RU2056577C1

RU2056577C1 - Pipeline pressure stabilizer

Info

Publication number: RU2056577C1
Application number: RU93019428A
Authority: RU
Inventors: Х.Н. Низамов; В.Н. Применко; Н.Н. Жуков; Е.И. Дербуков
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Экоэн"
Priority date: 1993-04-13
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 1996-03-20

Abstract

FIELD: liquid transfer. SUBSTANCE: housing embraces central perforated pipeline. Damping spaces are divided by two cross partitions with perforations into three chambers. Middle chamber houses damping damping member made in form of pack of automative tyres with resilient packing. Extreme chambers have connecting branch pipes through which chambers communicate with space between inner surface of housing and outer surface of pipelines. Diameter of cross section of each branch pipe is less than summary area of holes in partition. Damping spaces, in number not less than three, are located parallel to pipeline around it on horizontal plane of pipeline and above the plane. Tyres are installed on pipe provided with end face plugs. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам пневмогидравлической техники и может быть использовано для гашения колебаний давления при перекачивании рабочей среды в гидросистемах трубопроводного транспорта для нефтяной, химической, угольной и других отраслей промышленности. The invention relates to means of pneumohydraulic technology and can be used to dampen pressure fluctuations when pumping a working medium in hydraulic systems of pipeline transport for oil, chemical, coal and other industries.

Известны стабилизаторы, предназначенные для уменьшения интенсивности гидроударов и пульсаций давления рабочей среды в трубопроводах [1] действие которых основано на диссипации энергии волновых процессов при прохождении рабочей среды через перфорационные отверстия в сочетании с изменением частотных характеристик системы рабочая среда трубопровод при введении в нее упругодемпфирующих элементов. Known stabilizers designed to reduce the intensity of water hammer and pressure pulsations of the working medium in the pipelines [1] whose action is based on the dissipation of the energy of wave processes during the passage of the working medium through the perforation holes in combination with a change in the frequency characteristics of the working medium of the pipeline when elastic-damping elements are introduced into it.

Недостатком этих устройств является ограниченная область применения, что обусловлено особенностями конструктивного исполнения, инерционностью гидравлического тракта, сообщающего демпфирующие элементы с трубопроводной системой. The disadvantage of these devices is the limited scope, due to the features of the design, the inertia of the hydraulic path, which communicates the damping elements with the pipeline system.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа стабилизатор давления в трубопроводе, содержащий кожух, охватывающий центральный перфорированный трубопровод с образованием расширительной предкамеры и цилиндрические демпфирующие полости, разделенные двумя поперечными перегородками с перфорационными отверстиями на три камеры, в средней из которых размещен с зазором относительно корпуса полости демпфирующий элемент, выполненный в виде пакета автомобильных шин с упругой набивкой [2]
Недостатком такого устройства является то, что система сообщения демпфирующих элементов с центральным трубопроводом характеризуется большой инерционностью, что приводит к малой эффективности снижения амплитуды колебаний давления. Кроме того, в указанном устройстве ограничен диапазон гасимых частот, поскольку выбор демпфирующего элемента лимитирован необходимостью согласования внутреннего диаметра автомобильной шины с наружным диаметром центрального трубопровода.The closest in technical essence to the claimed device is a pressure stabilizer selected in the pipeline as a prototype, comprising a casing covering a central perforated pipe with the formation of an expansion chamber and cylindrical damping cavities, separated by two transverse partitions with perforations in three chambers, in the middle of which is located with a gap relative to the body of the cavity, a damping element made in the form of a package of car tires with elastic nabi vkoy [2]
The disadvantage of this device is that the communication system of the damping elements with the central pipeline is characterized by high inertia, which leads to low efficiency in reducing the amplitude of pressure fluctuations. In addition, in the specified device, the range of damped frequencies is limited, since the choice of the damping element is limited by the need to coordinate the inner diameter of the car tire with the outer diameter of the central pipeline.

Целью изобретения является улучшение демпфирующих свойств путем расширения диапазона гасимых частот и уменьшения инерционности. The aim of the invention is to improve the damping properties by expanding the range of damped frequencies and reducing inertia.

Это достигается за счет того, что в предлагаемом стабилизаторе давления в трубопроводе крайние камеры демпфирующих полостей снабжены присоединительными патрубками, сообщающими их с расширительной предкамерой, диаметр поперечного сечения каждого из которых меньше суммарной площади перфорационных отверстий в поперечной перегородке, демпфирующие полости в количестве не менее трех расположены параллельно центральному трубопроводу, вокруг него, на его осевой горизонтальной плоскости и выше нее, а автомобильные шины установлены на трубе, выполненной с торцовыми заглушками. This is achieved due to the fact that in the proposed pressure stabilizer in the pipeline, the extreme chambers of the damping cavities are equipped with connecting pipes connecting them with an expansion chamber, the cross-sectional diameter of each of which is less than the total area of the perforation holes in the transverse partition, the damping cavities in an amount of at least three are located parallel to the central pipeline, around it, on its axial horizontal plane and above it, and car tires mounted on pipes Formed with the end caps.

На фиг. 1 изображен стабилизатор давления, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a pressure stabilizer, General view; in FIG. 2, section AA in FIG. 1.

Стабилизатор давления состоит из цилиндрического корпуса 1, охватывающего с образованием расширительной предкамеры центральный трубопровод 2, снабженный перфорацией 3, цилиндрических демпфирующих полостей 4, разделенных двумя поперечными перегородками 5 и 6 с перфорационными отверстиями 7 и 8 на три камеры 9, 10 и 11. Соединение камер может быть сварным, болтовым, по резьбе и т.д. The pressure stabilizer consists of a cylindrical body 1, covering, with the formation of an expansion chamber, a central pipe 2, provided with perforation 3, of cylindrical damping cavities 4, separated by two transverse partitions 5 and 6 with perforation holes 7 and 8 into three chambers 9, 10 and 11. Connection of chambers can be welded, bolted, threaded, etc.

В средней камере 10 размещен демпфирующий элемент в виде пакета последовательно установленных автомобильных шин 12 (в том числе бывших в употреблении) с упругой набивкой 13. В качестве упругой набивки могут быть использованы обрезки резинового шланга, микропористая резина, металлическое волокно, слоистая прессованная пластмасса и т.п. In the middle chamber 10 there is a damping element in the form of a packet of sequentially installed car tires 12 (including second-hand ones) with elastic packing 13. As elastic packing, rubber hose cuttings, microporous rubber, metal fiber, laminated pressed plastic, etc. can be used. .P.

Демпфирующий элемент размещается на трубе 14, установленный по продольной оси камеры 10 демпфирующей полости и закрепленной на поперечных перегородках 5 и 6. Труба 14 снабжена заглушками 15. Крайние камеры 9 и 11 демпфирующей полости 4 сообщены с расширительной предкамерой, образованной корпусом 1 посредством патрубков 16, диаметр каждого из которых меньше суммарной площадки перфорационных отверстий на соответствующей поперечной перегородке 5 и 6. Демпфирующие полости 4 в количестве не менее трех расположены вокруг центрального трубопровода 2, параллельно ему, на его осевой горизонтальной плоскости и выше нее. Стабилизатор соединяется с трубопроводной системой посредством присоединительного патрубка 17. The damping element is placed on the pipe 14, mounted along the longitudinal axis of the chamber 10 of the damping cavity and mounted on the transverse partitions 5 and 6. The pipe 14 is equipped with plugs 15. The extreme chambers 9 and 11 of the damping cavity 4 are in communication with an expansion chamber formed by the housing 1 by means of nozzles 16, the diameter of each of which is smaller than the total area of the perforations on the corresponding transverse partition 5 and 6. Damping cavities 4 in an amount of at least three are located around the central pipeline 2, p parallel to it, on its axial horizontal plane and above it. The stabilizer is connected to the piping system by means of a connecting pipe 17.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии при поступлении рабочей среды из трубопроводной системы через присоединительный патрубок 17 она проходит по центральному трубопроводу 2 и, кроме того, через перфорационные отверстия 3, 7 и 8, а также патрубки 16 заполняет расширительную предкамеру, заключенную между стенками корпуса 1 и центрального трубопровода 2, и камеры 9, 10, 11. При возникновении пульсаций давления (положительная волна) происходит дополнительное перетекание рабочей среды через отверстие 3 в расширительную камеру, затем через патрубки 16 в камеры 9 и 11 демпфирующих полостей 4 и через перфорацию 7 и 8 камеру 10, заполненную демпфирующим элементом 12. При этом происходит диссипация энергии колебаний рабочей среды на перфорированных отверстиях 3, 7 и 8, а также при прохождении среды через зазор, образующийся между боковыми поверхностями демпфирующего элемента 12, перфорированными перегородками 5 и 6 и корпусом демпфирующей полости 4 в моменты, когда давление в камерах 9 и 11 оказывается больше давления в камере 10 и упругой набивке 13. The device operates as follows. In the initial state, when the working medium enters from the pipeline system through the connecting pipe 17, it passes through the central pipe 2 and, in addition, through the perforation holes 3, 7 and 8, as well as the pipe 16, fills the expansion chamber enclosed between the walls of the housing 1 and the central pipeline 2, and chambers 9, 10, 11. When pressure pulsations (positive wave) occur, an additional flow of the working medium through hole 3 into the expansion chamber occurs, then through nozzles 16 into chambers 9 and 11 cavity 4 and through the perforation 7 and 8 of the chamber 10, filled with a damping element 12. In this case, the energy of the oscillations of the working medium is dissipated on the perforated holes 3, 7 and 8, as well as when the medium passes through the gap formed between the side surfaces of the damping element 12, perforated partitions 5 and 6 and the housing of the damping cavity 4 at times when the pressure in the chambers 9 and 11 is greater than the pressure in the chamber 10 and the elastic packing 13.

Регулирование диапазона гасимых частот достигается варьированием таких параметров, как количество демпфирующих полостей 4, размерами перфорационных отверстий 3, 7 и 8 и суммарной площади перфорации, податливостью упругой набивки 13. The regulation of the quenched frequency range is achieved by varying such parameters as the number of damping cavities 4, the size of the perforations 3, 7 and 8 and the total perforation area, flexibility of the elastic packing 13.

Использование предлагаемого стабилизатора обеспечивает сообщение крайних камер с центральным перфорированным трубопроводом посредством системы патрубки-расширительная предкамера приводит к снижению инерционности и равномерному распределению потока рабочей среды по сечению стабилизатора;
поскольку суммарная площадь перфорационных отверстий на поперечных перегородках превышает диаметр патрубков обеспечивается снижение инерционности стабилизатора;
введение в конструкции демпфирующей полости заглушенной с торцов трубы улучшает технологичность изготовления, обеспечивает независимость выбора демпфирующего элемента от геометрических характеристик центрального трубопровода и возможность создания разветвленной системы демпфирующих полостей, что расширяет диапазон гасимых частот.Using the proposed stabilizer ensures communication of the end chambers with a central perforated pipeline by means of a branch pipe-expansion pre-chamber system leads to a decrease in inertia and a uniform distribution of the working medium flow over the stabilizer cross-section;
since the total area of the perforation holes on the transverse partitions exceeds the diameter of the nozzles, the inertia of the stabilizer is reduced;
the introduction of a pipe damped from the ends of the pipe into the design of the damping cavity improves the manufacturability, ensures the independence of the choice of the damping element from the geometric characteristics of the central pipeline, and the possibility of creating a branched system of damping cavities, which extends the range of damped frequencies.

Таким образом, использование заявляемого устройства позволяет улучшить динамические характеристики стабилизатора и оптимизировать режимы работы. Thus, the use of the inventive device can improve the dynamic characteristics of the stabilizer and optimize operating modes.

Claims

PRESSURE STABILIZER IN A PIPELINE, comprising a housing covering a central perforated pipe and damping cavities divided by two transverse baffles with perforation holes into three chambers, in the middle of which there is a damping element made in the form of a package of automobile tires with elastic packing, characterized in that the extreme chambers of the damping cavities are equipped with connecting pipes connecting them with the space between the inner surface of the housing and the outer surface of the perforated pipe, the diameter of the cross section of each pipe is less than the total area of the perforations in the transverse partition, damping cavities of at least three are parallel to the central pipe around it on its horizontal plane and above it, and car tires are mounted on a pipe made with end caps .