RU2145027C1

RU2145027C1 - Pressure stabilizer

Info

Publication number: RU2145027C1
Application number: RU98104993/06A
Authority: RU
Inventors: Х.Н. Низамов; Е.И. Дербуков; В.Н. Применко; А.В. Липин; Г.Х. Низамова
Original assignee: Российский Университет Дружбы Народов
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 2000-01-27

Abstract

FIELD: high-pressure different-designation pipelines of mean and large diameters, namely elimination of hydraulic shocks, pressure pulsations and failures. SUBSTANCE: pressure stabilizer includes portion of central apertural pipeline with joined flanges 2. Said pipeline portion is arranged in cylindrical prechamber 3. Damping chambers 4 are placed outside prechamber and they have limiters of elastic member motion. Limiter is in the form of apertural partition behind which movable elastic members are arranged. Said members are made of elastically damping material and they are embraced by sealed envelope of elastic material. In each damping chamber there is additional flexible member that may move in direction of disturbance action and separates hydraulic part of elastic chamber from cavity filled with pressurized gas. Such structure of damping chamber allows to increase mass yielding of apparatus while keeping minimum change of mass-dimensional characteristics of stabilizer and simultaneously reducing supercharging pressure in gas cavity by 30-50% and to provide high efficiency of pressure stabilizing in pipelines with diameters more than 0.1 m and working pressure range (7-16) MPa. EFFECT: improved design, enhanced characteristics of pressure stabilizer. 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам пневмогидравлической техники и предназначено для борьбы с пульсациями и провалами давления, а также гидроударами в трубопроводах высокого давления различного назначения и диаметра. The invention relates to means of pneumohydraulic technology and is intended to combat pulsations and pressure drops, as well as hydroblows in high pressure pipelines for various purposes and diameters.

Известен стабилизатор давления с вынесенными демпфирующими камерами [1, 2] , содержащий участок трубопровода с присоединительными фланцами, по длине которого распределена перфорация, сообщающая полость трубопровода с цилиндрической предкамерой, охватывающей перфорированный участок. Демпфирующие камеры снабжены ограничителем деформации и разделительным упругим элементом, разделяющим упругую полость, заполненную газом под давлением, от гидравлической полости. Последняя сообщается с предкамерой посредством патрубка. Known pressure stabilizer with remote damping chambers [1, 2], containing a section of the pipeline with connecting flanges, along the length of which is distributed perforation, the cavity of the pipeline with a cylindrical precamera, covering the perforated section. The damping chambers are equipped with a deformation limiter and a separating elastic element separating the elastic cavity filled with gas under pressure from the hydraulic cavity. The latter communicates with the pre-chamber by means of a pipe.

Недостатком данного устройства являются необходимость поддержания постоянного рабочего давления в газовой полости при помощи источника сжатого газа, что затрудняет его использование при высоких рабочих давлениях в магистрали. The disadvantage of this device is the need to maintain a constant working pressure in the gas cavity using a source of compressed gas, which makes it difficult to use it at high working pressures in the pipeline.

Наиболее близким к заявляемому устройству является стабилизатор давления [2, 3], содержащий перфорированный в верхней части трубопровод, заключенный в цилиндрическую предкамеру, которая при помощи патрубков, снабженных запорными элемента ми, сообщается с вынесенными за ее пределы демпфирующими камерами, расположенными попарно и симметрично относительно продольной оси стабилизатора. Внутри каждой демпфирующей камеры, снабженной съемными крышками, находятся перфорированные перегородки, за которыми располагаются подвижные упругие элементы, выполненные из нитрокаучука и заключенные в герметичную упругую оболочку из пенополиуретана. Closest to the claimed device is a pressure stabilizer [2, 3], containing a perforated pipe in the upper part, enclosed in a cylindrical chamber, which, with the help of pipes equipped with locking elements, communicates with the damping chambers located outside it, arranged in pairs and symmetrically relative to the longitudinal axis of the stabilizer. Inside each damping chamber, equipped with removable covers, there are perforated partitions, behind which there are movable elastic elements made of nitro-rubber and enclosed in a sealed elastic shell made of polyurethane foam.

Недостатками данного устройства являются небольшая эффективность работы при высоких рабочих давлениях, а также значительные габаритные размеры и масса. The disadvantages of this device are the low efficiency at high operating pressures, as well as significant overall dimensions and weight.

Сущность изобретения заключается в том, что для трубопроводных систем высокого давления среднего и большого диаметра в стабилизаторе давления, содержащем участок центрального перфорированного трубопровода с присоединительными фланцами и охватывающей его предкамерой с вынесенными за ее пределы демпфирующими камерами, снабженными перфорированными перегородками, служащими ограничителями перемещений расположенных за ними подвижных упругих элементов, заключенных в герметичную оболочку из пенополиуретана, в каждой демпфирующей камере устанавливается дополнительный гибкий разделительный элемент, расположенный перпендикулярно образующей демпфирующей камеры и отделяющий гидравлическую полость с расположенными внутри ее упругими элементами от полости, заполненной газом под давлением. The essence of the invention lies in the fact that for medium and large-diameter high-pressure pipeline systems in a pressure stabilizer containing a section of a central perforated pipeline with connecting flanges and a pre-chamber enclosing it with damping chambers carried out outside it and equipped with perforated baffles serving as travel limiters located behind them movable elastic elements enclosed in a sealed sheath of polyurethane foam in each damping chamber e establishes an additional flexible separation element located perpendicular to the generatrix of the damping chamber and separating the hydraulic cavity with elastic elements located inside it from the cavity filled with gas under pressure.

Подобное исполнение демпфирующей камеры позволяет при минимальном изменении массо-габаритных характеристик стабилизатора увеличить массовую податливость устройства при одновременном снижении давления наддува в газовой полости на 30-50% и обеспечить высокую эффективность работы стабилизатора давления в трубопроводах диаметром более 0,1 м и диапазоном рабочих давлений от 7 до 16 МПа. Such a design of the damping chamber allows, with a minimum change in the mass-dimensional characteristics of the stabilizer, to increase the mass compliance of the device while reducing the boost pressure in the gas cavity by 30-50% and to provide high efficiency of the pressure stabilizer in pipelines with a diameter of more than 0.1 m and a working pressure range from 7 to 16 MPa.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении работы газовой полости; разделении гидравлической полости демпфирующей камеры с упругими элементами от полости с газом; восприятии возмущений, передающихся по демпфирующей камере, и последовательное их гашение вместе с упругими элементами в гидравлической полости. The technical result of the invention is to ensure the operation of the gas cavity; separation of the hydraulic cavity of the damping chamber with elastic elements from the cavity with gas; perception of disturbances transmitted through the damping chamber, and their sequential damping together with the elastic elements in the hydraulic cavity.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид устройства, на фиг. 2 - разрез по сечению. The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a general view of the device, FIG. 2 - sectional view through a section.

Стабилизатор давления содержит участок центрального перфорированного трубопровода 1 с присоединительными фланцами 2, заключенный в цилиндрическую предкамеру 3. Демпфирующие камеры 4 вынесены за пределы предкамеры и содержат ограничитель перемещений упругих элементов 5, выполненный в виде перфорированной перегородки, за которым расположены подвижные упругие элементы 6, выполненные из упругодемпфирующего материала и заключенные в герметичную оболочку из эластичного материала. Внутри каждой демпфирующей камеры перпендикулярно ее образующей расположен дополнительный гибкий элемент 7, способный перемещаться по направлению воздействия возмущений и отделяющий гидравлическую часть демпфирующей камеры от полости, заполненной газом под давлением. The pressure stabilizer contains a section of the Central perforated pipe 1 with connecting flanges 2, enclosed in a cylindrical chamber 3. Damping chambers 4 are moved outside the chamber and contain a limiter of movement of the elastic elements 5, made in the form of a perforated partition, beyond which there are movable elastic elements 6 made of elastic damping material and enclosed in a sealed sheath of elastic material. Inside each damping chamber, perpendicular to its generatrix, there is an additional flexible element 7 that can move in the direction of disturbance and separates the hydraulic part of the damping chamber from the cavity filled with gas under pressure.

Устройство работает следующим образом. При поступлении жидкости в стабилизатор давления через отверстия перфорации 1 происходит заполнение предкамеры 3 и гидравлических полостей демпфирующих камер 4. При этом происходит последовательное поджатие и перемещение упругих элементов 6, перемещение гибкого элемента 7 и уменьшение объема газовой части демпфирующей камеры. The device operates as follows. When fluid enters the pressure stabilizer through the perforation holes 1, the pre-chamber 3 and the hydraulic cavities of the damping chambers 4 are filled. In this case, the elastic elements 6 are sequentially pressed and moved, the flexible element 7 is moved, and the gas part of the damping chamber is reduced in volume.

При возникновении в основном трубопроводе волновых процессов (гидроудары, вынужденные колебания и т.д.) происходит перетекание жидкости через отверстия перфорации из основного трубопровода 1 в предкамеру 3 или наоборот, в результате чего изменяется давление в гидравлической полости демпфирующей камеры 4, что вызывает упругую деформацию и перемещение упругих элементов 6 и гибкого элемента 7, что приводит к изменению объема газовой полости. Такое последовательное взаимодействие жидкости с упругими элементами демпфирующей камеры позволяет при незначительном изменении массогабаритных характеристик стабилизатора давления повысить его массовую податливость, снизить на 30-50% давление наддува в газовой полости и обеспечить высокую эффективность работы устройства в диапазоне средних и высоких рабочих давлений. When wave processes occur in the main pipeline (water hammer, forced vibrations, etc.), fluid flows through the perforation holes from the main pipe 1 to the chamber 3 or vice versa, as a result of which the pressure in the hydraulic cavity of the damping chamber 4 changes, which causes elastic deformation and the movement of the elastic elements 6 and the flexible element 7, which leads to a change in the volume of the gas cavity. Such a consistent interaction of the liquid with the elastic elements of the damping chamber allows, with a slight change in the weight and size characteristics of the pressure stabilizer, to increase its mass compliance, reduce the boost pressure in the gas cavity by 30-50% and ensure high efficiency of the device in the range of medium and high operating pressures.

Источники информации. Sources of information.

1. Низамов Х.Н., Копоть Е.И. Авторское свидетельство СССР N 821760. МКИ3 F 15 В 1/053. Гаситель колебаний давления. 1. Nizamov H.N., Kopot E.I. USSR author's certificate N 821760. MKI3 F 15 V 1/053. Pressure damper.

2. Ганиев Р.Ф., Низамов Х.Н., Дербуков Е.И. Волновая стабилизация и предупреждение аварий в трубопроводах. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1996 г., с. 44-45. 2. Ganiev R.F., Nizamov H.N., Derbukov E.I. Wave stabilization and prevention of accidents in pipelines. -M.: Publishing House of MSTU. N.E.Bauman, 1996, p. 44-45.

3. Низамов Х.Н. и др. Авторское свидетельство СССР N 1789824, МКИ3 F 16 L 55/04. Стабилизатор давления для магистральных нефтепроводов. 3. Nizamov H.N. and others. The author's certificate of the USSR N 1789824, MKI3 F 16 L 55/04. Pressure stabilizer for trunk pipelines.

Claims

A pressure stabilizer for medium and large diameter high-pressure pipeline systems containing a section of a central perforated pipeline with connecting flanges and a pre-chamber enclosing it with damping chambers taken out of it and equipped with a limiter for the displacement of movable elastic elements located behind it, made of elastically damping material and enclosed in an airtight a shell of elastic material, characterized in that in each damping chamber sets I additional movable flexible resilient member disposed perpendicular to the generatrix of the damping chamber and exposed to perturbations and separates the hydraulic chamber arranged inside it with elastic elements from a cavity filled with gas under pressure.