RU2792384C2 - Pressure stabilizer damping device - Google Patents

Pressure stabilizer damping device Download PDF

Info

Publication number
RU2792384C2
RU2792384C2 RU2021120396A RU2021120396A RU2792384C2 RU 2792384 C2 RU2792384 C2 RU 2792384C2 RU 2021120396 A RU2021120396 A RU 2021120396A RU 2021120396 A RU2021120396 A RU 2021120396A RU 2792384 C2 RU2792384 C2 RU 2792384C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
damping chamber
section
pressure
pressure stabilizer
chamber
Prior art date
Application number
RU2021120396A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021120396A (en
Inventor
Константин Сергеевич Качер
Юрий Георгиевич Шушканов
Евгений Николаевич Губатюк
Виктор Николаевич Горбунов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОВЭЙВ Технологии"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОВЭЙВ Технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОВЭЙВ Технологии"
Publication of RU2021120396A publication Critical patent/RU2021120396A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2792384C2 publication Critical patent/RU2792384C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: pipeline transport.
SUBSTANCE: device designs aimed to effectively reduce the damaging effects of pulsations and pressure dips (water hammer effect) on pipelines for various purposes, diameters and a wide range of working medium pressures. The pressure stabilizer for pipeline systems of a wide range of working pressure of the pumped medium with small, medium and large flow diameter contains a section of the central perforated pipeline, covered by an antechamber with a damping chamber placed outside it, equipped with a movable element in form of an elastic deformation cylinder with elliptical cross-section, filled with elastic elements located coaxially to generatrix of the damping chamber, and the latter, made with one removable plug, is connected to the antechamber by two pipes having the properties of "inlet" and "outlet" of the damping chamber in the direction of the working medium.
EFFECT: invention should provide an increase in operational properties, a reduction in weight and a simplification of the design of the pressure stabilizer.
5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту в части конструкций устройств, предназначенных для противоаварийной защиты трубопроводов и оборудования путем гашения (снижения до допустимого уровня) волновых (динамическая составляющая давления гидроудара, вынужденные автоколебания, резонансные явления) и вибрационных процессов, возникающих в трубопроводах на стационарном, штатном переходном и аварийном режимах работы гидросистем различного назначения и диаметра.The invention relates to pipeline transport in terms of designs of devices designed for emergency protection of pipelines and equipment by damping (reducing to an acceptable level) wave (dynamic component of hydraulic shock pressure, forced self-oscillations, resonant phenomena) and vibration processes that occur in pipelines at a stationary, regular transitional and emergency operation of hydraulic systems for various purposes and diameters.

Известен стабилизатор давления, состоящий из перфорированного трубопровода с присоединительными патрубками и охватывающей его демпфирующей камеры, которая выполнена в виде цилиндрической трубки из эластичного материала, охваченной жестким кожухом. Кольцевое пространство между кожухом и трубкой заполнено вкладышем из упругого материала с распределенными по его поверхности различной формы выемками и (или) полостями (Патентообладатель ООО «Венчурные проекты» АО «Деловые консультации Москвы». Ликвидировано в 2006 г. Стабилизатор давления. Описание изобретения к патенту Российской Федерации №2144641 по классу F16L 55/04, опубликованное 20.01.2000 г.).A pressure stabilizer is known, consisting of a perforated pipeline with connecting pipes and a damping chamber enclosing it, which is made in the form of a cylindrical tube of elastic material, covered by a rigid casing. The annular space between the casing and the tube is filled with an insert made of an elastic material with recesses and (or) cavities distributed over its surface of various shapes (Patentee LLC Venture Projects JSC Business Consulting Moscow. Liquidated in 2006. Pressure stabilizer. Description of the invention to the patent Russian Federation No. 2144641 in class F16L 55/04, published on 01/20/2000).

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции; низкая эффективность работы при высоких рабочих давлениях; малый полезный объем демпфирующей камеры, приводящий к значительному увеличению количества стабилизаторов давления при возникновении необходимости повышения коэффициента гашения волновых колебаний; непригодность для работы в гидросистемах транспортировки агрессивных сред (нефть, стабильный газовый конденсат, жидкий аммиак, керосин); образование застойных зон и низкие эксплуатационные свойства.The disadvantages of this device are the complexity of the design; low efficiency at high operating pressures; small useful volume of the damping chamber, leading to a significant increase in the number of pressure stabilizers when it becomes necessary to increase the coefficient of damping of wave oscillations; unsuitability for work in hydraulic systems for transportation of aggressive media (oil, stable gas condensate, liquid ammonia, kerosene); the formation of stagnant zones and low performance properties.

Задачи, на решение которых направлены предлагаемые подходы - упрощение конструкции, повышение эффективности работы демпфирующей камеры за счет увеличения его полезного объема, устранение застойных зон за счет изменения направления движения потока рабочей среды и использования в ней свойств кавитационных процессов, снижение массогабаритных характеристик, повышение эксплуатационных свойств и эффективности работы изделия в целом при высоких давлениях рабочей среды и ее разнородности.The tasks to be solved by the proposed approaches are to simplify the design, increase the efficiency of the damping chamber by increasing its usable volume, eliminating stagnant zones by changing the direction of the flow of the working medium and using the properties of cavitation processes in it, reducing weight and size characteristics, improving operational properties and efficiency of the product as a whole at high pressures of the working medium and its heterogeneity.

Технический результат достигается тем, что стабилизатор давления для трубопроводных систем широкого диапазона рабочего давления перекачиваемой среды малого, среднего и большого проходного диаметра содержит участок центрального перфорированного трубопровода, охватываемого предкамерой с вынесенной за ее пределы демпфирующей камерой, снабженной подвижным элементом в виде упруго-деформируемого цилиндра эллиптического сечения, наполненного упругими элементами, расположенными коаксиально образующей демпфирующей камеры, согласно изобретению, демпфирующая камера выполнена с одной съемной заглушкой, соединена с предкамерой двумя патрубками, имеющими свойства «входа» и «выхода» демпфирующей камеры по ходу движения рабочей среды. The technical result is achieved by the fact that the pressure stabilizer for pipeline systems of a wide range of working pressures of the pumped medium of small, medium and large bore diameter contains a section of the central perforated pipeline, covered by a pre-chamber with a damping chamber placed outside it, equipped with a movable element in the form of an elastically deformable elliptical cylinder section, filled with elastic elements located coaxially forming the damping chamber, according to the invention, the damping chamber is made with one removable plug, connected to the pre-chamber by two nozzles having the properties of "input" and "output" of the damping chamber in the direction of movement of the working medium.

Демпфирующая камера стабилизатора давления выполнена в удлиненном корпусе. The damping chamber of the pressure stabilizer is made in an elongated housing.

Подвижный элемент демпфирующей камеры выполнен в виде упруго-деформируемого герметичного металлического или неметаллического цилиндра эллиптического сечения, закрепленного на прижимной пластине. The movable element of the damping chamber is made in the form of an elastically deformable sealed metal or non-metal cylinder of elliptical cross section, fixed on the pressure plate.

Упругий элемент демпфирующей камеры, находящийся в упруго-деформируемом цилиндре эллиптического сечения, выполнен в виде удлиненного упруго-эластичного материала, в сечении имеющего форму тонкостенной эластичной трубки. The elastic element of the damping chamber, located in the elastically deformable cylinder of elliptical cross section, is made in the form of an elongated elastic material, in the cross section having the shape of a thin-walled elastic tube.

Подвижный элемент демпфирующей камеры в виде упруго-деформируемого герметичного металлического или неметаллического цилиндра эллиптического сечения, нейтрального к большинству типов перекачиваемых жидкостей, позволяет эффективно использовать его в различных средах, включая нефть, стабильный газовый конденсат, жидкий аммиак, керосин.The movable element of the damping chamber in the form of an elastically deformable sealed metal or non-metal elliptical cylinder, neutral to most types of pumped liquids, allows it to be effectively used in various environments, including oil, stable gas condensate, liquid ammonia, kerosene.

При этом удлиненная цилиндрическая часть демпфера с одной стороны заглушена эллиптическим днищем, с другой закрывается эллиптической крышкой посредством фланцевого соединения. Внутри корпуса демпфера при помощи упорного кольца и прижимной пластины размещен сменный упруго деформируемый металлический или неметаллический цилиндр эллиптического сечения, являющийся упругим разделителем, наполненный упругими элементами в виде трубок из фторопласта.At the same time, the elongated cylindrical part of the damper, on the one hand, is plugged with an elliptical bottom, on the other hand, it is closed with an elliptical cover by means of a flange connection. Inside the damper housing, with the help of a thrust ring and a pressure plate, a replaceable elastically deformable metal or non-metal cylinder of elliptical section is placed, which is an elastic separator filled with elastic elements in the form of fluoroplast tubes.

На фиг. 1 изображен стабилизатор давления, на фиг.2 - демпфирующая камера, на фиг.3 - упругодемпфирующие элементы, размещенные во внутренней полости упругого разделителя.In FIG. 1 shows a pressure stabilizer, figure 2 - damping chamber, figure 3 - elastic damping elements placed in the inner cavity of the elastic separator.

Стабилизатор давления (фиг. 1) состоит из участка центрального перфорированного трубопровода 1, заключенного в цилиндрическую предкамеру 2, сообщающуюся с вынесенным за его пределы демпфером 3 при помощи патрубков 6. Демпфирующая камера 3 (фиг. 2) содержит упруго-деформируемый цилиндр эллиптического сечения (разделитель) 4 и упругодемпфирующие элементы 5 (фиг. 3), размещенные во внутренней полости упругого разделителя, и способные деформироваться по направлению знакопеременного воздействия возмущений.The pressure stabilizer (Fig. 1) consists of a section of the central perforated pipeline 1, enclosed in a cylindrical pre-chamber 2, which communicates with the damper 3 taken out of it by means of branch pipes 6. The damping chamber 3 (Fig. 2) contains an elastically deformable cylinder of elliptical cross section ( separator) 4 and elastic-damping elements 5 (Fig. 3), placed in the inner cavity of the elastic separator, and capable of deforming in the direction of the alternating impact of perturbations.

Принцип действияOperating principle

Перемещаясь по трубопроводу, рабочая среда образует различной природы (аварийные отключения электроэнергии, сбои системы управления и автоматики, человеческий фактор и др.) и частоты (насосная частота, собственная частота трубопроводов, частота опор, резонансные явления и др.) пульсации, провалы (скачки) давления и гидроудары.Moving through the pipeline, the working environment forms various nature (emergency power outages, failures of the control and automation systems, human factor, etc.) and frequencies (pumping frequency, natural frequency of pipelines, frequency of supports, resonant phenomena, etc.) pulsations, dips (jumps ) pressure and water hammer.

При прохождении рабочей среды (воды, агрессивных и неагрессивных жидкостей и др.) через диссипативные отверстия перфорированного участка центрального трубопровода 1 стабилизатора давления заполняются полость предкамеры 2 и гидравлическая полость (с наружной стороны упруго-деформируемого цилиндра эллиптического сечения) демпфирующей камеры 3.When the working medium (water, aggressive and non-aggressive liquids, etc.) passes through the dissipative holes of the perforated section of the central pipeline 1 of the pressure stabilizer, the cavity of the prechamber 2 and the hydraulic cavity (on the outside of the elastically deformable cylinder of elliptical section) of the damping chamber 3 are filled.

Скачок давления (волна, гидроудар), распространяясь по трубопроводу, последовательно через ближний и более удаленный по ходу перемещения рабочей среды патрубки 6, воздействует на упруго-деформируемый цилиндр эллиптического сечения 4. Происходит деформация упругодеформируемого цилиндра эллиптического сечения (разделителя) 4 и одновременное сжатие-разжатие (деформация) упругих элементов 5 (фиг.2) в ту или иную сторону (в зависимости от знака скачка давления). Таким образом осуществляется гашение пульсации (скачка давления, гидроудара).The pressure jump (wave, water hammer), propagating through the pipeline, successively through the nearest and more distant pipes 6 along the movement of the working medium, affects the elastically deformable cylinder of elliptical section 4. The deformation of the elastically deformable cylinder of elliptical section (separator) 4 occurs and simultaneous compression - expansion (deformation) of the elastic elements 5 (figure 2) in one direction or another (depending on the sign of the pressure jump). In this way, the damping of the pulsation (pressure surge, water hammer) is carried out.

Главными преимуществами конструкции являются:The main advantages of the design are:

взаимодействие волны (гидроудара) с упруго-деформируемым цилиндром эллиптического сечения происходит на значительно большей по сравнению с существующими конструкциями площади;the interaction of a wave (water hammer) with an elastically deformable cylinder of an elliptical section occurs on a much larger area compared to existing structures;

возможность повышения эффективности работы изделия (гашение гидроударов большей мощности и длительности) при незначительных изменениях массогабаритных характеристик его конструкции за счет присоединения его к корпусу предкамеры 2 при помощи двух патрубков 6;the possibility of increasing the efficiency of the product (damping water hammers of greater power and duration) with minor changes in the weight and size characteristics of its design by attaching it to the body of the prechamber 2 using two nozzles 6;

исключение застойных зон в демпфирующей камере за счет присоединения его к корпусу предкамеры 2 при помощи двух патрубков 6;exclusion of stagnant zones in the damping chamber by attaching it to the body of the pre-chamber 2 using two nozzles 6;

значительное уменьшение объема работ при проведении сервисного обслуживания и увеличение сроков межсервисного обслуживания.a significant reduction in the scope of work during service maintenance and an increase in the period of interservice maintenance.

Claims (5)

1. Стабилизатор давления для трубопроводных систем широкого диапазона рабочего давления перекачиваемой среды малого, среднего и большого проходного диаметра, содержащий участок центрального перфорированного трубопровода, охватываемого предкамерой с вынесенной за ее пределы демпфирующей камерой, снабженной подвижным элементом в виде упругодеформируемого цилиндра эллиптического сечения, наполненного упругими элементами, расположенными коаксиально образующей демпфирующей камеры, отличающийся тем, что демпфирующая камера, выполненная с одной съемной заглушкой, соединена с предкамерой двумя патрубками, имеющими свойства «входа» и «выхода» демпфирующей камеры по ходу движения рабочей среды. 1. Pressure stabilizer for pipeline systems with a wide operating pressure range of a pumped medium of small, medium and large bore diameter, containing a section of a central perforated pipeline, covered by a pre-chamber with a damping chamber placed outside it, equipped with a movable element in the form of an elastically deformable cylinder of elliptical cross-section, filled with elastic elements located coaxially forming the damping chamber, characterized in that the damping chamber, made with one removable plug, is connected to the pre-chamber by two pipes having the properties of "inlet" and "outlet" of the damping chamber in the direction of movement of the working medium. 2. Стабилизатор давления по п. 1, отличающийся тем, что демпфирующая камера выполнена в удлиненном корпусе. 2. The pressure stabilizer according to claim 1, characterized in that the damping chamber is made in an elongated housing. 3. Стабилизатор давления по п. 1, отличающийся тем, что подвижный элемент демпфирующей камеры выполнен в виде упругодеформируемого герметичного металлического или неметаллического цилиндра эллиптического сечения, закрепленного на прижимной пластине. 3. The pressure stabilizer according to claim 1, characterized in that the movable element of the damping chamber is made in the form of an elastically deformable sealed metal or non-metal cylinder of elliptical cross section, fixed on the pressure plate. 4. Стабилизатор давления по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент демпфирующей камеры, находящийся в упругодеформируемом цилиндре эллиптического сечения, выполнен в виде удлиненного упругоэластичного материала, в сечении имеющего форму тонкостенной эластичной трубки. 4. The pressure stabilizer according to claim 1, characterized in that the elastic element of the damping chamber, located in an elastically deformable cylinder of elliptical cross section, is made in the form of an elongated elastic material, in cross section having the shape of a thin-walled elastic tube. 5. Стабилизатор давления по п. 1, отличающийся тем, что подвижный элемент демпфирующей камеры в виде упругодеформируемого герметичного металлического или неметаллического цилиндра эллиптического сечения, нейтрального к большинству типов перекачиваемых жидкостей, позволяет эффективно использовать его в различных средах, включая нефть, стабильный газовый конденсат, жидкий аммиак, керосин.5. The pressure stabilizer according to claim 1, characterized in that the movable element of the damping chamber in the form of a resiliently deformable sealed metal or non-metal cylinder of elliptical cross section, which is neutral to most types of pumped liquids, makes it possible to effectively use it in various environments, including oil, stable gas condensate, liquid ammonia, kerosene.
RU2021120396A 2021-07-12 Pressure stabilizer damping device RU2792384C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021120396A RU2021120396A (en) 2023-01-12
RU2792384C2 true RU2792384C2 (en) 2023-03-21

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133905C1 (en) * 1997-10-15 1999-07-27 Научно-исследовательский технологический институт им.А.П.Александрова Pressure stabilizer
RU2133903C1 (en) * 1997-10-15 1999-07-27 Научно-исследовательский технологический институт им.А.П.Александрова Pressure stabilizer
RU2144641C1 (en) * 1999-01-22 2000-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "ДКМ Венчурные проекты" Pressure stabilizer
RU2012113764A (en) * 2012-04-10 2013-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОВЭЙВ Технологии" PRESSURE STABILIZER
RU138548U1 (en) * 2013-07-31 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромАрма" TRANSPORT MEDIA PRESSURE STABILIZER WITH SPLITED PULSE EXTINGUISHERS
RU2531483C1 (en) * 2013-07-31 2014-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромАрма" Self-killing of shock pulses of transferred medium in main pipeline
RU2015120501A (en) * 2015-06-01 2016-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОВЭЙВ Технологии" Pressure stabilizer

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133905C1 (en) * 1997-10-15 1999-07-27 Научно-исследовательский технологический институт им.А.П.Александрова Pressure stabilizer
RU2133903C1 (en) * 1997-10-15 1999-07-27 Научно-исследовательский технологический институт им.А.П.Александрова Pressure stabilizer
RU2144641C1 (en) * 1999-01-22 2000-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "ДКМ Венчурные проекты" Pressure stabilizer
RU2012113764A (en) * 2012-04-10 2013-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОВЭЙВ Технологии" PRESSURE STABILIZER
RU138548U1 (en) * 2013-07-31 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромАрма" TRANSPORT MEDIA PRESSURE STABILIZER WITH SPLITED PULSE EXTINGUISHERS
RU2531483C1 (en) * 2013-07-31 2014-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромАрма" Self-killing of shock pulses of transferred medium in main pipeline
EP2933548B1 (en) * 2013-07-31 2018-08-15 Obschestvo s ogranichennoi otvetstvennostju "TekhPromArma" (OOO "TekhPromArma") Method for damping pressure pulses in a product pipeline
RU2015120501A (en) * 2015-06-01 2016-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОВЭЙВ Технологии" Pressure stabilizer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2401570A (en) Hydraulic surge damper
US9803790B2 (en) Self-killing of shock pulses of transferred medium in main pipeline
WO2015016737A1 (en) Apparatus for self-damping of water hammer pulses in main pipelines
RU2792384C2 (en) Pressure stabilizer damping device
RU168152U1 (en) Pulse supercharger
RU2789001C1 (en) Pressure stabilizer
WO2012099492A1 (en) Pressure stabilizer
RU2743115C1 (en) Well sucker-rod pump with vertical spring pressure oscillation compensator
RU2459998C1 (en) Pressure fluctuation killer
RU2133906C1 (en) Pressure stabilizer
SU903652A1 (en) Hydraulic shock damper
RU2748711C1 (en) Piston pump with vertical spring compensator of pressure fluctuations
RU2021120396A (en) Pressure stabilizer. damping device.
SU1765603A1 (en) Pressure and flow damper
US20030155026A1 (en) Asymmetrical interference pulsation dampener
RU2245487C2 (en) Pipeline transport
US2474554A (en) Apparatus for pulsation elimination in fluid streams
RU2406012C1 (en) Multimode damper of pressure pulsations
RU2021134403A (en) Pressure stabilizer, damping device
RU136523U1 (en) DISPOSABLE SELF-LIQUIDATOR OF WORKING HYDRAULIC IMPULSE PULSES IN MAIN PIPELINES
RU32004U1 (en) Oscillator
SU1182227A1 (en) Pressure pulsation damper
SU1670284A1 (en) Device for damping pressure oscillations in pipelines
SU1622708A1 (en) Pressure pulsation damper
RU2245744C1 (en) Pulsator