. Cleaning elements may be brush and disc complexes. A good cleaning of the inner surface of the swirl will be achieved due to the fact that each brush and disc will move and, accordingly, clean its own guide chute without missing any surfaces. An additional effect of the cleaning process will be created if each brush can rotate around its axis due to the influence of a swirling fluid flow on it.
Предложенный трубопровод-завихритель может быть изготовлен из стальной гладкой цилиндрической трубы способом горячего протягивания с закручиванием через дорн, повторяющий заданную форму восьми-дугового сечения. Трубопровод-завихритель может также быть изготовлен путем неразъемного соединения двух заготовок, предварительно отштампованных из листового материала, при этом штампом формируется необходимая форма винтообразных желобов.The proposed swirl conduit can be made of a smooth steel cylindrical pipe by hot drawing and twisting through a mandrel, repeating a given shape of an eight-arc section. The swirl conduit can also be made by permanently connecting two billets pre-stamped from sheet material, with the necessary shape of helical grooves being formed with a stamp.
Таким образом, использование предлагаемого устройства более эффективно по сравнению с использованием устройства-прототипа.Thus, the use of the proposed device is more efficient than using the prototype device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118240U RU185174U1 (en) | 2018-05-18 | 2018-05-18 | Pipe Swirl |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118240U RU185174U1 (en) | 2018-05-18 | 2018-05-18 | Pipe Swirl |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU185174U1 true RU185174U1 (en) | 2018-11-23 |
Family
ID=64558200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018118240U RU185174U1 (en) | 2018-05-18 | 2018-05-18 | Pipe Swirl |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU185174U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5137554A (en) * | 1991-09-09 | 1992-08-11 | Fasco Industries, Inc. | Cyclonic vacuum cleaner cone |
RU2321779C1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-04-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" | Swirler |
RU2457015C2 (en) * | 2010-08-11 | 2012-07-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Straight flow swirler |
RU2473377C2 (en) * | 2010-08-11 | 2013-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Flow swirler |
KR20160090412A (en) * | 2015-01-21 | 2016-08-01 | 주식회사 대흥 | Pipe bushing unit with vortex generator |
-
2018
- 2018-05-18 RU RU2018118240U patent/RU185174U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5137554A (en) * | 1991-09-09 | 1992-08-11 | Fasco Industries, Inc. | Cyclonic vacuum cleaner cone |
RU2321779C1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-04-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" | Swirler |
RU2457015C2 (en) * | 2010-08-11 | 2012-07-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Straight flow swirler |
RU2473377C2 (en) * | 2010-08-11 | 2013-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Flow swirler |
KR20160090412A (en) * | 2015-01-21 | 2016-08-01 | 주식회사 대흥 | Pipe bushing unit with vortex generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2004221654B2 (en) | Helical piping | |
RU2645861C1 (en) | Pipe in pipe type heat exchanger with rotating tube | |
CN102564189A (en) | Heat transfer pipe | |
RU2006106495A (en) | USING A THREE-DIMENSIONAL CROSS DIVERTER AS A TUBE, DRUM OR TOWER ELEMENT | |
RU185174U1 (en) | Pipe Swirl | |
RU193034U1 (en) | Swirler | |
JP6813233B1 (en) | Heat exchanger | |
RU2443458C2 (en) | Swirler with hydraulic amplification | |
RU2700211C1 (en) | Device for reduction of hydraulic losses in pipeline | |
RU2457016C2 (en) | Rotary swirler | |
CN210533143U (en) | Inner rib outer groove winding heat exchange tube | |
CN208296648U (en) | A kind of new type heat exchanger | |
RU163136U1 (en) | DEVICE FOR REDUCING HYDRAULIC LOSSES IN A PIPELINE | |
RU2078296C1 (en) | Device for intensification of convective heat exchange | |
RU2403460C1 (en) | Flow swirling tube insert | |
CN205156699U (en) | Double -helical -baffle heat exchanger | |
SU1761248A1 (en) | Vortex generator | |
CN211384578U (en) | Novel static mixer suitable for liquid | |
CN217275718U (en) | Semicircular spiral channel type heat exchanger with airfoil vortex generator | |
CN220452213U (en) | Assembly structure of rotary spraying pump inner roller and liquid collecting pipe | |
RU75959U1 (en) | STATIC MIXER | |
Charniauski et al. | About the Application of the Principles of the Acceleration of a Liquid Flow in a Helicaoid Pipe to the Main Pipeline Transport | |
CN211120762U (en) | Flow guiding type horizontal heat exchanger | |
CN110813116A (en) | Novel static mixer suitable for liquid | |
RU2436618C1 (en) | Reducer swirler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190519 |