RU2521531C1 - Device for protection of pipeline - Google Patents
Device for protection of pipeline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2521531C1 RU2521531C1 RU2013118887/06A RU2013118887A RU2521531C1 RU 2521531 C1 RU2521531 C1 RU 2521531C1 RU 2013118887/06 A RU2013118887/06 A RU 2013118887/06A RU 2013118887 A RU2013118887 A RU 2013118887A RU 2521531 C1 RU2521531 C1 RU 2521531C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- air
- basket
- inner cavity
- valve
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения и может быть использовано для защиты гидравлических систем от понижения давления, при котором происходит разрыв сплошности потока и предотвращения гидравлических ударов в магистральных трубопроводах путем впуска воздуха в места разрыва потока, а также для обеспечения штатного удаления воздуха из системы при ее заполнении.The proposed technical solution relates to the field of mechanical engineering and can be used to protect hydraulic systems from lowering the pressure at which the continuity of the flow ruptures and prevents hydraulic shocks in the main pipelines by air inlet at the places of flow rupture, as well as to ensure regular air removal from the system at filling it out.
В частности, предлагаемое техническое решение может быть использовано на АЭС, ТЭЦ, ГРЭС. Устройство предназначено для обеспечения штатного удаления воздуха из основных трубопроводов системы охлаждения главных конденсаторов турбины и самих корпусов конденсаторов с большими расходами при ее заполнении циркуляционными насосами, а также защиты корпусов конденсаторов и трубопроводов от разрушения в результате возможных гидравлических ударов, вызванных аварийным отключением электропитания двигателей циркуляционных насосов, путем подачи атмосферного воздуха в места разрыва потока защищаемой системы.In particular, the proposed technical solution can be used at nuclear power plants, thermal power plants, state district power plants. The device is designed to ensure regular removal of air from the main pipelines of the cooling system of the main condensers of the turbine and the capacitor bodies themselves with high costs when it is filled with circulation pumps, as well as to protect the capacitor bodies and pipelines from destruction as a result of possible hydraulic shocks caused by an emergency power outage of the circulation pump motors , by supplying atmospheric air to the places where the flow of the protected system is interrupted.
Одной из причин, вызывающей гидравлические удары с максимальной амплитудой в трубопроводах, является снижение давления в отдельных точках контура циркуляции до величины, при которой происходит разрыв сплошности потока с последующим соударением разошедшихся фронтов потоков. В момент ликвидации разрыва происходит резкое повышение давления в трубопроводе. Скачок давления может привести к аварийной ситуации с разрывом трубопровода и нарушением работоспособности оборудования.One of the causes of hydraulic shocks with a maximum amplitude in pipelines is a decrease in pressure at individual points in the circulation circuit to a value at which the continuity of the flow ruptures, followed by the collision of diverging flow fronts. At the time of rupture, a sharp increase in pressure in the pipeline occurs. A pressure surge can lead to an emergency with rupture of the pipeline and a malfunction of the equipment.
Например, при аварийном останове электронасосов, подающих воду по напорным трубопроводам, снижаются напор и расход. Поток жидкости за насосом продолжает инерционное движение вперед, а поток до насоса замедляется, в результате чего возможны разрывы сплошности потока.For example, during an emergency stop of electric pumps supplying water through pressure pipelines, the pressure and flow rate are reduced. The fluid flow behind the pump continues to move inertially forward, and the flow to the pump slows down, resulting in possible discontinuities in the flow.
Известно множество устройств, предназначенных для удаления воздуха из трубопроводов и для защиты трубопроводов от гидроударов (см., например, ав. св. №92055 от 13.02.1950 г., ав. св. №495498 от 27.03.1973, патент RU №2127395 от 10.03.1999, патент RU №2360177 от 27.06.2007, патент RU №2008549 от 11.02.1991 и др.).There are many known devices designed to remove air from pipelines and to protect pipelines from water hammer (see, for example, St. St. No. 92055 of 02.13.1950, St. St. No. 495498 of 03/27/1973, patent RU No. 2127395 from 10.03.1999, patent RU No. 2360177 from 06.27.2007, patent RU No.2008549 from 11.02.1991, etc.).
Известно вентиляционное устройство для трубопроводов большого диаметра (см. Справочник «Расчет и конструирование трубопроводной арматуры». Д.Ф. Гуревич, «Машиностроение», 1968 г., рис.95), служащего как для выпуска накопившегося воздуха, так и для предотвращения возможности образования вакуума в трубопроводе. Устройство имеет эллиптический корпус, в верхней части которого установлен клапан впуска воздуха с седлом большого диаметра. Клапан впуска при образовании вакуума в трубопроводе открывается, впускает воздух в систему и закрывается действием пружины, когда давление в трубопроводе достигнет атмосферного. На боковой поверхности корпуса установлен воздушный клапан поплавкового типа, предназначенный для удаления выделившегося воздуха при эксплуатации системы.A ventilation device is known for large-diameter pipelines (see the Handbook “Calculation and Design of Pipe Fittings”. DF Gurevich, “Mechanical Engineering”, 1968, Fig. 95), which serves both to release accumulated air and to prevent the possibility formation of vacuum in the pipeline. The device has an elliptical body, in the upper part of which an air inlet valve with a large diameter seat is installed. The inlet valve, when a vacuum is created in the pipeline, opens, lets air into the system and closes by the action of a spring when the pressure in the pipeline reaches atmospheric pressure. A float-type air valve is installed on the side surface of the casing, designed to remove released air during system operation.
Известное устройство не позволяет быстро удалять воздух, что во многих случаях необходимо при заполнении системы.The known device does not allow you to quickly remove air, which in many cases is necessary when filling the system.
В данном устройстве через клапан выпуска воздуха автоматически удаляется воздух, выделяющийся из перекачиваемой воды во время эксплуатации системы.In this device, air released from the pumped water during the operation of the system is automatically removed through the air release valve.
По наибольшему числу общих признаков и решаемой задаче указанную конструкцию выбираем за прототип.According to the largest number of common features and the problem to be solved, we choose the specified design for the prototype.
Технической задачей является создание устройства, позволяющего обеспечить впуск определенного количества воздуха, обеспечивающего невозможность падения давления до давления насыщения и дальнейшее защемление воздуха, что приводит к снижению амплитуд повышения и понижения давления в системе.The technical task is to create a device that allows the intake of a certain amount of air, ensuring the impossibility of a pressure drop to saturation pressure and further pinching of the air, which leads to a decrease in the amplitudes of increase and decrease in pressure in the system.
Решение поставленной задачи позволяет обеспечить надежную работу устройства и повысить уровень защиты трубопровода.The solution of this problem allows us to ensure reliable operation of the device and increase the level of protection of the pipeline.
Указанная задача решается тем, что в устройстве для защиты трубопровода, содержащем корпус, состоящий их двух частей, причем внутренняя полость нижней части корпуса соединена с защищаемым трубопроводом, а полость верхней части корпуса соединена с атмосферой, клапан впуска воздуха прямого действия, обеспечивающий связь внутренней полости корпуса с атмосферой, клапан выпуска воздуха, верхняя часть корпуса установлена относительно его нижней части с зазором, в котором образован канал для выхода воздуха, а во внутренней полости нижней части корпуса размещен поплавковый клапан, выполненный в виде расположенного в корзине поплавка, имеющего возможность перемещения по направляющим, закрепленным на корзине, причем корзина снабжена окнами, гидравлически соединяющими внутреннюю полость корзины с полостью нижней части корпуса и с каналом для выхода воздуха, в котором установлен дублирующий клапан с дистанционно управляемым приводом.This problem is solved by the fact that in the device for protecting the pipeline containing the housing, consisting of two parts, the inner cavity of the lower part of the housing connected to the protected pipeline, and the cavity of the upper part of the housing connected to the atmosphere, a direct-acting air inlet valve that provides the connection of the internal cavity the case with the atmosphere, an air release valve, the upper part of the body is installed relative to its lower part with a gap in which a channel for air exit is formed, and in the inner cavity of the lower part and the casing contains a float valve made in the form of a float located in the basket, which can be moved along the guides mounted on the basket, and the basket is equipped with windows hydraulically connecting the internal cavity of the basket with the cavity of the lower part of the housing and with an air outlet channel in which the backup valve with remote control actuator.
Предложенная конструкция устройства позволяет удалять воздух из системы трубопроводов с высокой скоростью и большим расходом при заполнении системы водой циркуляционными насосами, что повышает быстродействие устройства.The proposed design of the device allows you to remove air from the piping system with high speed and high consumption when filling the system with water circulation pumps, which increases the speed of the device.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где:The proposed technical solution is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 изображен общий вид устройства, работающего на выпуск воздуха;figure 1 shows a General view of a device operating on the release of air;
на фиг.2 изображен общий вид устройства, работающего на впуск воздуха;figure 2 shows a General view of the device operating on the air inlet;
на фиг.3 изображен график изменения давления.figure 3 shows a graph of pressure changes.
Корпус устройства для защиты трубопровода выполнен из двух частей: верхней части 1 и нижней части 2. Внутренняя полость нижней части 2 соединена с защищаемым трубопроводом посредством входного патрубка 4, а внутренняя полость верхней части 1 соединена с атмосферой посредством выпускного патрубка 5. Верхняя часть 1 установлена относительно нижний части 2 с зазором, в котором образован канал 3 выпуска воздуха, поступающего из трубопровода.The body of the device for protecting the pipeline is made of two parts: the
Во внутренней полости нижней части 2 корпуса размещена корзина 6, которая имеет боковые окна 7 и боковой отвод 8. Внутренняя полость корзины 6 связана окнами 7 с внутренней полостью нижней части 2 корпуса и боковым отводом 8 с каналом 3 выпуска воздуха.In the inner cavity of the lower part 2 of the casing is placed a
Во внутренней полости корзины 6 установлен поплавок 9, предназначенный для автоматического перекрытия выпуска воздуха через канал 3 при заполнении водой системы трубопроводов и внутренней полости нижней части 2 корпуса и имеющий возможность перемещаться вертикально в направляющих 10 корзины 6 за счет своей плавучести.A
В боковом отводе 8 под углом к вертикальной оси устройства (направлению движения воздуха) установлен дросселирующий элемент 11, выполненный в виде решетки, который предназначен для устранения вихреобразования за счет разбивания потока на отдельные струи и снижения аэродинамической подъемной силы, действующей на поплавок 9 при удалении воздуха при максимальном расходе.In the
Нижняя часть 2 корпуса снабжена клапаном впуска воздуха 12 прямого действия и клапаном выпуска воздуха 13. Клапан впуска воздуха 12 предназначен для впуска воздуха из атмосферы во внутреннюю полость нижней части 2 корпуса при падении давления в системе трубопроводов ниже атмосферного и состоит из запорного органа 14, штока 15 и пружины 16. Клапан выпуска воздуха 13 предназначен для удаления воздуха из внутренней полости нижней части 2 устройства при полном его заполнении водой и периодического выпуска скапливающегося воздуха.The lower part 2 of the casing is equipped with a direct-acting
На верхней части 1 корпуса расположен дублирующий клапан 17 с приводом 18 и предназначен для перекрытия проходного сечения бокового отвода 8 и канала 3 выпуска воздуха по сигналу системы управления при полном заполнении системы трубопроводов водой.On the
Устройство имеет дренажный патрубок 19 для удаления возможных протечек.The device has a
Устройство для защиты трубопровода работает следующим образом.A device for protecting the pipeline operates as follows.
При заполнении подводящих трубопроводов и трубной системы конденсатора турбины охлаждающей водой, подаваемой циркуляционными насосами, воздух из системы вытесняется с большим расходом через подводящий патрубок 4 во внутреннюю полость нижней части 2 корпуса. Далее воздух удаляется в атмосферу при открытом дублирующем клапане 17 через боковые окна 7 корзины 6, боковой отвод 8, канал 3, внутреннюю полость верхней части 1 корпуса и выпускной патрубок 5.When filling the inlet pipelines and the pipe system of the turbine condenser with cooling water supplied by the circulation pumps, the air from the system is displaced at a high flow rate through the
По мере заполнения системы вода поступает во внутреннюю полость нижней части 2 корпуса, поплавок за счет положительной плавучести всплывает и перекрывает проходное сечение канала 3 выпуска воздуха. По сигналу от уровнемера о полном заполнении системы запорный орган дублирующего клапана 17 перекрывает боковой отвод 8. Полное удаление воздуха из внутренней полости нижней части 2 корпуса осуществляется через клапан выпуска воздуха 13. Устройство описанным выше способом готово выполнить основную функцию - удалить воздух из системы и обеспечить ее работоспособность.As the system fills, water enters the inner cavity of the lower part 2 of the body, the float floats due to positive buoyancy and overlaps the passage section of the
В случае возникновения аварийной ситуации, сопровождающейся разрывом сплошности потока, уровень воды в системе понижается, давление падает ниже атмосферного и в трубопроводе образуется разрежение. Под действием создавшегося перепада давления на запорном органе 14 клапана 12 впуска воздуха возникает усилие, превышающее настроенное усилие пружины 16, и клапан впуска 12 открывается, обеспечивая впуск атмосферного воздуха во внутреннюю полость нижней части 2 корпуса и трубопровода. При повышении давления до атмосферного клапан впуска воздуха 12 закрывается и во внутренней полости нижней части 2 корпуса происходит сжатие защемленного объема воздуха, что приводит к снижению амплитуд пульсации давления.In the event of an emergency accompanied by a rupture of flow continuity, the water level in the system decreases, the pressure drops below atmospheric pressure and a vacuum forms in the pipeline. Under the action of the pressure drop created on the shut-off
На предприятии проведены испытания предложенного устройства, которые подтвердили его работоспособность, надежность защиты трубопровода. Испытания показали, предложенное устройство позволяет удалять воздух из системы трубопроводов с высокой скоростью и большим расходом при заполнении системы, следовательно, повышается быстродействие устройства, эффективно защищает систему трубопроводов от гидроудара, о чем свидетельствует график, приведенный на фиг.3The company conducted tests of the proposed device, which confirmed its performance, reliability of the pipeline protection. Tests have shown that the proposed device allows you to remove air from the piping system with high speed and high flow rate when filling the system, therefore, increases the speed of the device, effectively protects the piping system from water hammer, as evidenced by the graph shown in figure 3
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013118887/06A RU2521531C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Device for protection of pipeline |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013118887/06A RU2521531C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Device for protection of pipeline |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2521531C1 true RU2521531C1 (en) | 2014-06-27 |
Family
ID=51218319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013118887/06A RU2521531C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Device for protection of pipeline |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2521531C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626191C1 (en) * | 2016-02-16 | 2017-07-24 | Анастасия Дмитриевна Нечаева | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
RU2632349C1 (en) * | 2017-01-27 | 2017-10-04 | Анастасия Александровна Самбурова | Drainage device |
RU2642759C1 (en) * | 2017-01-27 | 2018-01-25 | Анастасия Александровна Самбурова | Method of draining liquid from wells when using underground oil production method |
RU2792717C1 (en) * | 2022-08-15 | 2023-03-23 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химического машиностроения имени А.М. Исаева" | Hydraulically operated gas valve |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH359574A (en) * | 1957-04-23 | 1962-01-15 | Sigma Lutin | Device for the automatic damping of water hammer in pipes |
SU779720A1 (en) * | 1978-12-14 | 1980-11-15 | Специализированное Конструкторско- Технологическое Бюро По Автоматизации Производственных Процессов И Промышленному Роботостроению | Apparatus for protecting pipelines from hydraulic impact |
RU109521U1 (en) * | 2011-02-14 | 2011-10-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | DEVICE FOR PROTECTING PIPELINE FROM DECREASING PRESSURE BELOW ATMOSPHERIC |
-
2013
- 2013-04-23 RU RU2013118887/06A patent/RU2521531C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH359574A (en) * | 1957-04-23 | 1962-01-15 | Sigma Lutin | Device for the automatic damping of water hammer in pipes |
SU779720A1 (en) * | 1978-12-14 | 1980-11-15 | Специализированное Конструкторско- Технологическое Бюро По Автоматизации Производственных Процессов И Промышленному Роботостроению | Apparatus for protecting pipelines from hydraulic impact |
RU109521U1 (en) * | 2011-02-14 | 2011-10-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | DEVICE FOR PROTECTING PIPELINE FROM DECREASING PRESSURE BELOW ATMOSPHERIC |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Д.Ф.ГУРЕВИЧ, Расчет и конструирование трубопроводной арматуры, МОСКВА, МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1968, рис 95. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626191C1 (en) * | 2016-02-16 | 2017-07-24 | Анастасия Дмитриевна Нечаева | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
RU2632349C1 (en) * | 2017-01-27 | 2017-10-04 | Анастасия Александровна Самбурова | Drainage device |
RU2642759C1 (en) * | 2017-01-27 | 2018-01-25 | Анастасия Александровна Самбурова | Method of draining liquid from wells when using underground oil production method |
RU2792717C1 (en) * | 2022-08-15 | 2023-03-23 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химического машиностроения имени А.М. Исаева" | Hydraulically operated gas valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100868908B1 (en) | Water hammer preventing system | |
RU2521531C1 (en) | Device for protection of pipeline | |
KR101356119B1 (en) | Hunting pressure relief valve | |
KR101435426B1 (en) | Air chamber with negative pressure prevent | |
CN104373742A (en) | Pressure limiting type liquid column separation preventing air valve | |
CN204201184U (en) | Hydraulic lifting system flameproof apparatus | |
US20100208859A1 (en) | Degassing valve and check valve combination | |
JP4762316B2 (en) | Transient pressure spike remover in stationary fluid systems | |
KR101692592B1 (en) | Pressure control apparatus having pressure attenuation function of water for extinguishing fires | |
KR101919334B1 (en) | Emergency shut-off system for air valve chamber | |
CN202273276U (en) | Overpressure-prevention ultra-high building fire fighting water supply system | |
KR200438619Y1 (en) | Air chamber system for prevention of water hammer | |
CN107166058B (en) | Three-hole exhaust valve | |
KR101790750B1 (en) | Water piping method having function of alleviating slaming of check valve | |
CN203115195U (en) | Clack film check valve | |
US9894853B1 (en) | Anti-siphon valve with freeze protection | |
CN209084080U (en) | Check-valves for vacuum pump | |
CN103656931A (en) | Water-sealing type explosion prevention device with water level automatic-control function | |
KR101215409B1 (en) | A surge relief valve of fluid recoverable type and the system | |
CA3191959A1 (en) | A novel passive surge water hammer protection system | |
KR101517953B1 (en) | Closed expansion tank | |
CN203670923U (en) | Check fire valve | |
RU109521U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING PIPELINE FROM DECREASING PRESSURE BELOW ATMOSPHERIC | |
JP5962251B2 (en) | Drain collection system | |
Li et al. | Air/vacuum valve breakage caused by pressure surges—Analysis and solution |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |