RU2605686C1 - Pressure pulsations damper - Google Patents
Pressure pulsations damper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2605686C1 RU2605686C1 RU2015138368/06A RU2015138368A RU2605686C1 RU 2605686 C1 RU2605686 C1 RU 2605686C1 RU 2015138368/06 A RU2015138368/06 A RU 2015138368/06A RU 2015138368 A RU2015138368 A RU 2015138368A RU 2605686 C1 RU2605686 C1 RU 2605686C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- pressure
- perforated
- outlet
- plate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/04—Devices damping pulsations or vibrations in fluids
- F16L55/041—Devices damping pulsations or vibrations in fluids specially adapted for preventing vibrations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для гашения пульсаций давления, его стабилизации и напорного равномерного распределения потока по отводящему пучку труб в трубопроводных транспортных системах различных отраслей народного хозяйства, в частности, в расходометрии для поверки рабочих средств измерения расхода жидкости или газа при распределении входного потока по нескольким потокам с эталонным расходомером в каждом потоке и передаче суммарного эталонного расхода поверяемому по входному расходу расходомеру методом многократных измерений.The invention relates to a device for damping pressure pulsations, its stabilization and pressure uniform distribution of the flow along the exhaust pipe bundle in pipeline transport systems of various sectors of the economy, in particular, in flow metering for checking working means of measuring the flow of liquid or gas when distributing the input stream over several streams with a reference flow meter in each stream and transfer of the total reference flow to the flowmeter verified by the input flow meter using the multiple measurement method erenium.
Известен гаситель пульсаций давления в газопроводе, состоящий из пакета шайб с дросселирующими отверстиями, зафиксированными в корпусе, и полостей между шайбами, в дросселирующих отверстиях на входе выполнены конфузоры с углом при их вершине α=40…80°, а на выходе диффузоры с углом при их вершине β=6…30°, при этом дросселирующие отверстия распределены по радиусу шайб так, что их пропускная площадь формирует профиль скоростей в сечении трубопровода, приближенный к профилю скоростей установившегося стационарного течения среды (Патент RU №2505734, МПК F16L 55/04, F16L 55/027, 2014). Недостатком известного гасителя является сложность конструкции, так как диффузоры в дросселирующих отверстиях при таких конфигурациях обеспечивают решение той же задачи, что и установленный перед ним конфузор - выравнивание эпюры скоростей потока по его сечению при выходе из отверстия, что приводит к неоправданному удорожанию конструкции, в том числе за счет дополнительных металлозатрат на необходимую толщину шайб для установки диффузора и обеспечения соосности конфузора и диффузора. Несоблюдение геометрических параметров, в частности соотношения входного и выходного диаметров конфузора, незакругленность входных и выходных кромок конфузоров и диффузоров, создают завихрение потока, что обусловливает их ограниченную эффективность гашения пульсаций давления.Known pressure pulsation damper in a gas pipeline, consisting of a package of washers with throttling holes fixed in the housing, and cavities between the washers, in the throttling holes at the inlet there are made confusers with an angle at their apex α = 40 ... 80 °, and at the outlet diffusers with an angle at their top β = 6 ... 30 °, while the throttling holes are distributed along the radius of the washers so that their throughput area forms a velocity profile in the pipeline section, close to the velocity profile of the steady-state stationary flow of the medium (Patent RU No. 2505734 , IPC F16L 55/04, F16L 55/027, 2014). A disadvantage of the known damper is the design complexity, since the diffusers in the throttling holes with these configurations provide the solution to the same problem as the confuser installed in front of it — alignment of the flow velocity diagram along its cross section at the exit from the hole, which leads to unjustified rise in the cost of the structure, including including due to additional metal costs for the required thickness of the washers for installing the diffuser and ensuring the alignment of the confuser and the diffuser. Failure to comply with geometric parameters, in particular the ratio of the input and output diameters of the confuser, the lack of roundness of the input and output edges of the confusers and diffusers, creates a swirl of the flow, which causes their limited efficiency of damping pressure pulsations.
Известен стабилизатор давления, содержащий полый цилиндрический корпус с установленными последовательно друг за другом вдоль его продольной оси перегородками, образующими, по меньшей мере, две воздушные камеры-секции, охватывающий с образованием кольцевой предкамеры установленный внутри него коаксиально цилиндрический перфорированный трубопровод, выполненный в виде перфорированных по боковой поверхности стаканов с глухим дном со стороны выходного патрубка, установленных в центре каждой перегородки коаксиально полому цилиндрическому корпусу по направлению основного потока рабочей среды, таким образом, что между ними образованы зазоры I, расположенные в центре воздушных камер-секций и равные 10-20 мм, причем участок подводящего патрубка на входе основного потока рабочей среды, находящийся в полом цилиндрическом корпусе, выполнен в виде перфорированного по боковой поверхности стакана, а перфорационные отверстия на боковой поверхности стаканов расположены рядом с дном стакана (Патент RU №2311584, МПК F16L 55/04, 2007). Недостатком известного устройства является наличие в его конструкции на пути потока рабочей среды неперфорированных элементов, то есть твердых поверхностей, в частности стаканов с глухим дном со стороны выходного патрубка, что обусловливает появление отраженных потоков, пульсаций давления и ограниченную эффективность гашения пульсаций давления.A pressure stabilizer is known, comprising a hollow cylindrical body with baffles installed sequentially one after another along its longitudinal axis, forming at least two air-chamber sections, covering, with the formation of an annular precamera, a coaxially cylindrical perforated pipe installed inside it made in the form of perforated pipes the lateral surface of the glasses with a blank bottom from the side of the outlet pipe installed in the center of each partition coaxially hollow the main body in the direction of the main flow of the working medium, so that between them there are gaps I located in the center of the air chamber sections and equal to 10-20 mm, and the portion of the inlet pipe at the inlet of the main flow of the working medium located in the hollow cylindrical body, made in the form of a perforated cup on the side surface, and perforations on the side surface of the cups are located near the bottom of the cup (Patent RU No. 2311584, IPC F16L 55/04, 2007). A disadvantage of the known device is the presence in its design of non-perforated elements in the path of the working medium flow, that is, solid surfaces, in particular glasses with a blank bottom from the outlet side, which causes the appearance of reflected flows, pressure pulsations and the limited efficiency of suppressing pressure pulsations.
Наиболее близким по технической сущности является гаситель пульсаций давления, содержащий установленную в разборном корпусе с входом и выходом перфорированную вставку, опирающуюся своим фланцем на упругие элементы в виде пружин, расположенных по обе стороны фланца и перемещающихся по направляющим между опорным и прижимным кольцами, и регулировочные винты, перфорированная вставка выполнена конусной, а диаметр ее отверстий уменьшающимся от входа к выходу, между пружинами и фланцем с обеих его сторон установлены прокладки из шумопоглощающего материала, гаситель снабжен толкателями и дополнительным опорным кольцом, опорные кольца установлены с упором в корпус, направляющие закреплены между последними, в корпусе выполнены каналы, а в дополнительном опорном кольце отверстия, в которых установлены пропущенные через уплотнения толкатели, одним концом упирающиеся в прижимное кольцо, а другим в регулировочные винты с навинченными на них контргайками, при этом перфорированная вставка, опорные и прижимные кольца, направляющие, пружины и прокладки собраны в единую кассету (Патент RU №2062940, МПК F16L 55/04, 1996). Недостатком известного гасителя является малая эффективность гашения пульсаций давления, так как колебательные движения конусной вставки вдоль оси корпуса и ее неперфорированные фланцы обусловливают появление отраженных потоков и не обеспечивают структурирование равномерной эпюры давления и скоростей потока для напорного равномерного распределения потока среды по пучку труб.The closest in technical essence is a pressure pulsation damper containing a perforated insert installed in a collapsible housing with inlet and outlet, supported by its flange on elastic elements in the form of springs located on both sides of the flange and moving along the guides between the support and pressure rings, and adjusting screws , the perforated insert is made conical, and the diameter of its holes decreases from entrance to exit, between the springs and the flange on both sides there are gaskets made of sound absorption of the supporting material, the damper is equipped with pushers and an additional support ring, the support rings are mounted abutting in the housing, the guides are fixed between the latter, the channels are made in the housing, and the holes in the additional support ring are equipped with pushers passed through the seals and resting against the pressure ring at one end and others into adjusting screws with lock nuts screwed on them, while the perforated insert, support and pressure rings, guides, springs and gaskets are assembled in a single cartridge (Pa UNT RU №2062940, IPC F16L 55/04, 1996). A disadvantage of the known absorber is the low efficiency of damping pressure pulsations, since the vibrational movements of the conical insert along the axis of the housing and its non-perforated flanges cause the appearance of reflected flows and do not provide for the structuring of a uniform pressure profile and flow rates for a uniform pressure distribution of the medium flow along the tube bundle.
Задачей настоящего изобретения является гашение пульсаций и выравнивание эпюр давления и расхода по сечению потока после его прохождения через конусную камеру для напорного равномерного распределения потока среды по пучку труб.The objective of the present invention is to suppress pulsations and equalize pressure and flow diagrams over the flow cross section after it has passed through the conical chamber for a uniform pressure distribution of the medium flow over the tube bundle.
Поставленная задача решается тем, что гаситель пульсаций давления, содержащий установленную в разборном корпусе перфорированную вставку и конусную камеру, перфорированная вставка выполнена в виде двух равномерно перфорированных пластин, расположенных на входе и выходе конусной камеры, с общим свободным сечением по выходным отверстиям 55±8% от площади пластин, перфорация выполнена конфузорными отверстиями, перед первой по ходу разделяемого потока пластиной расположена цилиндрическая камера, установленная на фланцевых соединениях, в нижней образующей которой установлен тангенциальный ввод разделяемого потока.The problem is solved in that the pressure pulsation damper containing a perforated insert and a conical chamber installed in a collapsible housing, the perforated insert is made in the form of two uniformly perforated plates located at the inlet and outlet of the conical chamber, with a total free cross section of the outlet openings of 55 ± 8% from the area of the plates, the perforation is made with confuser holes, in front of the first plate along the shared flow of the plate there is a cylindrical chamber mounted on flange joints, in bo ttom generator which is mounted the shared tangential inlet flow.
На Фиг. 1 изображена схема гасителя пульсаций давления.In FIG. 1 shows a diagram of a pressure pulsation dampener.
На Фиг. 2 изображен тангенциальный ввод (разрез А-А).In FIG. 2 shows a tangential input (section AA).
На Фиг. 3 изображено конфузорное отверстие (сечение В-В).In FIG. 3 shows a confuser hole (section BB).
На Фиг. 4 изображена схема узла соединения пучка труб с перфорированной пластиной, установленной на выходе конусной насадки (сечение С-С).In FIG. 4 shows a diagram of the node connecting the tube bundle with a perforated plate installed at the outlet of the cone nozzle (section CC).
Гаситель пульсаций давления состоит из разборного корпуса 1 с крышкой 2, включающего цилиндрическую камеру 3 и конусную камеру 4, на входе конусной камеры 4 - перфорированную пластину 5, а на выходе - перфорированную пластину 6 (Фиг. 1). Корпус 1, крышка 2, перфорированные пластины 5, 6 собраны на фланцах 8, 9, 10, 11 с герметизирующими прокладками соответственно 12, 13, 14, 15 с помощью отверстий 16 и схематично непоказанных болтовых соединений. Тангенциальный ввод 17 разделяемого потока (Фиг. 2) размещен в нижней образующей цилиндрической камеры 3. Расстояние вдоль нее от патрубка тангенциального ввода 17 до внутренней поверхности крышки 2, с одной стороны, до внутренней поверхности пластины 5, с другой стороны, составляет не менее двух его внутренних диаметров. При меньшем расстоянии возможно образование вторичных импульсов давления, инициируемых теми локальными векторами скоростей вводимого потока, которые не перпендикулярны оси цилиндрической камеры 3, например, при турбулентном характере движения вводимого потока и отраженных от внутренних поверхностей крышки 2 и пластины 5. При большем расстоянии неоправданно увеличиваются материалоемкость, габариты и стоимость устройства. Диаметр выхода D1 конусной камеры 4 равен диаметру установленной на ней пластины 6, определяемому присоединительными размерами фланцев 19 отводящего пучка труб 18. Количество труб 18 в отводящем пучке не менее 2-х. Фланцы 19 отводящего пучка труб 18 с герметизирующими прокладками 20 установлены непосредственно на пластине 6 на приваренных к пластине шпильках 21 с помощью отверстий 22 и гаек 23 (Фиг. 4). Диаметр входного сечения конусной камеры 4, диаметр пластины 5 и диаметр цилиндрической камеры 3 имеют одинаковый диаметр D2, определяемый из соотношения 1,2<D2/D1<1,8. Длина L конусной камеры 4 рассчитывается по уравнению L=D1(D2/D1-1)/К, при этом 0,1<К<0,6. Пластины 5, 6 равномерно перфорированы конфузорными отверстиями 7 с диаметрами выхода d1=8-4 мм и входа d2 (Фиг. 3). Отверстия с диаметром выхода d1 менее 4 мм склонны к быстрому засорению, а более 8 мм - увеличивается абсолютная величина неперфорированных участков полотна пластин, что обусловливает появление отраженных потоков, пульсаций давления и ограниченную эффективность гашения пульсаций давления. Диаметр входа отверстий d2 рассчитывается путем задания 0,2<k<0,7 и последующего вычисления по уравнению d1(d2/d1-1)=b·k с соблюдением условия 1,2<d2/d1<1,8. Толщина листа пластины b рассчитывается из условий прочности в условиях эксплуатации гасителя пульсаций. Общее свободное сечение по выходным отверстиям составляет 55±8% от площади пластины. При свободном сечении перфорации пластины более 63% уменьшается гидравлическое сопротивление потоку, что приводит к снижению перепада давления на пластине и снижению эффективности гашения пульсаций давления. При свободном сечении менее 47% увеличивается абсолютная величина неперфорированных участков полотна пластины, что обусловливает появление отраженных потоков. При этом значительно увеличивается гидравлическое сопротивление потоку, затраты на его передвижение, в частности энергетические. Перепад давления на пластине 5 формирует после нее по сечению потока плавную эпюру давления. Для уменьшения вихреобразования острые кромки конфузорных отверстий 7 закруглены с диаметром закругления 1-2 мм.The pressure pulsation damper consists of a collapsible housing 1 with a
Поток рабочей среды с заданным расходом подается насосом (компрессором) по патрубку 17 в цилиндрическую камеру 3. При входе рабочей среды через патрубок 17, пульсации давления, преодолевая сопротивление среды, гасят свою энергию в кольцевой зоне, перпендикулярной оси симметрии цилиндрической камеры 3, что значительно снижает пульсации потока вдоль ее оси. Перепад давления на пластине 5 формирует после нее по сечению потока плавные эпюры давления и расхода по сечению потока. Перепад давления на пластине 6 выравнивает эпюры давления и расхода по сечению потока за конусной камерой 4 для напорного равномерного распределения потока по пучку труб 18.The flow of the working medium with a given flow rate is supplied by the pump (compressor) through the
Оценка распределения расхода воды по отводящему напорному пучку труб проведена следующим образом. На входе и выходе конусной камеры 4 устанавливают пластины 5 и 6 с общим свободным сечением по выходным отверстиям 46,6% от площади каждой пластины. На пластине 6 гасителя пульсаций давления на герметизирующих прокладках 20 установлены параллельно три трубы DN 50. Каждая труба в отводящем пучке 18 снабжена эталонным расходомером, установленным на расстоянии 10 диаметров трубы от пластины 6 и имеющим в диапазоне расхода от 46,5 до 51,5 м3/час постоянный коэффициент преобразования. Через тангенциальный ввод 17 непрерывно подают воду под давлением. Номинальный расход воды на входе в гаситель пульсаций давления 150 м3/час. Аналогично проводят оценку распределения расхода воды по отводящему напорному пучку труб с общим свободным сечением по выходным отверстиям перфорированных пластин 5 и 6 равным 52,3%, 58,6% и 63,4% от площади пластин. Показания эталонных расходомеров приведены в таблице 1.Estimation of the distribution of water flow in the discharge pressure tube bundle is carried out as follows. At the inlet and outlet of the
Гаситель пульсаций давления в таком конструктивном исполнении позволяет стабилизировать и равномерно распределить давление и расход потока по отводящему напорному пучку труб.The pressure pulsation dampener in this design allows you to stabilize and evenly distribute the pressure and flow rate over the discharge pressure pipe bundle.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015138368/06A RU2605686C1 (en) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | Pressure pulsations damper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015138368/06A RU2605686C1 (en) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | Pressure pulsations damper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2605686C1 true RU2605686C1 (en) | 2016-12-27 |
Family
ID=57793613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015138368/06A RU2605686C1 (en) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | Pressure pulsations damper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2605686C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2673297C1 (en) * | 2017-12-11 | 2018-11-23 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии" (ФГУП "ВНИИР") | Pressure pulsations damper |
RU2793156C1 (en) * | 2022-12-06 | 2023-03-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Device for uniform flow distribution |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2877860A (en) * | 1956-07-23 | 1959-03-17 | Hoffar Henry Stonestreet | Apertured pliable resilient damper wall silencer |
US2933148A (en) * | 1957-12-09 | 1960-04-19 | Adolph R Hendry | Engine muffler |
RU2062940C1 (en) * | 1993-10-27 | 1996-06-27 | Военно-морская академия им.адм.Флота Советского Союза Н.Г.Кузнецова | Pressure pulse damper |
RU2311584C2 (en) * | 2005-11-14 | 2007-11-27 | Открытое акционерное общество "Арзамасский приборостроительный завод" | Pressure stabilizer |
RU2505734C2 (en) * | 2012-11-28 | 2014-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Gas pipeline pressure pulsation damper |
-
2015
- 2015-09-08 RU RU2015138368/06A patent/RU2605686C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2877860A (en) * | 1956-07-23 | 1959-03-17 | Hoffar Henry Stonestreet | Apertured pliable resilient damper wall silencer |
US2933148A (en) * | 1957-12-09 | 1960-04-19 | Adolph R Hendry | Engine muffler |
RU2062940C1 (en) * | 1993-10-27 | 1996-06-27 | Военно-морская академия им.адм.Флота Советского Союза Н.Г.Кузнецова | Pressure pulse damper |
RU2311584C2 (en) * | 2005-11-14 | 2007-11-27 | Открытое акционерное общество "Арзамасский приборостроительный завод" | Pressure stabilizer |
RU2505734C2 (en) * | 2012-11-28 | 2014-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Gas pipeline pressure pulsation damper |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2673297C1 (en) * | 2017-12-11 | 2018-11-23 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии" (ФГУП "ВНИИР") | Pressure pulsations damper |
RU2793156C1 (en) * | 2022-12-06 | 2023-03-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Device for uniform flow distribution |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7073534B2 (en) | Silencer for perforated plate flow conditioner | |
US20060096650A1 (en) | Non-linear noise suppressor for perforated plate flow conditioner | |
CN102735297A (en) | Prepositioned flow adjuster of ultrasonic flow meter | |
US9739290B2 (en) | Compressor system with pressure pulsation dampener and check valve | |
RU2009124483A (en) | METHOD FOR PRODUCING OPTICAL FIBERS | |
WO1982004470A1 (en) | Eccentrically nested tube gas line silencer | |
EA029748B1 (en) | Flow distributor | |
US9951761B2 (en) | Aerodynamic pressure pulsation dampener | |
RU2605686C1 (en) | Pressure pulsations damper | |
RU191344U1 (en) | Cyclone and immersion pipe for gas separation | |
RU2544256C1 (en) | Device to measure speed of fluid medium flow | |
US3623505A (en) | Flow distribution device | |
CN107530670B (en) | Conical pipe for reactor | |
RU2673297C1 (en) | Pressure pulsations damper | |
CN208719668U (en) | A kind of damping type throttling set | |
RU2382680C2 (en) | Bubbling-swirling apparatus with parabolic swirler | |
RU2505734C2 (en) | Gas pipeline pressure pulsation damper | |
RU2622679C1 (en) | Pressure fluctuation suppression device in the gas reduction lines | |
Sanna et al. | Flow-Induced Pulsations in Closed side branches with wet gas | |
CN108869943A (en) | A kind of damping type throttling set | |
CN111706579B (en) | Flow regulator suitable for regulating fluid flow velocity distribution at rear end of bent pipe | |
RU2793156C1 (en) | Device for uniform flow distribution | |
CN110064250B (en) | Gravity settling chamber | |
RU162344U1 (en) | FLOW PREPARATION DEVICE | |
RU2459998C1 (en) | Pressure fluctuation killer |