RU2321779C1 - Swirler - Google Patents

Swirler Download PDF

Info

Publication number
RU2321779C1
RU2321779C1 RU2006144050/06A RU2006144050A RU2321779C1 RU 2321779 C1 RU2321779 C1 RU 2321779C1 RU 2006144050/06 A RU2006144050/06 A RU 2006144050/06A RU 2006144050 A RU2006144050 A RU 2006144050A RU 2321779 C1 RU2321779 C1 RU 2321779C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
swirler
grooves
pipeline
flow
section
Prior art date
Application number
RU2006144050/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Велькин (RU)
Владимир Иванович Велькин
Александр Валерьевич Школьный (RU)
Александр Валерьевич Школьный
Максим Петрович Кириллов (RU)
Максим Петрович Кириллов
Михаил Викторович Ачкеев (RU)
Михаил Викторович Ачкеев
Антон Александрович Гурин (RU)
Антон Александрович Гурин
Original Assignee
Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" filed Critical Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ"
Priority to RU2006144050/06A priority Critical patent/RU2321779C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2321779C1 publication Critical patent/RU2321779C1/en

Links

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: swirler comprises housing whose inner side is provided with guiding grooves from the side of entrance of fluid. The flanges mounted at the ends of the swirler have guiding grooves made of tabs that embrace the periphery of the inner side of the housing. The number of grooves is determined from the equation proposed.
EFFECT: enhanced efficiency.
1 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике, в частности к области производства тепловой и электрической энергии на тепловых и атомных электростанциях, и может быть использовано в трубопроводах с двухфазными потоками.The invention relates to energy, in particular to the field of production of thermal and electric energy in thermal and nuclear power plants, and can be used in pipelines with two-phase flows.

Из уровня техники известен аналог - устройство для воздействия на поток текучей среды (заявка на изобретение №1785115, опубликованная 10.05.96 года, МПК F15D 1/02), содержащее осесимметричный канал для прокачивания основной текучей среды и устройство для регулируемого гидродинамического возбуждения потока текучей среды. Недостатками аналога являются: большое гидравлическое сопротивление устройства, способствующее возникновению и поддержанию вибраций в трубопроводе, и необходимость затрат энергии на подачу возмущающей струи.The prior art is known analogue - a device for influencing the fluid flow (patent application No. 1785115, published 05/10/96, IPC F15D 1/02), containing an axisymmetric channel for pumping the main fluid and a device for controlled hydrodynamic excitation of the fluid flow . The disadvantages of the analogue are: high hydraulic resistance of the device, contributing to the emergence and maintenance of vibrations in the pipeline, and the need for energy consumption for the supply of a disturbing jet.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является завихритель, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого выполнены эвольвентные канавки (патент на полезную модель №41499, опубл. 27.10.2004 года, МПК 7 F15D 1/04).The closest set of essential features is a swirler containing a cylindrical body, inside which involute grooves are made (utility model patent No. 41499, publ. 10/27/2004, IPC 7 F15D 1/04).

Недостатками прототипа являются: вибрация трубопровода с двухфазным потоком, захват незначительного объема пристенной жидкости для закручивания, относительно низкий эффект по снижению градиента давления между внутренним и внешним радиусами потока среды перед вхождением в поворотный участок.The disadvantages of the prototype are: vibration of the pipeline with a two-phase flow, the capture of a small amount of wall fluid for swirling, the relatively low effect of reducing the pressure gradient between the inner and outer radii of the fluid flow before entering the rotary section.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - снижение вибраций трубопровода за счет повышения эффективности выравнивания скоростей потока по внутреннему сечению посредством увеличения площади взаимодействия с движущимся двухфазным потоком и объема завихряемой среды во внутреннем периметре завихрителя.The problem solved by the invention is to reduce the vibration of the pipeline by increasing the efficiency of alignment of flow rates along the internal section by increasing the area of interaction with the moving two-phase flow and the volume of the swirling medium in the inner perimeter of the swirl.

Указанная задача достигается за счет того, что в отличие от известного завихрителя, содержащего эвольвентные канавки прямоугольного сечения, на внутренней стенке предлагаемого завихрителя со стороны входа потока текучей среды по всему внутреннему периметру выполнены направляющие пазы в виде лепестков, причем количество пазов по окружности цилиндрической части завихрителя определяется соотношением D/2, где D - внутренний диаметр основного трубопровода; высота направляющего паза лепестка h составляет 0,3d, где d - толщина стенки основного трубопровода; при этом толщина стенки завихрителя равна d+0,3d, а протяженность направляющих пазов на участке завихрения составляет 10-15D в зависимости от скорости и режима течения потока в трубопроводе.This task is achieved due to the fact that, in contrast to the well-known swirler containing involute rectangular grooves, guide grooves in the form of petals are made on the inner wall of the proposed swirl from the inlet side of the fluid flow around the entire inner perimeter, and the number of grooves around the circumference of the cylindrical part of the swirl determined by the ratio D / 2, where D is the inner diameter of the main pipeline; the height of the guide groove of the petal h is 0.3 d, where d is the wall thickness of the main pipeline; the wall thickness of the swirl is d + 0.3d, and the length of the guide grooves in the swirl section is 10-15D, depending on the speed and mode of flow in the pipeline.

Протяженность прямолинейной зоны участка завихрителя с направляющими пазами составляет 10-15D, что обуславливается протяженностью участка стабилизации потока текучей среды при различных режимах течения потока в трубопроводе, характеризующихся расходными характеристиками (значениями критерия Рейнольдса).The length of the rectilinear zone of the swirl section with guide grooves is 10-15D, which is caused by the length of the stabilization section of the fluid flow at various flow conditions in the pipeline, characterized by flow characteristics (values of the Reynolds criterion).

Завихритель выполняет функцию закручивания движущегося потока с целью сохранения равномерного давления на стенки трубопровода в поворотном участке за счет выравнивания скоростей потока среды по сечению трубопровода, в результате чего снижается градиент давления по внутреннему и внешнему радиусу стенки внутри трубы в повороте и, как следствие, снижается уровень вибрации.The swirler performs the function of swirling the moving flow in order to maintain uniform pressure on the pipe walls in the turning section by equalizing the flow rates of the medium along the pipe cross section, as a result of which the pressure gradient decreases along the inner and outer radius of the wall inside the pipe in rotation and, as a result, the level decreases vibrations.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен разрез завихрителя.The invention is illustrated in the drawing, which shows a section of a swirler.

Завихритель содержит корпус 1, на концах которого установлены фланцы 2. На внутренней стенке корпуса 1 выполнены направляющие пазы 3. Завихритель своими фланцами 2 крепится к трубопроводу. Направляющие пазы 3 выполняются в стенке прямолинейного участка до поворота трубы.The swirler comprises a housing 1, at the ends of which flanges 2 are installed. On the inner wall of the housing 1 there are guide grooves 3. The swirler is attached with its flanges 2 to the pipeline. Guide grooves 3 are made in the wall of the straight section to the rotation of the pipe.

Завихритель работает следующим образом. При вхождении потока текучей среды в завихритель пазы 3, выполненные в виде лепестков вдоль внутренней поверхности корпуса 1, закручивают поток текучей среды и равномерно распределяют его по внутреннему периметру поворотного участка. Скорости течения среды по сечению трубы при вхождении потока в поворот постоянно выравниваются и разность давлений на стенках большого и малого внутренних радиусов поворота стремится к нулю. Таким образом, снижается давление на наружную стенку поворотного участка, выравниваются давления на внешнем и наружном радиусах поворотного участка трубы, что приводит к устранению градиента давления на стенки и снижению вибрации трубопровода.The swirler works as follows. When the fluid flow enters the swirl, the grooves 3, made in the form of petals along the inner surface of the housing 1, twist the fluid flow and evenly distribute it along the inner perimeter of the rotary section. The flow velocities of the medium along the pipe cross section when the flow enters the bend are constantly equalized and the pressure difference on the walls of the large and small internal turning radii tends to zero. Thus, the pressure on the outer wall of the rotary section decreases, the pressures on the outer and outer radii of the rotary section of the pipe are equalized, which eliminates the pressure gradient on the walls and reduces the vibration of the pipeline.

При внедрении изобретения получены следующие технические результаты: увеличение площади взаимодействия и захватываемого объема среды по всему внутреннему периметру перед поворотным участком, усиление эффекта закручивания потока и снижение вибрации трубопровода вследствие отсутствия градиента давлений на стенках трубопровода; исключение загрязнения направляющих пазов отложениями из ржавчины вследствие изменения прямоугольного профиля паза на лепестковый.When implementing the invention, the following technical results were obtained: an increase in the area of interaction and the captured volume of the medium along the entire inner perimeter in front of the turning section, an increase in the effect of swirling the flow, and a decrease in vibration of the pipeline due to the absence of a pressure gradient on the walls of the pipeline; elimination of contamination of the guide grooves with deposits from rust due to a change in the rectangular profile of the groove to the blade profile.

Claims (1)

Завихритель, содержащий корпус, на внутренней стенке которого со стороны входа потока текучей среды выполнены направляющие пазы, а на концах установлены фланцы, отличающийся тем, что направляющие пазы выполнены 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, а протяженность пазов на участке завихрения составляет 10-15D, в зависимости от скорости и режима течения потока в трубопроводе.A swirler containing a housing, on the inner wall of which, from the inlet side of the fluid stream, guide grooves are made, and flanges are installed at the ends, characterized in that the 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.
RU2006144050/06A 2006-12-11 2006-12-11 Swirler RU2321779C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006144050/06A RU2321779C1 (en) 2006-12-11 2006-12-11 Swirler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006144050/06A RU2321779C1 (en) 2006-12-11 2006-12-11 Swirler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2321779C1 true RU2321779C1 (en) 2008-04-10

Family

ID=39366798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006144050/06A RU2321779C1 (en) 2006-12-11 2006-12-11 Swirler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2321779C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU185174U1 (en) * 2018-05-18 2018-11-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Pipe Swirl
RU193034U1 (en) * 2019-08-07 2019-10-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Swirler
RU2722841C2 (en) * 2010-10-20 2020-06-04 Пепсико, Инк. Beverage system (versions)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722841C2 (en) * 2010-10-20 2020-06-04 Пепсико, Инк. Beverage system (versions)
RU185174U1 (en) * 2018-05-18 2018-11-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Pipe Swirl
RU193034U1 (en) * 2019-08-07 2019-10-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Swirler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2321779C1 (en) Swirler
CN105650039A (en) Jet pump allowing distance between venturi and nozzle to be changed
CN103573760A (en) Device for realizing incompressible fluid critical flow by applying mechanical choking principle
CN106523830A (en) Right-angled elbow provided with flow guiding rib plates
RU69942U1 (en) SWEEPER
CN102435253B (en) Flow adjusting device for fluid conveying pipeline
RU92905U1 (en) DEVICE FOR MANAGING LIQUID FLOW COMING TO THE PRODUCING OR PUMPING WELL COLUMN
CN102979953A (en) Butterfly valve noise attenuation device
CN103851041A (en) Critical incompressible fluid flow device with adjustable flow
CN102619775B (en) Core tube capable of inhibiting centrifugal pump inlet backflow
RU41499U1 (en) SWEEPER
RU54643U1 (en) SWEEPER
CN113309906B (en) Physical drag reduction device and method for oil and gas pipeline
CN202927240U (en) Butterfly-valve noise-attenuating device
CN205780938U (en) A kind of guide plate type throttle sleeve and use the flow regulating valve of this throttle sleeve
CN109974794A (en) A kind of spiral throttle flowmeter
CN103883835B (en) A kind of pipe vibration damper
CN208348016U (en) Compressor outlet constant-current stabilizer
CN202597161U (en) Core pipe for suppressing inlet inverse flow of centrifugal pump
RU158800U1 (en) Mesh Filter with Variable Section Camera
CN210599316U (en) Air suction silencer with conical air suction pipeline structure
CN107976236B (en) Steady flow structure and steady flow method of sonic nozzle gas flow standard device
RU181461U1 (en) DEVICE FOR CLEANING THE HEAT EXCHANGE PIPE
Filkin et al. Increase in efficiency of gas filters with a short diffuser when operating in a swirling flow
Komaki et al. Effect of the collector tube profile on Pitot pump performances

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081212