RU56506U1

RU56506U1 - DEVICE FOR INFLUENCE ON A FLOW OF A FLUID

Info

Publication number: RU56506U1
Application number: RU2006116764/22U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Павлович Терёхин; Денис Юрьевич Котляров; Владимир Спиридонович Чепкасов
Original assignee: Терехин Вячеслав Павлович
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2006-09-10

Abstract

Полезная модель относится к средствам воздействия на поток текучей среды при транспортировании жидкостей по трубопроводам и может быть использована в машиностроении, химической, нефтяной и других отраслях промышленности. Устройство для воздействия на поток текучей среды содержит установленные последовательно и соединенные каналами входную камеру подачи компонентов, гидродинамический генератор, с ускорителем потока и резонаторной камерой с резонансными консольными пластинами, и выходную камеру для отвода смеси. Устройство снабжено патрубком подачи газа, выходное отверстие которого расположено во входной камере подачи компонентов. Технический результат - расширение технологических возможностей за счет обеспечения возможности получения трехкомпонентных смесей и повышение эффективности воздействия на поток текучей среды за счет наработки продуктов звукохимических реакций. 3 з. п.ф-лы, 1 ил.The utility model relates to means of influencing the fluid flow during the transportation of liquids through pipelines and can be used in mechanical engineering, chemical, oil and other industries. A device for influencing a fluid flow comprises an input chamber for supplying components, a hydrodynamic generator, with a flow accelerator and a resonator chamber with resonant cantilever plates, and an outlet chamber for discharging the mixture, which are installed in series and connected by channels. The device is equipped with a gas supply pipe, the outlet of which is located in the inlet chamber of the component supply. The technical result is the expansion of technological capabilities by providing the possibility of obtaining three-component mixtures and increasing the efficiency of the impact on the fluid flow due to the production of soundchemical reaction products. 3 s P. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к средствам воздействия на поток текучей среды при транспортировании жидкостей по трубопроводам и может быть использована в машиностроении, химической, нефтяной и других отраслях промышленности.The utility model relates to means of influencing the fluid flow during the transportation of liquids through pipelines and can be used in mechanical engineering, chemical, oil and other industries.

Известно устройство для диспергирования примесей в текучей среде - гидродинамический излучатель для дробления примесей в потоке жидкости (Неволин В.Г., Поздеев О.В. «Акустическое воздействие в технологических процессах при добыче нефти», г. Пермь. - ПермНИПИ-нефть. - 1991. - С.34-36), состоящий из сопла и отражателя, соединенных резонирующими стержнями, выполненными в виде пустотелых цилиндров с прорезанными вдоль образующих пазами. Гидродинамический излучатель устанавливают в трубопроводе таким образом, чтобы жидкость поступала в сопло, а затем на отражатель.A device for dispersing impurities in a fluid - a hydrodynamic emitter for crushing impurities in a fluid stream (Nevolin VG, Pozdeev OV "Acoustic effects in technological processes in oil production", Perm. - PermNIPI-oil. - 1991. - P.34-36), consisting of a nozzle and a reflector connected by resonating rods made in the form of hollow cylinders with grooves cut along the generatrix. The hydrodynamic emitter is installed in the pipeline so that the liquid enters the nozzle and then to the reflector.

Данное устройство не обеспечивает эффективного перемешивания компонентов за счет диспергирования примесей в текучей среде и их эмульгирования, что объясняется наличие пороговых скоростей движения жидкости, при которых и начинает работать гидродинамический излучатель как генератор звука. Кроме того, с помощью такого устройства можно получить только двухкомпонентные смеси, что снижает его технологические возможности.This device does not provide effective mixing of the components due to the dispersion of impurities in the fluid and their emulsification, which is explained by the presence of threshold fluid velocities at which the hydrodynamic emitter starts to work as a sound generator. In addition, with the help of such a device it is possible to obtain only two-component mixtures, which reduces its technological capabilities.

Наиболее близким к предлагаемому устройству и принятым в качестве прототипа является устройство для воздействия на поток текучей среды (пат. RU 2215202, МПК⁸ F 15 D 1/02, опубл. 2003 г.), содержащее установленные последовательно и соединенные каналами входную камеру подачи компонентов, гидродинамический генератор с ускорителем потока и резонаторной камерой с резонансными консольными пластинами и выходную камеру для отвода смеси.Closest to the proposed device and adopted as a prototype is a device for influencing the flow of fluid (US Pat. RU 2215202, IPC ⁸ F 15 D 1/02, publ. 2003), containing installed in series and connected by channels of the input chamber of the components , a hydrodynamic generator with a flow accelerator and a resonator chamber with resonant cantilever plates and an output chamber for discharging the mixture.

Такое устройство позволяет несколько повысить эффективность диспергирования примесей в текучей среде и эмульгирования жидких примесей за счет обеспечения устойчивых суперкавитационных режимов течения суспензий и эмульсий для снижения их вязкости.This device allows you to slightly increase the efficiency of dispersion of impurities in the fluid and emulsification of liquid impurities by providing stable supercavitational flow regimes of suspensions and emulsions to reduce their viscosity.

Однако такое устройство также недостаточно эффективно и имеет ограниченные технологические возможности.However, such a device is also not efficient enough and has limited technological capabilities.

Задачей предлагаемой полезной модели является расширение технологических возможностей за счет обеспечения возможности получения трехкомпонентных смесей и повышение эффективности воздействия на поток текучей среды за счет наработки продуктов звукохимических реакций.The objective of the proposed utility model is the expansion of technological capabilities by providing the ability to obtain three-component mixtures and increasing the efficiency of the impact on the fluid flow due to the production of soundchemical reaction products.

Поставленная задача решается усовершенствованием устройства для воздействия на поток текучей среды, содержащего установленные последовательно и соединенные каналами входную камеру подачи компонентов, гидродинамический генератор, с ускорителем потока и резонаторной камерой с резонансными консольными пластинами, и выходную камеру для отвода смеси.The problem is solved by improving the device for influencing the fluid flow, which contains an input chamber for supplying components, a hydrodynamic generator, with a flow accelerator and a resonator chamber with resonant cantilever plates, and an outlet chamber for discharging the mixture, which are installed in series and connected by channels.

Это усовершенствование заключается в том, что устройство снабжено патрубком подачи газа, выходное отверстие которого расположено во входной камере подачи компонентов.This improvement lies in the fact that the device is equipped with a gas supply pipe, the outlet of which is located in the inlet chamber of the component supply.

Кроме того, выходное отверстие патрубка подачи газа может быть расположено ниже канала, соединяющего входную камеру подачи компонентов с ускорителем потока.In addition, the outlet of the gas supply pipe may be located below the channel connecting the input chamber of the component supply to the flow accelerator.

Кроме того, патрубок подачи газа может быть выполнен в виде дросселя.In addition, the gas supply pipe can be made in the form of a throttle.

Кроме того, верхняя часть боковой поверхности выходной камеры может иметь образующую, расположенную выше верхней части боковой поверхности резонаторной камеры.In addition, the upper part of the side surface of the output chamber may have a generatrix located above the upper part of the side surface of the resonator chamber.

Снабжение устройства патрубком подачи газа, выходное отверстие которого расположено во входной камере подачи компонентов, позволяет Providing the device with a gas supply pipe, the outlet of which is located in the inlet chamber of the component supply, allows

подать третий компонент - газ, что необходимо для получения трехкомпонентных смесей и повышения эффективности воздействия на поток текучей среды за счет наработки продуктов звукохимических реакций.apply the third component - gas, which is necessary to obtain three-component mixtures and increase the efficiency of exposure to the fluid flow due to the production of soundchemical reaction products.

Расположение выходного отверстия патрубка подачи газа ниже канала, соединяющего входную камеру подачи компонентов с ускорителем потока, позволяет равномерно распределит поток газа через ускоритель.The location of the outlet of the gas supply pipe below the channel connecting the input chamber of the component supply with the flow accelerator, allows you to evenly distribute the gas flow through the accelerator.

Выполнение патрубка подачи газа в виде дросселя также позволяет равномерно распределит поток газа через ускоритель.The implementation of the gas supply pipe in the form of a throttle also allows you to evenly distribute the gas flow through the accelerator.

Выполнение верхней части боковой поверхности выходной камеры с образующей, расположенной выше верхней части боковой поверхности резонаторной камеры, позволяет исключить скопление газа в верхней части резонаторной камеры, что необходимо для эффективного дробления частиц и наработки продуктов звукохимии.The implementation of the upper part of the lateral surface of the output chamber with a generatrix located above the upper part of the lateral surface of the resonator chamber eliminates the accumulation of gas in the upper part of the resonator chamber, which is necessary for efficient particle crushing and production of sound chemistry products.

Изобретение поясняется чертежом, где изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.The invention is illustrated in the drawing, which shows the proposed device, a longitudinal section.

Устройство для воздействия на поток текучей среды содержит установленные последовательно и соединенные каналами входную камеру 1 подачи компонентов, гидродинамический генератор с ускорителем 2 потока и резонаторной камерой 3 с резонансными консольными пластинами 4, и выходную камеру 5 для отвода смеси. Устройство снабжено патрубком 6 подачи газа, выходное отверстие 7 которого расположено во входной камере 1 подачи компонентов. В приведенном варианте выходное отверстие 7 патрубка 6 подачи газа расположено ниже отверстий, образующих канал 8, соединяющий входную камеру 1 подачи компонентов и являющимся соплами ускорителя потока 2. Патрубок 6 подачи газа выполнен в виде дросселя. Верхняя часть 9 боковой поверхности выходной камеры 5 имеет образующую, расположенную выше верхней части 10 боковой поверхности резонаторной камеры 3. Для контроля давления входная камера 1 и выходная 5 снабжены патрубками 11 и 12, к которым присоединяются манометры.A device for influencing a fluid stream comprises an input chamber 1 for supplying components, a hydrodynamic generator with a flow accelerator 2 and a resonator chamber 3 with resonant cantilever plates 4, and an output chamber 5 for discharging the mixture, mounted in series and connected by channels. The device is equipped with a pipe 6 gas supply, the outlet 7 of which is located in the inlet chamber 1 of the component supply. In the above embodiment, the outlet 7 of the gas supply pipe 6 is located below the holes forming a channel 8 connecting the component input chamber 1 and being nozzles of the flow accelerator 2. The gas supply pipe 6 is made in the form of a throttle. The upper part 9 of the lateral surface of the output chamber 5 has a generatrix located above the upper part 10 of the lateral surface of the resonator chamber 3. For pressure control, the inlet chamber 1 and the outlet 5 are equipped with nozzles 11 and 12 to which pressure gauges are connected.

Устройство для воздействия на поток текучей среды работает следующим образом. Устройство устанавливают в трубопроводе так, чтобы поток текучей среды (жидкость с твердыми включениями) поступал во входную камеру 1, в которую по патрубку 6 подается газ. При выходе из патрубка 6 газ расширяется и, поднимаясь, равномерно распределяется по сечению, проходя вместе с жидкостью и твердыми включениями по каналу 8 - соплам ускорителя 2. Ускоряясь, поток текучей среды натекает на резонансные пластины 4, вызывая в них интенсивные автоколебания консольных частей резонансных пластин 4, в результате которых излучаются акустические волны. Насыщенный газом поток текучей среды, обтекая резонансные платины 4, попадет в зоны отрыва потока, что вызывает значительные перепады давления на свободных поверхностях и внутри потока и, как следствие, приводит к кавитации. При движении текучей среды с твердыми и жидкими нерастворимыми примесями, в акустическом поле, создаваемом резонансными пластинами 4, и за счет кавитационного воздействия происходит диспергирование твердых примесей и эмульгирование жидких нерастворимых примесей, образование продуктов звукохимических реакций, повышающее эффективность смешения компонентов.A device for influencing the flow of fluid works as follows. The device is installed in the pipeline so that the fluid flow (liquid with solid inclusions) enters the inlet chamber 1, into which gas is supplied through the pipe 6. When leaving the nozzle 6, the gas expands and, rising, is evenly distributed over the cross section, passing along with the liquid and solid inclusions through the channel 8 - the nozzles of the accelerator 2. Accelerating, the fluid flow flows onto the resonant plates 4, causing intense self-oscillations of the console parts of the resonant plates 4, as a result of which acoustic waves are emitted. A gas-saturated fluid stream flowing around the resonant platinum 4 will fall into the separation zone of the stream, which causes significant pressure drops on the free surfaces and inside the stream and, as a result, leads to cavitation. During the movement of a fluid with solid and liquid insoluble impurities, in the acoustic field created by the resonant plates 4, and due to cavitation exposure, solid impurities are dispersed and liquid insoluble impurities are emulsified, sound chemical reaction products are formed, which increases the mixing efficiency of the components.

Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет расширить технологические возможности за счет обеспечения возможности получения трехкомпонентных смесей и повысить эффективность воздействия на поток текучей среды за счет наработки продуктов звукохимических реакций.Thus, the use of the proposed utility model allows to expand technological capabilities by providing the ability to obtain three-component mixtures and to increase the efficiency of the impact on the fluid flow due to the production of soundchemical reaction products.

Claims

1. A device for influencing a fluid stream, comprising an inlet chamber for supplying components arranged in series and connected by channels, a hydrodynamic generator with a flow accelerator and a resonator chamber with resonant cantilever plates, and an outlet chamber for removing the mixture, characterized in that it is equipped with a gas supply pipe whose outlet is located in the inlet chamber of the component supply.

2. The device according to claim 1, characterized in that the outlet of the gas supply pipe is located below the channel connecting the input chamber of the component supply with the flow accelerator.

3. The device according to claim 1, characterized in that the gas supply pipe is made in the form of a throttle.

4. The device according to claim 1, characterized in that the upper part of the side surface of the output chamber has a generatrix located above the upper part of the side surface of the resonator chamber.