RU2784247C1 - Device for hydraulic impact damping - Google Patents
Device for hydraulic impact damping Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784247C1 RU2784247C1 RU2021122269A RU2021122269A RU2784247C1 RU 2784247 C1 RU2784247 C1 RU 2784247C1 RU 2021122269 A RU2021122269 A RU 2021122269A RU 2021122269 A RU2021122269 A RU 2021122269A RU 2784247 C1 RU2784247 C1 RU 2784247C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- channels
- delay
- pressure
- pipeline
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 9
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 abstract 1
- 230000000630 rising Effects 0.000 abstract 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 102200144556 CALCRL F16L Human genes 0.000 description 2
- 101710008019 F16L Proteins 0.000 description 2
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к объектам теплоснабжения, нефтяной, газовой, химической, атомной промышленности, а также к авиационно-космической технике и может быть использовано как средство защиты трубопроводов от разрушения в результате действия импульсов и пульсаций давления в жидкости или газе, сопровождающих гидравлический удар, возникающий при включении, работе и выключении насосов, открытии и закрытии клапанов, задвижек и других устройств.The invention relates to objects of heat supply, oil, gas, chemical, nuclear industries, as well as to aerospace engineering and can be used as a means of protecting pipelines from destruction as a result of the action of pulses and pressure pulsations in a liquid or gas accompanying a hydraulic shock that occurs when turning on, running and turning off pumps, opening and closing valves, gate valves and other devices.
Известны традиционные устройства гашения колебаний в трубопроводах, заключающиеся в том, что поток жидкости или газа разделяют на части, а отведенные из трубопровода потоки заводят в демпфирующие камеры с упругими элементами, в которых происходит изменение объема под действием перепада давления, за счет использования потенциальной энергии импульсов [1, 2].Traditional devices for damping vibrations in pipelines are known, which consist in the fact that the flow of liquid or gas is divided into parts, and the flows discharged from the pipeline are led into damping chambers with elastic elements, in which the volume changes under the action of a pressure drop, due to the use of potential energy of pulses [12].
Недостатком такого устройства является ограниченный диапазон частот гасимых импульсов давления, зависящий от жесткости упругих элементов и ограниченного объема расширительных камер.The disadvantage of this device is the limited frequency range of suppressed pressure pulses, depending on the rigidity of the elastic elements and the limited volume of the expansion chambers.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению (прототип) является устройство, которое реализовано в устройстве гашения импульсов давления в магистральных трубопроводах [3]. Способ диссипации импульсов давления заключается в том, что потоки жидкости или газа магистрального трубопровода, в котором действуют импульсы давления, разделяют на части, и отведенные части через расширительные камеры заводят в демпфирующую камеру, в которой потоки направляют встречно на жидкость или газ, находящиеся в камере так, что импульсы давления изменяют их плотность и давление за счет потенциальной энергии самих импульсов и одновременно закручивают потоки в противоположные стороны, тормозя скорость жидкости или газа за счет кинетической энергии взаимодействия встречных потоков.The closest in technical essence to the claimed invention (prototype) is a device that is implemented in the device for damping pressure pulses in main pipelines [3]. The method of dissipation of pressure impulses consists in the fact that the flows of liquid or gas of the main pipeline, in which pressure impulses act, are divided into parts, and the diverted parts are led through expansion chambers into a damping chamber, in which the flows are directed counter to the liquid or gas located in the chamber so that the pressure pulses change their density and pressure due to the potential energy of the pulses themselves and simultaneously twist the flows in opposite directions, slowing down the velocity of the liquid or gas due to the kinetic energy of the interaction of oncoming flows.
Достоинством описанного устройства гашения импульсов давления является повышение эффективности гашения импульсов давления за счет одновременной диссипации как потенциальной, так и кинетической энергий самих импульсов путем изменения плотности, давления и скорости встречных потоков жидкости или газа в демпфирующей камере.The advantage of the described device for damping pressure pulses is to increase the efficiency of damping pressure pulses due to the simultaneous dissipation of both potential and kinetic energies of the pulses themselves by changing the density, pressure and velocity of the oncoming flows of liquid or gas in the damping chamber.
Недостатком указанного устройства гашения импульсов давления является низкая эффективность и отсутствие аналитического инструмента расчета эффективности устройства.The disadvantage of this device for suppressing pressure pulses is the low efficiency and the lack of an analytical tool for calculating the efficiency of the device.
Задачей изобретения является повышение эффективности гашения колебаний давления в трубопроводах за счет растягивания фронта импульса давления во времени.The objective of the invention is to increase the efficiency of damping pressure fluctuations in pipelines by stretching the front of the pressure pulse in time.
Указанный технический эффект в устройстве гашения колебаний импульсов давления заключается в том, что поток жидкости или газа трубопровода разделяется во входном патрубке на части, которые заводятся в каналы разной длины, где потоки движутся с одинаковой скоростью, но разное время. При объединения каналов в выходном патрубке в общий поток фронт импульса давления растягивается (сглаживается) тем больше, чем больше количество используемых каналов.The specified technical effect in the device for damping oscillations of pressure pulses is that the flow of liquid or gas of the pipeline is divided into parts in the inlet pipe, which are brought into channels of different lengths, where the flows move at the same speed, but at different times. When the channels in the outlet pipe are combined into a common flow, the front of the pressure pulse is stretched (smoothed) the more, the greater the number of channels used.
Разное время прохождения импульса давления в разных каналах определяется тем, что все каналы имеют разную длину, определяемую по формуле Ln=L1+delta*(n-1), где L1 - длина самого короткого канала (номер 1), Ln длина канала номер n, delta приращение длины канала при увеличении его номера на единицу, n - номер канала, N - количество каналов.The different travel time of the pressure pulse in different channels is determined by the fact that all channels have different lengths, determined by the formula Ln=L1+delta*(n-1), where L1 is the length of the shortest channel (number 1), Ln is the length of channel number n , delta is the increment of the channel length when its number is increased by one, n is the channel number, N is the number of channels.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где изображены:The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, which show:
- на фиг.1 - Устройство гашения гидравлического удара,- figure 1 - Device dampening hydraulic shock,
- на фиг.2 - Сглаживание фронта импульса давления.- figure 2 - Smoothing the front of the pressure pulse.
1…6 – Каналы разной длины1…6 - Channels of different lengths
7 - Входной патрубок7 - Inlet pipe
8 – Выходной патрубок8 - Outlet
9 – Фронт импульс давления во входном патрубке9 - Front pressure impulse in the inlet pipe
10 – Фронт импульс давления в выходном патрубке10 - Front impulse of pressure in the outlet pipe
11 – Фронт импульс давления на выходе канала 111 - Front pressure pulse at the outlet of
16 – Фронт импульс давления на выходе канала 616 - Front pressure pulse at the outlet of
Устройство гашения гидравлического удара работает следующим образом. В установившемся стационарном режиме поток жидкости или газа, проходящий через участок трубопровода, имеет постоянное давление на входе патрубка 7 и на выходе патрубка 8 устройства. При этом постоянное давление устанавливается и во всех каналах 1…N.The hydraulic shock damping device works as follows. In the steady state stationary mode, the flow of liquid or gas passing through the pipeline section has a constant pressure at the inlet of the
Фронт возникшего импульса давления (гидроудар) достигает входы всех каналов одновременно, но на выходе каждого канала он появляется с уменьшенной в N раз энергией (в соответствии с количеством используемых каналов N) и с задержкой, зависящей от длины канала (от номера канала). В итоге длительность фронта импульса на выходе устройства будет больше, чем на входе. Чем больше используемых каналов, тем сильнее будет сглаживание фронта импульса давления и, соответственно, меньше негативное воздействие импульса давления (гидроудара) на трубопровод.The front of the resulting pressure pulse (water hammer) reaches the inputs of all channels simultaneously, but at the output of each channel it appears with a N-fold reduced energy (according to the number of channels N used) and with a delay depending on the channel length (on the channel number). As a result, the duration of the pulse front at the output of the device will be longer than at the input. The more channels used, the stronger will be the smoothing of the front of the pressure pulse and, accordingly, the less negative impact of the pressure pulse (water hammer) on the pipeline.
Таким образом, предлагаемое устройство гашения гидравлического удара позволяет повысить эффективность гашения импульсов давления за счет растягивания фронта импульса давления во времени аналогично тому, как работает интегратор в электрических цепях.Thus, the proposed hydraulic shock damping device makes it possible to increase the efficiency of pressure pulse damping by stretching the front of the pressure pulse in time, similar to how an integrator works in electrical circuits.
Используемые источникиSources used
1. Б.Б. Некрасов. Гидравлика и ее применение на летательных аппаратах. Изд-во «Машиностроение», М., 1967 г., стр. 202.1. B.B. Nekrasov. Hydraulics and its application in aircraft. Publishing House "Engineering", M., 1967, p. 202.
2. Патент РФ №2386889, кл. F16L, 55/04 за 2010 г. 2. RF patent No. 2386889, class. F16L, 55/04 for 2010
3. Патент РФ №2645860, кл. F16L 55/04 за 2014 г. (прототип).3. RF patent No. 2645860, class. F16L 55/04 for 2014 (prototype).
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2784247C1 true RU2784247C1 (en) | 2022-11-23 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1296785A1 (en) * | 1985-04-30 | 1987-03-15 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Vibration damper of working medium for pressure main line |
SU1418541A1 (en) * | 1986-12-11 | 1988-08-23 | Специальный Опытно-Конструкторский Технологический Институт Ан Армсср | Pressure fluctuation stabilizer |
RU2137975C1 (en) * | 1998-05-05 | 1999-09-20 | Акционерное общество "Татнефть" | Pressure fluctuation damper for pneumohydraulic systems |
DE10107947A1 (en) * | 2001-02-20 | 2002-09-05 | Hans Rattay | Pulsation and vibration damper for gas pipelines splits flow into main and ancillary flows with ancillary line switched and reversed before re-joining main flow via flow-twisters. |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1296785A1 (en) * | 1985-04-30 | 1987-03-15 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Vibration damper of working medium for pressure main line |
SU1418541A1 (en) * | 1986-12-11 | 1988-08-23 | Специальный Опытно-Конструкторский Технологический Институт Ан Армсср | Pressure fluctuation stabilizer |
RU2137975C1 (en) * | 1998-05-05 | 1999-09-20 | Акционерное общество "Татнефть" | Pressure fluctuation damper for pneumohydraulic systems |
DE10107947A1 (en) * | 2001-02-20 | 2002-09-05 | Hans Rattay | Pulsation and vibration damper for gas pipelines splits flow into main and ancillary flows with ancillary line switched and reversed before re-joining main flow via flow-twisters. |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wan et al. | Water hammer simulation of a series pipe system using the MacCormack time marching scheme | |
RU2784247C1 (en) | Device for hydraulic impact damping | |
EA026034B1 (en) | Method for self-damping overpressure pulses of medium transported in a main pipeline | |
RU2756396C1 (en) | Method for suppressing pressure pulses in pipelines | |
RU2386889C1 (en) | Pressure stabiliser | |
US2490493A (en) | Attenuation pulsation dampener | |
CN108679298A (en) | A kind of labyrinth disc for labyrinth adjusting valve | |
RU2718196C1 (en) | Hydropneumatic diode with looped movement of working medium | |
US3150689A (en) | Fluid pulsation dampening apparatus | |
RU2645860C2 (en) | Method and device for damping pressure pulses in main pipelines | |
US2570241A (en) | Pulsation dampener | |
RU2633742C1 (en) | Low-noise throttle | |
SU1061845A1 (en) | Hydraulic pulse sprayer | |
RU2459998C1 (en) | Pressure fluctuation killer | |
SU1682712A1 (en) | Damper | |
Abdurrosyid et al. | Influence of baffle block and weir downstream slope at stilling basin of solid roller bucket type on hydraulic jump and energy dissipation | |
RU2421652C1 (en) | Throttle | |
SU756003A1 (en) | Double-barrel pulsed hydromonitor | |
Bazarov et al. | Parameters of water hammer in the “pump-discharge pipeline” system | |
RU2091659C1 (en) | Pressure fluctuation vortex damper | |
Al-Khomairi | Plastic water hammer damper | |
SU1321855A1 (en) | Noise silencer | |
SU568761A1 (en) | Unit for generating liquid pressure pulsation | |
UA128075C2 (en) | A method for regulating the flow of liquid into a pressure collector pipeline and a device for its implementation | |
RU54096U1 (en) | COMPENSATIVE DEVICE FOR EXHAUST ENGINE GAS SYSTEM |