RU52459U1

RU52459U1 - PRESSURE STABILIZER

Info

Publication number: RU52459U1
Application number: RU2005125357/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Андреевич Фроликов; Иван Николаевич Костылев; Владимир Викторович Будашов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Арзамасский приборостроительный завод"
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2006-03-27

Abstract

Стабилизатор предназначен для гашения колебаний давления и расхода при прохождении пульсирующих потоков рабочей среды через расходомер, например, при учете расхода топлива дизельными двигателями.The stabilizer is designed to damp pressure and flow fluctuations during the passage of pulsating flows of the working medium through the flow meter, for example, when taking into account fuel consumption by diesel engines.

Стабилизатор давления содержит полый цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, охватывающий расположенный в нем перфорированный стакан 4, сообщенный отверстиями перфорации с кольцевой предкамерой 5 и расположенный на входе стабилизатора давления. На полом цилиндрическом корпусе установлен дополнительный цилиндрический корпус 6, образующий воздушную полость 7, выполняющую роль упругого гасителя пульсаций, сообщающуюся с кольцевой предкамерой 5 с помощью отверстия 8, выполненного в верхней части цилиндрического корпуса 1 в месте установки дополнительного цилиндрического корпуса 6, причем диаметр отверстия 8 равен диаметру условного прохода dy центрального трубопровода. Суммарная площадь отверстий перфорации на боковой поверхности стакана 4 составляет 20-40% площади проходного сечения центрального трубопровода. Диаметр основного полого цилиндрического корпуса 1 по сравнению с диаметром центрального трубопровода выполнен в соотношении 3,5:1.The pressure stabilizer comprises a hollow cylindrical body 1 with inlet 2 and outlet 3 nozzles, covering the perforated cup 4 located therein, communicated with perforation holes with an annular precamera 5 and located at the inlet of the pressure stabilizer. An additional cylindrical body 6 is installed on the hollow cylindrical body, forming an air cavity 7, acting as an elastic pulsation damper, communicating with the annular precamera 5 by means of an opening 8 made in the upper part of the cylindrical body 1 at the installation site of the additional cylindrical body 6, and the diameter of the hole 8 equal to the nominal diameter dy of the central pipeline. The total area of the perforation holes on the side surface of the Cup 4 is 20-40% of the area of the bore of the Central pipeline. The diameter of the main hollow cylindrical body 1 in comparison with the diameter of the Central pipeline is made in the ratio of 3.5: 1.

Description

Пульсирующие потоки отличаются от постоянных тем, что при прохождении через расходомер скорость потока и давление постоянно меняются.Pulsating flows differ from constant ones in that when passing through the flowmeter, the flow rate and pressure are constantly changing.

При измерении среднего значения пульсирующих расходов в большинстве случаев возникает дополнительная погрешность, величина и знак которой зависят как от вида, характера и величины пульсаций, так и от рода примененных измерительных приборовWhen measuring the average value of pulsating flows, in most cases there is an additional error, the magnitude and sign of which depend both on the type, nature and magnitude of the pulsations, and on the type of measuring instruments used

Известны устройства, предназначенные для уменьшения вынужденных колебаний давления, в которых используется принцип диссипативного и упругодеформирующего воздействия на пульсирующий поток при его пропускании через перфорационные отверстия и взаимодействии со стенками демпфирующих камер, а именно, стабилизатор давления, содержащий полый цилиндрический корпус с фланцами, охватывающий расположенный в нем центральный перфорированный трубопровод, сообщенный отверстиями перфорации с демпфирующей камерой, образованной оболочкой, установленной между фланцами в корпусе коаксиально центральному трубопроводу. (Патент РФ №2133906, 27.07.1999, F 16 L 55/04).Known devices designed to reduce forced pressure fluctuations, which use the principle of dissipative and elastically deforming effects on the pulsating flow when it is passed through perforation holes and interacts with the walls of the damping chambers, namely, a pressure stabilizer containing a hollow cylindrical body with flanges covering a central perforated pipe communicated with perforation holes with a damping chamber formed by a shell is installed phenomenon between the flanges in the housing coaxially to the central conduit. (RF patent No. 213906, 07.27.1999, F 16 L 55/04).

Известно также устройство, содержащее полый цилиндрический корпус с фланцами, охватывающий расположенный в нем центральный перфорированный трубопровод, сообщенный отверстиями перфорации с демпфирующей камерой, образованной оболочкой с перфорационными отверстиями, установленной между фланцами в корпусе коаксиально центральному трубопроводу. (Патент РФ №2249751, 13.10.2003, F 16 L 55/04).A device is also known comprising a hollow cylindrical body with flanges, covering a central perforated pipe located therein, communicated by perforation holes with a damping chamber formed by a shell with perforation holes installed between the flanges in the housing coaxially with the central pipeline. (RF patent No. 229751, 10/13/2003, F 16 L 55/04).

Недостатками известных устройств является сложность конструкции, обусловленная наличием демпфирующих (упругодеформирующих) элементов, кроме того большая часть объема стабилизатора нерационально занята The disadvantages of the known devices is the design complexity due to the presence of damping (elasto-deforming) elements, in addition, most of the volume of the stabilizer is irrationally occupied

центральным перфорированным трубопроводом и демпфирующими элементами, что затрудняет пропускание основного потока рабочей жидкости.central perforated pipe and damping elements, which makes it difficult to pass the main flow of the working fluid.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является выбранный в качестве прототипа стабилизатор давления, содержащий полый цилиндрический корпус с фланцами, охватывающий расположенную в нем цилиндрическую перфорированную проставку, в верхней части полого цилиндрического корпуса расположены дополнительные цилиндрические корпуса с установленными в них перфорированными перегородками и демпфирующими элементами, а в кольцевой предкамере размещены эластичные демпфирующие вставки. (Патент РФ №2133905, 27.07.1999, F 16 L 55/04).The closest in technical essence to the proposed device is a pressure stabilizer selected as a prototype, containing a hollow cylindrical body with flanges, covering a cylindrical perforated spacer located in it, additional cylindrical bodies with perforated partitions and damping elements installed in them are located in the upper part of the hollow cylindrical body and elastic damping inserts are placed in the annular chamber. (RF patent No. 213905, 07.27.1999, F 16 L 55/04).

Недостатками указанного устройства является наличие усложняющих конструкцию нескольких дополнительных полых цилиндрических корпусов, заполненных перфорационными перегородками и демпфирующими элементами, кроме того значительная часть объема стабилизатора занята цилиндрической перфорированной проставкой и демпфирующими вставками, препятствующими прохождению основного потока рабочей среды.The disadvantages of this device are the presence of complicating the design of several additional hollow cylindrical bodies filled with perforated walls and damping elements, in addition, a significant part of the stabilizer volume is occupied by a cylindrical perforated spacer and damping inserts that impede the passage of the main flow of the working medium.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции стабилизатора давления при обеспечении максимального сглаживания амплитуды пульсаций потока и обеспечения технологичности конструкции.The objective of the utility model is to simplify the design of the pressure stabilizer while ensuring maximum smoothing of the amplitude of the flow pulsations and ensure the manufacturability of the design.

Поставленная задача достигается тем, что в стабилизаторе давления, содержащем основной полый цилиндрический корпус, охватывающий с образованием кольцевой предкамеры установленную внутри него коаксиально цилиндрическую перфорированную проставку, подводящий и отводящий патрубки, дополнительный полый цилиндрический корпус, установленный на верхней части основного корпуса стабилизатора и сообщенный с кольцевой предкамерой с помощью отверстия, выполненного в основном цилиндрическом корпусе в месте установки полого цилиндрического корпуса, что цилиндрическая перфорированная проставка выполнена в виде перфорированного по боковой поверхности стакана, установленного на входе основного The problem is achieved in that in 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, an additional hollow cylindrical body mounted on the upper part of the stabilizer main body and communicated with the annular by a pre-chamber with an opening made in the main cylindrical body at the installation site of the hollow cylindrical rpusa that a cylindrical perforated spacer is in the form of a perforated side surface of the glass that is installed on the main inlet

потока рабочей среды, а дополнительный цилиндрический корпус установлен на выходе стабилизатора, причем диаметр отверстия, сообщающего дополнительный цилиндрический корпус с кольцевой предкамерой равен диаметру условного прохода центрального трубопровода. Суммарная площадь отверстий перфорации на боковой поверхности стакана составляет 20-40% площади проходного сечения центрального трубопровода. Кроме того, диаметр основного полого цилиндрического корпуса по сравнению с диаметром центрального трубопровода выполнен в соотношении 3,5:1.the medium flow, and an additional cylindrical body is installed at the output of the stabilizer, and the diameter of the hole communicating the additional cylindrical body with an annular precamera is equal to the diameter of the conditional passage of the central pipeline. The total area of the perforation holes on the side surface of the glass is 20-40% of the passage area of the central pipeline. In addition, the diameter of the main hollow cylindrical body in comparison with the diameter of the Central pipeline is made in the ratio of 3.5: 1.

Предложенный стабилизатор давления значительно упрощает конструкцию устройства и повышает пропускную способность стабилизатора, так как в кольцевой предкамере отсутствуют дополнительные устройства, усложняющие конструкцию устройства и препятствующие движению потока рабочей среды.The proposed pressure stabilizer greatly simplifies the design of the device and increases the throughput of the stabilizer, since there are no additional devices in the annular chamber that complicate the design of the device and prevent the flow of the working medium.

На чертеже показана конструктивная схема стабилизатора давленияThe drawing shows a structural diagram of a pressure stabilizer

Стабилизатор давления содержит полый цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, охватывающий расположенный в нем перфорированный стакан 4, сообщенный отверстиями перфорации с кольцевой предкамерой 5 и расположенный на входе стабилизатора давления. На полом цилиндрическом корпусе установлен дополнительный цилиндрический корпус 6, образующий воздушную полость 7, выполняющую роль упругого гасителя пульсаций, сообщающуюся с кольцевой предкамерой 5 с помощью отверстия 8, выполненного в верхней части цилиндрического корпуса 1 в месте установки дополнительного цилиндрического корпуса 6, причем диаметр отверстия 8 равен диаметру условного прохода dy центрального трубопровода.The pressure stabilizer comprises a hollow cylindrical body 1 with inlet 2 and outlet 3 nozzles, covering the perforated cup 4 located therein, communicated with perforation holes with an annular precamera 5 and located at the inlet of the pressure stabilizer. An additional cylindrical body 6 is installed on the hollow cylindrical body, forming an air cavity 7, acting as an elastic pulsation damper, communicating with the annular precamera 5 by means of an opening 8 made in the upper part of the cylindrical body 1 at the installation site of the additional cylindrical body 6, and the diameter of the hole 8 equal to the nominal diameter dy of the central pipeline.

Стабилизатор давления работает следующим образом. При возникновении неустойчивых режимов течения рабочей среды гашение колебаний давления (расхода) в стабилизаторе происходит за счет многократной диссипации энергии колебаний на распределенной перфорации перфорированного стакана 4, а также за счет образованной дополнительным цилиндрическим The pressure stabilizer operates as follows. In the event of unstable flow conditions of the working medium, the damping of pressure (flow) fluctuations in the stabilizer occurs due to multiple dissipation of the vibration energy on the distributed perforation of the perforated cup 4, and also due to the formation of an additional cylindrical

корпусом воздушной полости 7, выполняющей роль упругого гасителя пульсаций потока рабочей среды. Перфорированный стакан 4 разбивает основные струи потока рабочей среды, подаваемые через входной патрубок 2, на более мелкие, тем самым уменьшая размеры и характер пульсаций потока, окончательное сглаживание пульсаций потока рабочей среды происходит с помощью дополнительного цилиндрического корпуса 6. Выбранные экспериментальным путем - суммарная площадь отверстий перфорации на боковой поверхности стакана 4 составляет 20-40% площади проходного сечения центрального трубопровода и диаметр основного полого цилиндрического корпуса 1 по сравнению с диаметром центрального трубопровода выполнен в соотношении 3,5:1 обеспечивают максимальное сглаживание амплитуды пульсаций потока.the body of the air cavity 7, performing the role of an elastic absorber of pulsations of the flow of the working medium. Perforated cup 4 splits the main jets of the working fluid stream supplied through the inlet pipe 2 into smaller ones, thereby reducing the size and nature of the pulsations of the flow, the final smoothing of the pulsations of the working fluid flow occurs using an additional cylindrical body 6. Selected experimentally - the total area of the holes perforation on the side surface of the Cup 4 is 20-40% of the area of the bore of the Central pipeline and the diameter of the main hollow cylindrical body 1 at pared with the diameter of the central pipe is formed in a ratio of 3.5: 1 provide maximum flow smoothing ripple amplitude.

Наличие в конструкции устройства перфорированного стакана 4 и дополнительного полого цилиндрического корпуса 6 позволяет сглаживать амплитуды пульсаций потока рабочей среды, как высокочастотную так и низкочастотную, что в свою очередь позволит повысить точность измерения расхода среды.The presence in the device design of a perforated cup 4 and an additional hollow cylindrical body 6 makes it possible to smooth out the amplitudes of the pulsations of the flow of the working medium, both high-frequency and low-frequency, which in turn will improve the accuracy of measuring the flow rate of the medium.

Детали стабилизатора изготавливают из углеродистых конструкционных или коррозионно-стойких сталей в зависимости от эксплуатационных условий работы, которые определяются свойствами рабочей среды. Стабилизатор давления устанавливают в центральный трубопровод при помощи фланцев или при помощи резьбового соединения входного и выходного патрубков с центральным трубопроводом.Stabilizer parts are made of carbon structural or corrosion-resistant steels, depending on the operating conditions of the work, which are determined by the properties of the working environment. The pressure stabilizer is installed in the Central pipeline using flanges or using a threaded connection of the inlet and outlet nozzles with the Central pipeline.

Стабилизатор давления с таким конструктивным исполнением обеспечивает максимальное гашение пульсаций потока рабочей среды и в то же время отличается простотой конструкции.A pressure stabilizer with such a design ensures maximum damping of the pulsations of the flow of the working medium and at the same time differs in its simplicity of design.

Предложенное техническое решение целесообразно использовать для измерения пульсирующих расходов при учете расхода топлива на дизельных двигателях тепловозов, карьерных самосвалов, судов.It is advisable to use the proposed technical solution for measuring pulsating costs when taking into account fuel consumption on diesel engines of diesel locomotives, mining trucks, and ships.

Claims

1. A pressure stabilizer comprising a main hollow cylindrical body, covering, with the formation of an annular prechamber, a coaxial cylindrical perforated spacer installed inside it, an inlet and outlet branch pipe, an additional hollow cylindrical body mounted on the upper part of the stabilizer main body and communicated with the annular prechamber via an opening made in the main cylindrical body at the installation site of the hollow cylindrical body, characterized in that The perforated spacer is made in the form of a cup perforated on the side surface installed at the inlet of the main flow of the working medium, and an additional cylindrical body is installed at the output of the stabilizer, and the diameter of the hole communicating the additional cylindrical body with an annular precamera is equal to the diameter of the conditional passage of the central pipeline.

2. The stabilizer according to claim 1, characterized in that the total area of the perforation holes on the side surface of the glass is 20-40% of the passage area of the central pipeline.

3. The stabilizer according to claim 1, characterized in that the diameter of the main hollow cylindrical body in comparison with the diameter of the Central pipeline is made in the ratio of 3.5: 1.