RU2673297C1 - Pressure pulsations damper - Google Patents
Pressure pulsations damper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673297C1 RU2673297C1 RU2017143315A RU2017143315A RU2673297C1 RU 2673297 C1 RU2673297 C1 RU 2673297C1 RU 2017143315 A RU2017143315 A RU 2017143315A RU 2017143315 A RU2017143315 A RU 2017143315A RU 2673297 C1 RU2673297 C1 RU 2673297C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylindrical chamber
- flow
- along
- plates
- chamber
- Prior art date
Links
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 101150096674 C20L gene Proteins 0.000 description 4
- 102220543923 Protocadherin-10_F16L_mutation Human genes 0.000 description 4
- 101100445889 Vaccinia virus (strain Copenhagen) F16L gene Proteins 0.000 description 4
- 101100445891 Vaccinia virus (strain Western Reserve) VACWR055 gene Proteins 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
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
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 и может быть использовано при исследовании метрологических характеристик средств измерения давления и расхода текучей среды, в частности при метрологической аттестации средств измерения.The invention relates to a device for damping pressure pulsations, its stabilization and uniform pressure distribution of the flow along the exhaust pipe bundle in pipeline transport systems of various sectors of the national economy and can be used to study the metrological characteristics of pressure and fluid flow meters, in particular with metrological certification of means measurements.
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 г.) 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. Несоблюдение геометрических параметров, в частности, соотношения входного и выходного диаметров конфузора, незакругленность входных и выходных кромок конфузоров и диффузоров, создают завихрение потока, что обуславливает их ограниченную эффективность гашения пульсаций давления, в том числе и при увеличении расхода измеряемой среды. Известен 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 г.) Недостатком известного гасителя является низкая эффективность стабилизации давления вследствие колебательных движений конусной вставки, создающих синхронные пульсации давления вдоль оси корпуса.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 peak β = 6 ... 30 °, while the throttling holes are distributed along the radius of the washers so that their flow 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 diffusers in throttling openings with such 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 an unjustified rise in the cost of the structure. 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 leads to their limited efficiency of damping pressure pulsations, including with an increase in the flow rate of the measured medium. Known pressure pulsation damper, comprising a perforated insert installed in a collapsible housing with input and output, resting on 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 the adjusting screws, the perforated insert is made conical and the diameter of its openings decreasing from entrance to exit, between the springs and the flange on both sides there are gaskets made of sound-absorbing material, the damper is equipped with a push fins and an additional support ring, support rings are mounted abutting in the housing, the guides are fixed between the latter, channels are made in the housing, and in the additional support ring are openings in which pushers passed through the seals are installed, resting against the pressure ring at one end and adjusting at the other screws with lock nuts screwed on them, while the perforated insert, support and pressure rings, guides, springs and gaskets are assembled in a single cassette. (Patent RU No. 2062940, IPC F16L 55/04, 1996) A disadvantage of the known damper is the low efficiency of pressure stabilization due to oscillatory movements of the conical insert creating synchronous pressure pulsations along the axis of the housing.
Наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче является 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 конфузорнымй отверстиями, перед первой по ходу разделяемого потока пластиной расположена цилиндрическая камера, установленная на фланцевых соединениях, в нижней образующей которой установлен тангенциальный ввод разделяемого потока. (Патент RU №2605686, F16L 55/04, 2016 г.) Однако известное устройство гашения пульсаций давления в данном конструктивном исполнении при увеличении расхода разделяемого потока среды вследствие возникновения турбулентного характера его движения через тангенциальный ввод не обеспечивает равномерное распределение потока текучей среды по отводящему пучку труб.The closest in technical essence and the problem to be solved is a pressure pulsation dampener 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 common free section along the outlet openings 55 ± 8% of 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 installed I am on flange joints, in the lower generatrix of which the tangential inlet of the shared flow is installed. (Patent RU No. 26060686, F16L 55/04, 2016) However, the known device for damping pressure pulsations in this design while increasing the flow rate of the shared fluid stream due to the turbulent nature of its movement through the tangential input does not provide a uniform distribution of the fluid flow in the discharge beam pipes.
Задачей настоящего изобретения является гашение пульсаций и выравнивание эпюр давления и расхода по сечению потока текучей среды для напорного равномерного его распределения по отводящему пучку труб в широком диапазоне расхода. Поставленная задача решается тем, что гаситель пульсаций давления, содержащий в разборном корпусе конусную камеру, на входе и выходе которой расположены две равномерно перфорированные пластины с общим свободным сечением по выходным отверстиям 55±8% от площади пластин, перфорация пластин выполнена конфузорнымй отверстиями, и цилиндрическую камеру, расположенную перед первой по ходу разделяемого потока пластиной и установленную на фланцевых соединениях, в нижней образующей цилиндрической камеры установлен тангенциальный ввод разделяемого потока, вдоль внутренней поверхности цилиндрической камеры и до первой по ходу потока ее боковой образующей на тангенциальном вводе разделяемого потока и соосно с ним установлен желоб, нижняя часть желоба выполнена в виде разрезанной вдоль трубки, на обоих продольных срезах которой установлены пластины, образующие с нижней частью желоба ограничивающие поток боковые стенки, внутренний диаметр нижней части желоба и высота боковых стенок от внутренней поверхности цилиндрической камеры равны по величине внутреннему диаметру тангенциального ввода.An object of the present invention is to suppress pulsations and equalize pressure and flow diagrams over a fluid flow cross section for uniform pressure distribution over a discharge tube bundle over a wide flow range. The problem is solved in that the pressure pulsation damper containing a conical chamber in the collapsible housing, at the inlet and outlet of which there are two uniformly perforated plates with a total free cross section at the outlet openings of 55 ± 8% of the plate area, the plate perforation is made with confuser openings, and cylindrical a chamber located in front of the first plate in the direction of the shared flow and mounted on flange joints; a tangential inlet is installed in the lower generatrix of the cylindrical chamber of the flow, along the inner surface of the cylindrical chamber and up to its first lateral generatrix along the flow, a groove is installed on the tangential inlet of the shared flow and coaxially with it, the lower part of the groove is made in the form of a cut along the tube, on both longitudinal sections of which there are plates forming part of the trench, the side walls restricting the flow, the inner diameter of the lower part of the trough, and the height of the side walls from the inner surface of the cylindrical chamber are equal in magnitude to the inner diameter of the tangent cial input.
На Фиг. 1 представлен общий вид гасителя пульсаций давления;In FIG. 1 shows a general view of a pressure pulsation dampener;
На Фиг. 2 изображена цилиндрическая камера с тангенциальным вводом (сечение А-А).In FIG. 2 shows a cylindrical chamber with a tangential entry (section AA).
На Фиг. 3 изображено соединение желоба с тангенциальным вводом (сечение Б-Б).In FIG. 3 shows the connection of the gutter with a tangential inlet (section BB).
На Фиг. 4 изображен желоб (сечение В-В).In FIG. 4 shows a gutter (section BB).
Гаситель пульсаций давления состоит из последовательно собранных на фланцах с герметизирующими прокладками с помощью отверстий и болтовых соединений крышки 1, цилиндрической камеры 2 и конусной камеры 5, перфорированных пластин 4 и 6, установленных на входе и выходе конусной камеры 5 (Фиг. 1). Тангенциальный ввод 3 разделяемого потока (Фиг. 2) размещен в нижней образующей цилиндрической камеры 2. Расстояние вдоль нее от патрубка тангенциального ввода 3 до внутренней поверхности крышки 1 с одной стороны, до внутренней поверхности пластины 4 с другой стороны, составляет, конструктивно, не менее двух его внутренних диаметров. На тангенциальном вводе 3 разделяемого потока и соосно с ним вдоль внутренней поверхности цилиндрической камеры 2 до первой по ходу потока ее боковой образующей установлен желоб 7 (Фиг. 3). Нижняя часть 9 желоба 7 (Фиг. 4) выполнена в виде разрезанной вдоль трубы, на обоих продольных срезах которой установлены пластины 10, образующие с нижней частью 9 ограничивающие поток боковые стенки. Внутренний диаметр нижней части 9 желоба 7 и общая высота боковых стенок h от внутренней поверхности цилиндрической камеры 2 равны по величине внутреннему диаметру D тангенциального ввода 3. Диаметр выхода D1 конусной камеры 5 равен диаметру установленной на ней пластины 6, определяемому присоединительными размерами фланцев отводящего пучка труб 8. Количество труб 8 в отводящем пучке не менее 2-х. Диаметр входного сечения конусной камеры 5, диаметр пластины 4 и диаметр цилиндрической камеры 2 имеют одинаковое численное значение D2, определяемое из соотношения 1,2<D2/D1<1,8. Длина L конусной камеры 5 рассчитывается по уравнению L=D1(D2/D1-1)/К, при этом 0,1<К<0,6. Пластины 4, 6 равномерно перфорированы конфузорными отверстиями с общим свободным сечением по выходным отверстиям 55±8% от площади пластины. Толщина пластин 4, 6 рассчитывается из условий прочности в условиях эксплуатации гасителя пульсаций.The pressure pulsation damper consists of sequentially assembled on flanges with sealing gaskets using holes and bolt connections of the
Разделяемый поток текучей среды с заданным расходом подают насосом (компрессором) по патрубку через тангенциальный вход 3 и желоб 7 в цилиндрическую камеру 2. При прохождении измеряемой среды через желоб 7, пульсации локальных векторов давления и скоростей потока, параллельные оси симметрии цилиндрической камеры, гасят свою энергию на внутренних поверхностях желоба 7, тем самым значительно снижаются пульсации потока вдоль оси цилиндрической камеры 2, выравниваются локальные изменения давления и скорость потока по сечению цилиндрической камеры, перпендикулярному ее оси симметрии. Посредством конусной камеры 5 с перфорированными пластинами 4, 6 обеспечивается полное и равномерное напорное распределение потока текучей среды по пучку труб 8 в широком диапазоне расхода измеряемой среды.The separated fluid flow with a given flow rate is pumped through the nozzle (compressor) through the
Оценка распределения расхода текучей среды по отводящему напорному пучку труб.Estimation of the distribution of fluid flow in the discharge pressure tube bundle.
На входе и выходе конусной камеры 5 устанавливают пластины 4, 6 с общим свободным сечением по выходным отверстиям 55±8% от площади каждой пластины. На пластине 6 гасителя пульсаций давления на герметизирующих прокладках установлены параллельно три трубы DN 150. Каждая труба в отводящем пучке 8 снабжена эталонным расходомером, установленным на расстоянии 10 диаметров трубы от пластины 6. Установлены и внесены в алгоритм вычислительной системы расходомеров коэффициенты преобразования расхода в диапазоне 55,6-610,3 м3/час. При этом расходомеры характеризуются постоянной и одинаковой величиной коэффициента преобразования расхода в каждом из заданных поддиапазонах.At the inlet and outlet of the
Через тангенциальный ввод 3 непрерывно подают воду под давлением. Номинальный расход воды на входе в гаситель пульсаций давления 180,6-1620,0 м3/час.Through the
Гаситель пульсаций давления обеспечивает равномерное распределение разделяемого потока среды по пучку труб в случае показаний расходомеров величин расходов, не выходящих за пределы соответствующих поддиапазонов. Показания эталонных расходомеров гасителя пульсаций давления по прототипу и заявляемого гасителя пульсаций давления приведены в таблице 1 и таблице 2 соответственно.The pressure pulsation damper ensures uniform distribution of the shared medium flow over the tube bundle in the case of flow meter readings of flow rates not exceeding the limits of the respective subranges. The indications of the reference flow meters of the pressure pulsation damper according to the prototype and the inventive pressure pulsation damper are shown in table 1 and table 2, respectively.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет стабилизировать давление и равномерно распределить расход потока текучей среды по отводящему пучку труб в широком диапазоне расхода.Thus, the claimed technical solution allows you to stabilize the pressure and evenly distribute the flow rate of the fluid flow in the outlet pipe bundle in a wide flow range.
Протокол испытаний гасителя пульсаций давления по прототипуTest report of the pressure pulsation damper according to the prototype
Протокол испытаний заявляемого гасителя пульсаций давленияTest report of the inventive dampener
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143315A RU2673297C1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Pressure pulsations damper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143315A RU2673297C1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Pressure pulsations damper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2673297C1 true RU2673297C1 (en) | 2018-11-23 |
Family
ID=64556527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017143315A RU2673297C1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Pressure pulsations damper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2673297C1 (en) |
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 |
DE4440234A1 (en) * | 1994-05-10 | 1995-11-16 | Eugen Petresin | Pressure pulsation damper for closed loop fluid system |
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 |
RU2605686C1 (en) * | 2015-09-08 | 2016-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии" | Pressure pulsations damper |
-
2017
- 2017-12-11 RU RU2017143315A patent/RU2673297C1/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 |
RU2062940C1 (en) * | 1993-10-27 | 1996-06-27 | Военно-морская академия им.адм.Флота Советского Союза Н.Г.Кузнецова | Pressure pulse damper |
DE4440234A1 (en) * | 1994-05-10 | 1995-11-16 | Eugen Petresin | Pressure pulsation damper for closed loop fluid system |
RU2311584C2 (en) * | 2005-11-14 | 2007-11-27 | Открытое акционерное общество "Арзамасский приборостроительный завод" | Pressure stabilizer |
RU2605686C1 (en) * | 2015-09-08 | 2016-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии" | Pressure pulsations damper |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5529093A (en) | Flow conditioner profile plate for more accurate measurement of fluid flow | |
US7073534B2 (en) | Silencer for perforated plate flow conditioner | |
US20060096650A1 (en) | Non-linear noise suppressor for perforated plate flow conditioner | |
US6533065B2 (en) | Noise silencer and method for use with an ultrasonic meter | |
US9057391B2 (en) | Reflector for fluid measurement system | |
RU2673297C1 (en) | Pressure pulsations damper | |
RU2605686C1 (en) | Pressure pulsations damper | |
EA032169B1 (en) | Device for measuring flow rate of fluid medium | |
Belfroid et al. | Flow induced pulsations caused by corrugated tubes | |
Sanna et al. | Flow-Induced Pulsations in Closed side branches with wet gas | |
RU2622679C1 (en) | Pressure fluctuation suppression device in the gas reduction lines | |
RU2505734C2 (en) | Gas pipeline pressure pulsation damper | |
RU2157975C2 (en) | Portable device for local measurement of pressure | |
US9752729B2 (en) | Systems and methods for generating swirl in pipelines | |
GB2217462A (en) | A removable fluid flow meter | |
RU2459998C1 (en) | Pressure fluctuation killer | |
Noui-Mehidi et al. | Velocity distribution in an asymmetric diffuser with perforated plates | |
Uchiyama et al. | Experimental Investigation for Acoustic Resonance in Tandem Branches Under Each Dry and Wet Steam Flow | |
RU2781900C1 (en) | Combined device for damping pressure fluctuations in pipelines of power plants and noise reduction of power plants | |
RU119062U1 (en) | DEVICE FOR EXTINGUISHING THE PRESSURE PULSATION | |
RU2772621C1 (en) | Device and method for ultrasonic measurement of flow rate and fluid flow rate | |
Dushin et al. | Flow Conditioners for Pipelines with Sources of Acoustic Noise | |
Biswas et al. | Flow investigation in a constant area curved duct | |
Uchiyama et al. | Expansion of multi-purpose steam facility and application to acoustic resonance in a closed side branch investigating effects of static pressure under wet steam flow | |
RU118744U1 (en) | ULTRASONIC FLOW METER |