RU2133905C1 - Pressure stabilizer - Google Patents
Pressure stabilizer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2133905C1 RU2133905C1 RU97117319/06A RU97117319A RU2133905C1 RU 2133905 C1 RU2133905 C1 RU 2133905C1 RU 97117319/06 A RU97117319/06 A RU 97117319/06A RU 97117319 A RU97117319 A RU 97117319A RU 2133905 C1 RU2133905 C1 RU 2133905C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- damping
- inserts
- perforated
- annular
- chambers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/04—Devices damping pulsations or vibrations in fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам гашения колебаний давления рабочей среды в гидросистемах, служащих для перекачки суспензий, и может найти применение для предупреждения аварий на технологических трубопроводах химических производств, а также нефте- и газодобывающих предприятий. The invention relates to damping fluctuations in the pressure of the working medium in hydraulic systems used for pumping slurries, and can be used to prevent accidents at technological pipelines of chemical plants, as well as oil and gas producers.
Известен стабилизатор давления [1], который может быть использован для гашения колебаний давления в потоке рабочей среды, содержащей частицы твердой фазы. Цилиндрический корпус такого стабилизатора охватывает с образованием кольцевой предкамеры центральный трубопровод, сообщенный через присоединительные фланцы с напорной магистралью. Стенки центрального трубопровода по всей длине предкамеры выполнены из упругого материала, например резины. В предкамере с зазором относительно стенок центрального трубопровода коаксиально размещена цилиндрическая вставка с распределенной перфорацией. Предкамера заполнена специальной вязкой жидкостью и посредством патрубков связи сообщается с гидравлической полостью выносной демпфирующей камеры. Газовые полости отделены от гидравлической упругими мембранами и снабжены штуцерами для подачи газа при наддуве. Количество и площадь отверстий на перфорированной вставке, вязкость жидкости в предкамере и давление в газовых полостях выносной демпфирующей камеры выбирают таким образом, чтобы эффективность гашения пульсаций была максимальной. Недостаток известного устройства заключается в сложности конструктивного исполнения и технологического обслуживания при эксплуатации, поскольку требуется источник наддува газовой полости, регулятор давления наддува, трубопроводы связи источника наддува с газовой полостью. Known pressure stabilizer [1], which can be used to dampen pressure fluctuations in the flow of a working medium containing particles of a solid phase. The cylindrical body of such a stabilizer covers with the formation of an annular precamera a central pipeline communicated through connecting flanges with a pressure line. The walls of the central pipeline along the entire length of the prechamber are made of an elastic material, such as rubber. A cylindrical insert with distributed perforation is coaxially placed in the prechamber with a gap relative to the walls of the central pipeline. The pre-chamber is filled with a special viscous fluid and, through connection pipes, communicates with the hydraulic cavity of the external damping chamber. The gas cavities are separated from the hydraulic by elastic membranes and equipped with fittings for supplying gas during boosting. The number and area of holes in the perforated insert, the viscosity of the liquid in the pre-chamber and the pressure in the gas cavities of the external damping chamber are chosen so that the efficiency of damping the pulsations is maximum. A disadvantage of the known device lies in the complexity of the design and technological maintenance during operation, since a source of pressurization of the gas cavity, a pressure regulator of the pressurization, pipelines connecting the source of pressurization with the gas cavity are required.
Известен также другой стабилизатор давления с выносными демпфирующими камерами [2] , содержащий корпус, охватывающий центральный перфорированный трубопровод, а также демпфирующие камеры, разделенные двумя поперечными перфорированными перегородками на три полости, в средней из которых размещен демпфирующий элемент, выполненный в виде пакета автомобильных шин с упругой набивкой, крайние полости снабжены присоединенными патрубками, сообщающими их с пространством между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью трубопровода, диаметр поперечного сечения каждого патрубка меньше суммарной площади отверстий в перегородке, демпфирующие камеры в количестве не менее трех расположены параллельно центральному трубопроводу вокруг него, на горизонтальной плоскости центрального трубопровода и выше нее, а шины установлены на трубе, выполненной с торцевыми заглушками. Однако при установке такого стабилизатора в магистрали с суспензией возможно осаждение твердых частиц рабочей среды в нижней части демпфирующих камер, что снижает податливость стабилизатора и, следовательно, эффективность его работы. Another pressure stabilizer with external damping chambers [2] is also known, comprising a casing covering a central perforated pipeline and damping chambers divided by two transverse perforated partitions into three cavities, in the middle of which there is a damping element made in the form of a package of car tires with by elastic packing, the extreme cavities are equipped with attached nozzles communicating with the space between the inner surface of the housing and the outer surface of the pipeline yes, the cross-sectional diameter of each pipe is less than the total area of the holes in the partition, damping chambers in an amount of at least three are parallel to the central pipeline around it, on the horizontal plane of the central pipeline and above it, and the tires are mounted on a pipe made with end caps. However, when such a stabilizer is installed in the suspension main, it is possible to deposit solid particles of the working medium in the lower part of the damping chambers, which reduces the stability of the stabilizer and, therefore, its efficiency.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является выбранный в качестве прототипа стабилизатор давления [3], содержащий основной полый цилиндрический корпус, охватывающий с образованием кольцевой предкамеры установленную внутри него коаксиально цилиндрическую перфорированную проставку; подводящий и отводящий патрубки; дополнительные полые цилиндрические корпуса, размещенные симметрично и равномерно относительно продольной оси основного корпуса и сообщенные с кольцевой предкамерой с помощью патрубков связи; перфорированные перегородки и демпфирующие элементы, установленные в дополнительных корпусах последовательно от патрубка связи; причем демпфирующие элементы выполнены в виде цилиндрических камер с герметично установленными внутри них цилиндрическими упругими элементами, а отверстия перфорации проставки расположены выше горизонтальной оси стабилизатора. The closest in technical essence to the proposed device is a pressure stabilizer selected as a prototype [3], containing a main hollow cylindrical body, covering with the formation of an annular precamera, a coaxially cylindrical perforated spacer installed inside it; inlet and outlet pipes; additional hollow cylindrical bodies placed symmetrically and uniformly with respect to the longitudinal axis of the main body and communicated with the annular precamera using communication nozzles; perforated partitions and damping elements installed in additional housings in series from the connection pipe; moreover, the damping elements are made in the form of cylindrical chambers with cylindrical elastic elements hermetically installed inside them, and the holes of the perforation of the spacer are located above the horizontal axis of the stabilizer.
Недостатком указанного устройства является сложность технологического обслуживания при эксплуатации в магистрали с суспензией, поскольку возможно осаждение твердых частиц рабочей среды в нижней части кольцевой предкамеры, что требует регулярной ее очистки через сливные колодцы с использованием специальной оснастки при предварительном отключении стабилизатора от гидросистемы. Осаждение твердых частиц в дополнительных корпусах приводит, как и у предыдущего аналога, к несимметричному нагружению демпфирующих элементов избыточным давлением, что снижает податливость стабилизатора. The disadvantage of this device is the difficulty of technological maintenance during operation in the suspension line, since it is possible to precipitate solid particles of the working medium in the lower part of the annular chamber, which requires regular cleaning through drain wells using special equipment when the stabilizer is previously disconnected from the hydraulic system. The deposition of solid particles in additional housings leads, as in the previous analogue, to asymmetric loading of damping elements with excessive pressure, which reduces the stability of the stabilizer.
Целью изобретения является повышение эффективности гашения пульсаций давления при перекачке суспензий и упрощение технологического обслуживания за счет самоочищения демпфирующих полостей стабилизатора от твердых частиц рабочей среды. The aim of the invention is to increase the efficiency of damping pressure pulsations during the pumping of suspensions and simplifying technological maintenance by self-cleaning the damping cavities of the stabilizer from solid particles of the working medium.
Поставленная цель достигается тем, что стабилизатор давления, содержащий основной полый цилиндрический корпус, охватывающий с образованием кольцевой предкамеры установленную внутри него коаксиально цилиндрическую перфорированную проставку, подводящий и отводящий патрубки, дополнительные полые цилиндрические корпуса, установленные на верхней части основного корпуса вдоль его продольной оси и сообщенные с кольцевой предкамерой с помощью вертикальных патрубков связи, перфорированные перегородки и демпфирующие элементы, установленные в дополнительных корпусах последовательно от патрубков связи, снабжен размещенными в кольцевой предкамере эластичными демпфирующими вставками в форме колец, имеющих секториальные вырезы с центральным углом менее 180o, демпфирующие вставки установлены коаксиально перфорированной проставке последовательно друг за другом вдоль ее продольной оси и обращены вырезами к патрубкам связи, отверстия перфорированной проставки выполнены внутри выреза демпфирующих вставок, демпфирующие элементы изготовлены в виде упругих камер эллиптического поперечного сечения, один конец которых открыт, а другой снабжен заглушкой, упругие камеры установлены в дополнительных корпусах с вертикальной ориентацией продольной оси и обращены открытыми концами к патрубкам связи, торцы упругих камер закреплены в отверстиях перфорированных перегородок.This goal is achieved in that the pressure stabilizer containing the main hollow cylindrical body, covering with the formation of an annular precamera, a coaxially cylindrical perforated spacer installed inside it, inlet and outlet pipes, additional hollow cylindrical bodies installed on the upper part of the main body along its longitudinal axis and communicated with an annular precamera using vertical connection pipes, perforated partitions and damping elements, installed s in additional housings sequentially from communication piping, is provided arranged in the annular prechamber elastic damping inserts in the form of rings having a sectorial recesses with a central angle less than 180 o, damping insert mounted coaxially perforated spacer in succession along its longitudinal axis and facing cutouts to the manifolds connection, the holes of the perforated spacers are made inside the cutout of the damping inserts, the damping elements are made in the form of elastic chambers elliptical cross-section, one end of which is open and the other is equipped with a plug, elastic chambers are installed in additional housings with a vertical orientation of the longitudinal axis and open ends are facing the connection pipes, the ends of the elastic chambers are fixed in the holes of the perforated partitions.
На фиг. 1 изображен вертикальный разрез предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез А-А в сечении на фиг. 1. In FIG. 1 shows a vertical section of the proposed device; in FIG. 2 is a section AA in section in FIG. 1.
Стабилизатор давления состоит из основного цилиндрического корпуса 1 с торцевыми крышками 2, в котором коаксиально установлена перфорированная проставка 3 с образованием кольцевой расширительной предкамеры 4 между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью перфорированной проставки 3. В кольцевой предкамере 4 коаксиально перфорированной проставке 3 вдоль ее продольной оси последовательно друг за другом размещены демпфирующие вставки 5 в форме колец, имеющих секториальные вырезы с центральным углом α < 180o. Демпфирующие вставки 5 изготовлены из эластичного материала, выбираемого с учетом агрессивности рабочей среды (например, полиуретан, маслостойкая резина и т. п. ), и заполнены упругой набивкой 6, обладающей высокой податливостью (например, нитрокаучук). Фиксация демпфирующих вставок 5 относительно основного корпуса 1 осуществляется с помощью упоров 7. Отверстия 8 на перфорированной проставке 3 выполнены в пределах сектора, ограниченного вырезом на демпфирующей вставке 5. Демпфирующие вставки 5 обращены вырезом к вертикальным патрубкам связи 9, размещенным на верхней части корпуса 1 и сообщающим с кольцевой предкамерой 4 установленные вертикально дополнительные цилиндрические корпуса 10. Дополнительные корпуса 10 снабжены съемными торцевыми крышками 11, которые позволяют осуществлять ревизию и при необходимости замену демпфирующих элементов. В дополнительном корпусе 10 последовательно от патрубка связи 9 установлены перфорированные перегородки 12 и демпфирующие элементы, изготовленные в виде металлических упругих камер 13 эллиптического поперечного сечения, у которых один конец открыт, а другой снабжен заглушкой 14. Торцы упругих камер 13 закреплены в отверстиях перфорированных перегородок 12 и обращены открытыми концами к патрубкам связи. Стабилизатор устанавливается посредством фланцев 15 в зоне гидромагистрали, прилегающей к насосной станции, или вблизи задвижек и разветвлений.The pressure stabilizer consists of a main cylindrical body 1 with
Устройство работает следующим образом. При возникновении колебаний давления в напорном трубопроводе происходит перетекание рабочей среды из перфорированной проставки 3 в кольцевую предкамеру 4 или наоборот в зависимости от величины и знака возмущений по давлению. При этом обеспечивается диссипация части энергии колебаний на распределенной перфорации 8 и их упругое демпфирование вследствие податливости деформируемых демпфирующих вставок 5 и упругих камер 13, испытывающих растяжение или сжатие в поперечном сечении. The device operates as follows. When pressure fluctuations occur in the pressure pipe, the working medium flows from the perforated spacer 3 to the annular chamber 4 or vice versa, depending on the magnitude and sign of the pressure disturbances. This ensures the dissipation of part of the vibrational energy on the distributed perforation 8 and their elastic damping due to the flexibility of the
Регулирование диапазона гасимых частот и степени снижения амплитуды колебаний достигается варьированием таких параметров, как объем кольцевой предкамеры 4 и упругих камер 13, соотношение геометрических параметров эллиптического поперечного сечения упругих камер 13, размеры и количество перфорационных отверстий 8, модуль упругости материалов, используемых для изготовления демпфирующих вставок 5 и набивки 6. The regulation of the quenched frequency range and the degree of reduction of the amplitude of the oscillations is achieved by varying parameters such as the volume of the annular chamber 4 and the elastic chambers 13, the ratio of the geometric parameters of the elliptical cross section of the elastic chambers 13, the size and number of perforations 8, the elastic modulus of the materials used to make the
Предлагаемый стабилизатор обладает по сравнению с существующими аналогами следующими преимуществами: размещение в кольцевой предкамере демпфирующих вставок позволяет предотвратить осаждение твердых частиц рабочей среды в нижней части предкамеры; выполнение демпфирующих вставок с секториальными вырезами обеспечивает возможность их деформации в тангенциальном направлении, что увеличивает податливость стабилизатора; размещение отверстий на перфорированной проставке в пределах секториальных вырезов демпфирующих вставок, обращенных к вертикальным патрубкам связи, способствует удалению твердых частиц из кольцевой предкамеры, поскольку они, скатываясь по поверхности вырезов, уносятся через перфорацию в проставку и далее в напорный трубопровод; установка в дополнительных корпусах демпфирующих элементов, изготовленных в виде упругих камер эллиптического поперечного сечения, один конец которых открыт, а другой снабжен заглушкой, упрощает наращивание суммарной податливости стабилизатора; установка упругих камер с вертикальной ориентацией продольной оси и закреплением торцев в перфорированных перегородках предотвращает осаждение частиц твердой фазы во внутренней полости упругих камер, поскольку эти частицы через открытый конец камеры, обращенный к патрубку связи, выносятся в кольцевую предкамеру. The proposed stabilizer has the following advantages compared to existing analogues: the placement of damping inserts in the annular prechamber prevents the deposition of solid particles of the working medium in the lower part of the prechamber; the implementation of damping inserts with sectorial cuts provides the possibility of their deformation in the tangential direction, which increases the compliance of the stabilizer; the placement of holes on the perforated spacer within the sectorial cuts of the damping inserts facing the vertical communication nozzles helps to remove solid particles from the annular precamera, as they roll along the surface of the cuts and are carried through the perforation into the spacer and then into the pressure pipe; the installation in additional housings of damping elements made in the form of elastic chambers of elliptical cross-section, one end of which is open and the other equipped with a plug, simplifies the buildup of the total flexibility of the stabilizer; the installation of elastic chambers with a vertical orientation of the longitudinal axis and fixing the ends in the perforated partitions prevents the precipitation of solid particles in the inner cavity of the elastic chambers, since these particles are carried out into the annular precamera through the open end of the chamber facing the coupling pipe.
Таким образом, использование заявляемого устройства позволяет повысить эффективность стабилизатора при гашении колебаний давления в рабочих средах, содержащих мелкодисперсные частицы твердой фазы, и упругость его технологического обслуживания вследствие самоочистки демпфирующих полостей стабилизатора. Thus, the use of the inventive device can improve the efficiency of the stabilizer when damping pressure fluctuations in working media containing fine particles of a solid phase, and the elasticity of its technological maintenance due to self-cleaning of the damping cavities of the stabilizer.
Источники информации
1. Патент РФ N 2044208, кл. F 16 I 55/01, 1995, БИ N 26.Sources of information
1. RF patent N 2044208, cl. F 16 I 55/01, 1995, BI N 26.
2. Патент РФ N 2056577, кл. F 16 I 55/04, 1996, БИ N 8. 2. RF patent N 2056577, cl. F 16 I 55/04, 1996, BI N 8.
3. Авторское свидетельство СССР N 1789824, кл. F 16 I 55/04, 1993, БИ N 1 /прототип/. 3. Copyright certificate of the USSR N 1789824, cl. F 16 I 55/04, 1993, BI N 1 / prototype /.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97117319/06A RU2133905C1 (en) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | Pressure stabilizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97117319/06A RU2133905C1 (en) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | Pressure stabilizer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97117319A RU97117319A (en) | 1999-06-27 |
RU2133905C1 true RU2133905C1 (en) | 1999-07-27 |
Family
ID=20198211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97117319/06A RU2133905C1 (en) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | Pressure stabilizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2133905C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2856131A1 (en) * | 2003-06-11 | 2004-12-17 | Coflexip | Flexible tubular pipe for carrying fluids, in particular gaseous hydrocarbons, comprises framework inside internal sealing layer covered with layer to reduce turbulent flow |
RU2695241C1 (en) * | 2018-12-18 | 2019-07-22 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ (Росстандарт) | Device for stabilization and pressure control |
RU2789001C1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-01-26 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Pressure stabilizer |
-
1997
- 1997-10-15 RU RU97117319/06A patent/RU2133905C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2856131A1 (en) * | 2003-06-11 | 2004-12-17 | Coflexip | Flexible tubular pipe for carrying fluids, in particular gaseous hydrocarbons, comprises framework inside internal sealing layer covered with layer to reduce turbulent flow |
WO2004111514A3 (en) * | 2003-06-11 | 2005-02-17 | Technip France | Flexible tubular duct for the transport of fluid and particularly gaseous hydrocarbons with an anti-turbulence carcass and internal lining |
US7318454B2 (en) | 2003-06-11 | 2008-01-15 | Technip France | Flexible tubular duct for the transport of fluid and particularly gaseous hydrocarbons with an anti-turbulence carcass and internal lining |
RU2695241C1 (en) * | 2018-12-18 | 2019-07-22 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ (Росстандарт) | Device for stabilization and pressure control |
RU2792384C2 (en) * | 2021-07-12 | 2023-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОВЭЙВ Технологии" | Pressure stabilizer damping device |
RU2789001C1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-01-26 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Pressure stabilizer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6079498A (en) | Method and equipment for the flow of offshore oil production | |
US3169551A (en) | Pulsation dampener | |
US5779451A (en) | Power efficient multi-stage twin screw pump | |
RU2133905C1 (en) | Pressure stabilizer | |
WO2015016737A1 (en) | Apparatus for self-damping of water hammer pulses in main pipelines | |
GB2245937A (en) | An implantable blood pump | |
GB2227551A (en) | Fluid injection choke valve | |
EP1483478B1 (en) | Double-cone device and pump | |
US20200256495A1 (en) | Pulsation Dampening System for High-Pressure Fluid Lines | |
RU2687903C1 (en) | Plant for cleaning motor fuels from mechanical impurities | |
US20200049277A1 (en) | Cushioned Relief Valve | |
CN1290568A (en) | Filter | |
RU2789001C1 (en) | Pressure stabilizer | |
DE3735081A1 (en) | Pressure-pulsation damper for flow media | |
RU2104736C1 (en) | Water purification device | |
RU2133906C1 (en) | Pressure stabilizer | |
RU2133903C1 (en) | Pressure stabilizer | |
US3088487A (en) | High pressure valve assembly | |
RU2144641C1 (en) | Pressure stabilizer | |
RU184041U1 (en) | HEAD TUBE | |
RU10827U1 (en) | PRESSURE STABILIZER | |
RU2005633C1 (en) | Fuel tank | |
RU2083909C1 (en) | Pressure stabilizer for protection of oil-well pumps | |
RU2221188C2 (en) | Elbow branch pipe-bend | |
SU982765A1 (en) | Mixer for liquids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041016 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20061221 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091016 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110610 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161016 |