RU198489U1

RU198489U1 - Damper for damping gas pulsations in the pipeline

Info

Publication number: RU198489U1
Application number: RU2020113214U
Authority: RU
Inventors: Павел Дмитриевич Дуньшин
Original assignee: Павел Дмитриевич Дуньшин
Priority date: 2020-04-09
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2020-07-13

Abstract

Полезная модель относится к теплообменным аппаратам, в частности к котлоагрегатам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования и контроля основных технологических параметров котлоагрегатов. Демпфер для гашения пульсаций газа в трубопроводе содержит, по меньшей мере, одну пустотелую мембранную камеру 1 с верхней 2 и нижней 3 мембранами, боковыми гофрированными стенками 4, а также входной 5 и выходной 6 патрубки. Согласно полезной модели входной патрубок 5 установлен на нижней мембране, а выходной 6 - на верхней мембране.Техническим результатом полезной модели является повышение надежности защиты паровых и водогрейных котлоагрегатов от аварий и ложных срабатываний за счет повышения качества сглаживания пульсации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to heat exchangers, in particular to boilers, and can be used to provide automatic regulation and control of the main technological parameters of boilers. The damper for damping gas pulsations in the pipeline contains at least one hollow membrane chamber 1 with upper 2 and lower 3 membranes, side corrugated walls 4, as well as inlet 5 and outlet 6 nozzles. According to the utility model, inlet 5 is installed on the lower membrane, and outlet 6 - on the upper membrane. The technical result of the utility model is to increase the reliability of protection of steam and hot water boilers from accidents and false alarms by improving the quality of smoothing pulsations. 2 wp f-ly, 3 dwg

Description

Полезная модель относится к теплообменным аппаратам, в частности к котлоагрегатам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования и контроля основных технологических параметров котлоагрегатов. The utility model relates to heat exchangers, in particular to boilers, and can be used to provide automatic regulation and control of the main technological parameters of boilers.

Наличие случайных пульсаций разряжения, давления воздуха, обусловленных неравномерностью процесса горения топлива (особенно жидкого), ухудшает качество регулирования технологических параметров котлоагрегата, приводит к увеличению частоты срабатывания регуляторов и исполнительных устройств, преждевременному износу механических элементов системы автоматического регулирования, снижению их надежности, к необоснованному срабатыванию системы технологической защиты и сигнализации, аварийному останову котлоагрегата и необходимости его повторного запуска, затрудняет визуальный приборный контроль технологических параметров со стороны обслуживающего персонала. The presence of random pulsations of vacuum, air pressure, caused by the unevenness of the combustion process of fuel (especially liquid), worsens the quality of regulation of the technological parameters of the boiler unit, leads to an increase in the frequency of operation of regulators and actuators, premature wear of mechanical elements of the automatic control system, a decrease in their reliability, and to unjustified operation technological protection and alarm systems, emergency shutdown of the boiler and the need to restart it, complicates visual instrumental control of technological parameters by the operating personnel.

Известен демпфер проточного типа для гашения в трубопроводах пульсаций текучих сред (RU 2215232, кл. F16L 55/05, 2003), содержащий пустотелый жесткий корпус, сферической формы, снабженный входным и выходным патрубками. Входной и выходной патрубки снабжены поворачивающимися при пульсациях текущей среды заглушками. На боковых или торцевых сторонах заглушек выполнены калиброванные отверстия. Глушение колебаний текущей среды обеспечивается сопротивлением заглушек и калибровочных отверстий.Known is a flow-type damper for damping pulsations of fluids in pipelines (RU 2215232, class F16L 55/05, 2003), containing a hollow rigid body, spherical in shape, equipped with inlet and outlet pipes. The inlet and outlet nozzles are equipped with plugs that can be rotated when the flowing medium pulsates. Calibrated holes are made on the lateral or end sides of the plugs. Damping of vibrations of the flowing medium is provided by the resistance of plugs and calibration holes.

Недостатком известного устройства является его инерционность и, как следствие, недостаточное подавление высокочастотных колебаний текучих сред в трубопроводах. Высокочастотные колебания текучей среды, в частности топливного газа в трубопроводах топки паровых котлов вызывают ложное срабатывание системы защиты газопотребляющего оборудования котельных, гашение топочных устройств, остановку работы котлов и теплоснабжения.The disadvantage of the known device is its inertia and, as a consequence, insufficient suppression of high-frequency oscillations of fluids in pipelines. High-frequency fluctuations of the fluid medium, in particular the fuel gas in the pipelines of the furnace of steam boilers, cause a false operation of the protection system of gas-consuming equipment of boiler houses, extinguishing of combustion devices, stopping the operation of boilers and heat supply.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели относится демпфер для гашения пульсаций газа в трубопроводах (RU 74186, кл. F16L 55/05, 2008 г.), содержащий пустотелый дискообразный корпус, снабженный входным и выходным патрубками. Боковые стенки корпуса выполнены в виде тонкостенных гофрированных мембран из пружинной латуни. Входной и выходной патрубки установлены на одной из сторон корпуса в центре мембраны.The closest in technical essence to the claimed utility model is a damper for damping gas pulsations in pipelines (RU 74186, class F16L 55/05, 2008), containing a hollow disc-shaped body equipped with inlet and outlet pipes. The side walls of the body are made in the form of thin-walled corrugated diaphragms made of spring brass. The inlet and outlet pipes are installed on one side of the body in the center of the diaphragm.

Однако в известном демпфере из-за того, что газовоздушная смесь поступает в замкнутое пространство, упирается в верхнюю мембрану, а потом направляется в выходной патрубок, расположенный также на нижней мембране, теряется время и повышается сопротивление, происходит задержка замера давления топочного газа, и тем самым, демпфер недостаточно эффективно и быстро производит сглаживание пульсаций. However, in the known damper, due to the fact that the gas-air mixture enters the closed space, rests against the upper membrane, and then is directed to the outlet pipe, also located on the lower membrane, time is lost and resistance increases, there is a delay in measuring the flue gas pressure, and thus thus, the damper is not efficient enough and quickly smooths out the pulsations.

Проблемой полезной модели является усовершенствование конструкции демпфера для гашения пульсаций газа в трубопроводе.The problem of the utility model is the improvement of the damper design for damping gas pulsations in the pipeline.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности защиты паровых и водогрейных котлоагрегатов от аварий и ложных срабатываний за счет повышения качества сглаживания пульсации.The technical result of the utility model is to increase the reliability of protection of steam and hot water boilers from accidents and false alarms by improving the quality of pulsation smoothing.

Указанный технический результат решается за счет того, что демпфер для гашения пульсаций газа в трубопроводе содержит, по меньшей мере, одну пустотелую мембранную камеру с верхней и нижней мембранами, боковыми гофрированными стенками, а также входной и выходной патрубки. Согласно полезной модели входной патрубок установлен на нижней мембране, а выходной - на верхней мембране.The specified technical result is solved due to the fact that the damper for damping gas pulsations in the pipeline contains at least one hollow membrane chamber with upper and lower membranes, side corrugated walls, as well as inlet and outlet pipes. According to the utility model, the inlet is installed on the lower diaphragm, and the outlet - on the upper diaphragm.

Для повышения технических характеристик демпфера он может содержать от одного до трех последовательно установленных на входном патрубке мембранных камер.To improve the technical characteristics of the damper, it can contain from one to three diaphragm chambers installed in series on the inlet pipe.

Для проверки герметичности демпфера и линии до измерительного прибора на входном патрубке может быть смонтирована запорная арматура, а на выходном – измерительный прибор давления газа в трубопроводе.To check the tightness of the damper and the line up to the measuring device, shut-off valves can be mounted on the inlet branch pipe, and a gas pressure measuring device in the pipeline can be mounted at the outlet.

Экспериментально установлено, что при расположении выходного и входного патрубков на противоположных мембранах мембранной камеры значительно улучшается качество сглаживания пульсации газовоздушной смеси, и тем самым, обеспечивается более эффективное использование технических характеристик демпфера из-за того, что газовоздушная смесь не испытывает дополнительных сопротивлений, а поступает в выходной патрубок без излишней задержки. It has been experimentally established that when the outlet and inlet nozzles are located on opposite membranes of the membrane chamber, the quality of smoothing the pulsation of the gas-air mixture is significantly improved, and thus, a more efficient use of the technical characteristics of the damper is provided due to the fact that the gas-air mixture does not experience additional resistance, but enters outlet nozzle without undue delay.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен демпфер для гашения пульсаций газа в трубопроводе с одной пустотелой мембранной камерой; на фиг. 2 - демпфер с двумя последовательно установленными пустотелыми мембранными камерами; на фиг. 3 - демпфер, снабженный запорной арматурой.The utility model is illustrated by drawings, where FIG. 1 shows a damper for damping gas pulsations in a pipeline with one hollow membrane chamber; in fig. 2 - damper with two sequentially installed hollow membrane chambers; in fig. 3 - damper equipped with shut-off valves.

Демпфер для гашения пульсаций газа в трубопроводе содержит пустотелую мембранную камеру 1, с верхней 2 и нижней 3 мембранами. Мембранная камера 1 содержит боковые гофрированные стенки 4. На нижней мембране 3 смонтирован входной патрубок 5, а на верхней мембране 2 - выходной патрубок 6. На выходном патрубке 6 установлен измерительный прибор 7 давления газа в трубопроводе.The damper for damping gas pulsations in the pipeline contains a hollow membrane chamber 1, with upper 2 and lower 3 membranes. Membrane chamber 1 contains side corrugated walls 4. On the lower membrane 3, an inlet 5 is mounted, and on the upper membrane 2 - an outlet 6. At the outlet 6, a gas pressure measuring device 7 in the pipeline is installed.

Для повышения технических характеристик демпфера на входном патрубке 5 последовательно устанавливают от одного до трех мембранных камер 1.To improve the technical characteristics of the damper, one to three membrane chambers 1 are sequentially installed at the inlet 5.

Для проверки герметичности демпфера и линии до измерительного прибора 7 на входном патрубке 5 смонтирована запорная арматура 8, например, в виде вентиля. To check the tightness of the damper and the line to the measuring device 7, shut-off valves 8 are mounted on the inlet 5, for example, in the form of a valve.

Демпфер для гашения пульсаций газа в трубопроводе работает следующим образом.A damper for damping gas pulsations in the pipeline works as follows.

Перед началом работы проверяют систему на герметичность, для этого закрывают запорную арматуру 8 на входном патрубке 5 и наблюдают за показанием измерительного прибора 7. Если показания в течение 30 секунд не меняется, герметичность трубопровода и установленных на нем устройств, не нарушена. В противном случае необходимо обнаружить утечку газа, устранить ее и повторно проверить герметичность. Before starting work, check the system for leaks, for this, close the shut-off valve 8 at the inlet 5 and observe the reading of the measuring device 7. If the readings do not change within 30 seconds, the tightness of the pipeline and the devices installed on it is not broken. Otherwise, it is necessary to detect the gas leak, eliminate it and re-check the tightness.

Входной патрубок 5 подключают к газовой магистрали котельной на входе топочного устройства. Выходной патрубок 6 подключают к измерительному прибору 7 системы контроля, сигнализации и аварийной защиты котельного оборудования. После подключения патрубков 5 и 6 подают газовоздушную смесь. При этом через патрубок 5 полость мембранной камеры 1 заполняется газовоздушной смесью. Боковые гофрированные стенки 4 растягиваются, пропорционально величине давления газовоздушной смеси. Одновременно из полости мембранной камеры 1 газ через выходной патрубок 6 поступает на измерительный прибор 7 системы контроля, сигнализации и аварийной защиты котельного оборудования. При возникновении в трубопроводе случайных колебаний давления газовоздушной смеси, с амплитудой опасной для котельного оборудования и приводящей к аварии, гофрированные мембраны боковых стенок 4 резко расширяются или сокращаются в такт с изменением давления в трубопроводе. Энергия пульсации газовой среды поглощается в мембранной камере 1. На выходе патрубка 6 давление при этом не меняется за счет прямоточного движения газовой смеси. Показания прибора 7 также не меняются и сигнал тревоги не выдается. Для обеспечения более точного сглаживания пульсации, на входном патрубке 5 возможно последовательно разместить от одной до трех мембранных камер 1, проходя через которые пульсация газовоздушной смеси последовательно затухает, повышая тем самым технические характеристики устройства. Превышение количества мембранных камер 1 свыше трех – нецелесообразно.The inlet pipe 5 is connected to the gas line of the boiler room at the inlet of the combustion device. The outlet 6 is connected to the measuring device 7 of the monitoring, alarm and emergency protection system of boiler equipment. After connecting the pipes 5 and 6, an air-gas mixture is supplied. In this case, through the pipe 5, the cavity of the membrane chamber 1 is filled with a gas-air mixture. The corrugated side walls 4 are stretched in proportion to the pressure of the gas-air mixture. At the same time, gas from the cavity of the membrane chamber 1 flows through the outlet 6 to the measuring device 7 of the control, alarm and emergency protection system of boiler equipment. When random fluctuations in the pressure of the gas-air mixture occur in the pipeline, with an amplitude dangerous for boiler equipment and leading to an accident, the corrugated membranes of the side walls 4 expand or contract sharply in time with the change in pressure in the pipeline. The energy of the pulsation of the gas medium is absorbed in the membrane chamber 1. At the outlet of the branch pipe 6, the pressure does not change due to the direct flow of the gas mixture. The readings of device 7 also do not change and no alarm is issued. To ensure a more accurate smoothing of the pulsation, it is possible to sequentially place from one to three membrane chambers 1 at the inlet pipe 5, passing through which the pulsation of the gas-air mixture gradually attenuates, thereby increasing the technical characteristics of the device. Excess of the number of membrane chambers 1 over three is impractical.

Опытно-промышленные испытания демпферного устройства на ряде теплотехнических объектов подтвердили его работоспособность. Эффект повышения качества сглаживания пульсаций газовоздушной смеси улучшилось на 5-10%.Pilot tests of the damper device at a number of heat engineering facilities have confirmed its performance. The effect of improving the quality of smoothing of pulsations of the gas-air mixture improved by 5-10%.

Claims

1. A damper for damping gas pulsations in the pipeline, containing at least one hollow membrane chamber with upper and lower membranes, side corrugated walls, as well as inlet and outlet pipes, characterized in that the inlet pipe is installed on the lower membrane, and the outlet - on the upper membrane.

2. A damper according to claim 1, characterized in that it contains from one to three sequentially installed on the inlet pipe membrane chambers.

3. A damper according to claim 1, characterized in that a shut-off valve is mounted on the inlet pipe, and a gas pressure measuring device in the pipeline is mounted on the outlet pipe.