Аэродинамическое устройство для регулирования температуры и давления в линии транспортирования потока среды

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2524499:

КОККЕРИЛЛ МЕЙНТЕНАНС Э ЭНЖЕНЬЕРИ СА (BE)

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство регулирования среды содержит главный газоход для прохождения потока регулируемой среды, средство избирательного нагнетания подпиточной среды в главный газоход в двух направлениях и средства для выбора направления нагнетания, расположенные снаружи главного газохода. Способ регулирования среды включает этап избирательного нагнетания в двух направлениях одной подпиточной среды в газоход для транспортирования потока регулируемой среды. Изменяют одну из переменных термодинамического состояния вышеуказанной среды. Газоход содержит упомянутое устройство регулирования среды. Достигается уменьшение воздействия регулируемой среды на упомянутые устройства. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для регулирования температуры и давления в линии транспортирования потока среды, например дымовых газов, поступающих из камер сгорания. Устройство, в частности, предназначено для использования при регулировании отходящих дымовых газов.

Уровень техники

Известны системы регулирования давления в виде заслонок, регуляторов или клапанов, в которых существенной характеристикой является удержание или выпуск среды с помощью подвижных элементов.

Также известны устройства регулирования температуры, в которых используются теплообменники и требуется охлаждение среды для ее контакта с поверхностью теплообмена.

Устройства этого типа очень чувствительны к агрессивности регулируемой среды, в частности среды, которая является коррозионной или склонна к засорению устройства, или к высоким температурам среды. При воздействии таких условий элементы, находящиеся в контакте с потоком среды, подвергаются точечной коррозии, образованию отложений большой толщины, смятию и т.д. Эти явления быстро приводят в неисправное состояние любую систему регулирования, в которой используются элементы, контактирующие с регулируемой средой. Решения, позволяющие уменьшить эти недостатки, могут включать в себя использование дорогостоящих нержавеющих материалов, исполнительных устройств больших размеров и трудоемкое предупредительное техническое обслуживание. Эти решения имеют недостаток, состоящий в том, что они являются дорогостоящими.

Это, в частности, имеет место в отношении отходящих дымовых газов продуктов сгорания и, в частности, линий транспортирования дымовых газов и дымовых труб, установленных на выпусках печей.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения состоит в создании средств регулирования среды, которые защищены от воздействия регулируемой среды.

Указанная задача решена в устройстве регулирования среды, имеющем главный газоход для транспортирования регулируемой среды, при этом газоход снабжен средством нагнетания, по меньшей мере, одной подпиточной среды в главном газоходе избирательно, по меньшей мере, в двух направлениях. Средства для выбора направления нагнетания расположены снаружи газохода.

В настоящем документе термин «подпиточная среда» означает любое вещество, которое имеет свойства среды. Природа подпиточной среды, ее количество, направление ее нагнетания, а также ее переменные термодинамического состояния позволяют регулировать температуру, давление и расход регулируемой среды без воздействия чувствительных подвижных элементов на поток регулируемой среды.

Краткое описание чертежей

Другие характеристики и преимущества изобретения станут понятными после изучения приведенного ниже описания, в частности неограничивающего варианта осуществления изобретения.

В описании дается ссылка на единственный чертеж, на котором показана схема регулирующего устройства по изобретению.

Осуществление изобретения

Со ссылкой на фигуру 1 приводится описание изобретения применительно к газоходу для отвода дымовых газов, соединенному с камерой сгорания, например печью, с целью отвода дымовых газов наружу. Отводящий газоход, как вариант, соединен с устройством очистки дымовых газов для устранения загрязнения дымовых газов перед их выбросом в атмосферу. Направление потока среды показано на фигуре 1 контурной стрелкой.

Регулирующее устройство соединено с газоходом 1 для управления дымовыми газами, образующими регулируемую среду.

Регулирование может применяться для одной или нескольких характеристик дымовых газов, например, для давления и температуры. Регулирование давления дымовых газов позволяет регулировать давление в камере сгорания для обеспечения ее безопасной эксплуатации и предотвращения нежелательного поступления воздуха. Регулирование давления также может быть эффективным в отношении компенсации потерь тяги в вытяжной трубе. Регулирование температуры дымовых газов обеспечивает выполнение требований стандартов по предотвращению загрязнений и оптимизирует работу устройства по очистке дымовых газов, когда газоход снабжен таким устройством.

Устройство содержит главный газоход 1, по которому протекает регулируемая среда и который имеет отвод к газоходу 2 для подачи подпиточной среды. Главный газоход 1 соединен с газоходом для отвода дымовых газов, который составляет участок главного газохода. Газоход 2 снабжен подпиточным клапаном 2.1 и нагнетательным элементом 2.2 для нагнетания подпиточной среды в главный газоход 1 по меньшей мере в двух направлениях.

В этом примере нагнетательный элемент 2.2 состоит из кольцевого короба, окружающего главный газоход 1 и имеющего два выпуска в разных направлениях. Первый выпуск продолжается перпендикулярно направлению потока регулируемой среды (радиальное нагнетание), а второй выпуск ориентирован в направлении потока регулируемой среды (осевое нагнетание). Короб снабжен подвижной задвижкой 2.3, которая установлена в коробе между двумя выпусками и образует средство для выбора направления, в котором нагнетается подпиточная среда. Открывание клапана 2.1 обеспечивает подачу подпиточной среды. Подвижная задвижка 2.3 направляет поток к одному из двух выпусков, но она также может обеспечивать одновременную подачу к обоим выпускам. Поток подпиточной среды распределяется по двум направлениям. Положение подвижной задвижки 2.3 также обеспечивает количественное распределение среды между двумя выпусками. Подвижная задвижка 2.3, установленная в коробе, защищена от потока регулируемой среды и от какого-либо воздействия.

Газоход 2 подпиточной среды соединен с резервуаром, вентилятором, насосом или любым другим устройством, пригодным для подачи вещества с требуемым расходом и/или давлением. Устройства, оказывающие влияние на температуру подпиточной среды, например сопротивление нагревателя или труба нагревателя для прохождения потока горячей воды, намотанная по спирали вокруг газохода, служат для воздействия на температуру подпиточной среды. Клапан также может использоваться для регулирования давления и расхода подпиточной среды.

Таким образом, регулирование среды, подлежащей регулированию, включает этап нагнетания по меньшей мере одной подпиточной среды в газоход, транспортирующий поток регулируемой среды для изменения, по меньшей мере, одной из переменных термодинамического состояния вышеуказанной среды, а также включает этап выбора подпиточной среды. Природа, количество, направление и переменные термодинамического состояния (например, давление, расход, температура) подпиточной среды определяются как функция ожидаемого результата: понижение температуры за счет нагнетания подпиточной среды, которая является более холодной, чем регулируемая среда; повышение входного давления за счет радиального нагнетания среды при давлении, превышающем давление регулируемой среды.

Другие результаты могут быть получены за счет комбинации направления, количества точек нагнетания, их распределения, а также параметров, относящихся к подпиточной среде: тип, количество и переменные термодинамического состояния.

В этом примере регулирование дымовых газов выполняется с помощью воздуха под давлением, который используется в качестве подпиточной среды.

Разумеется, изобретение не ограничивается до описанных вариантов выполнения и распространяется на любые варианты, соответствующие объему изобретения, как определено формулой изобретения.

В частности,

- подвижная задвижка 2.3 может быть заменена двумя клапанами, обратным клапаном, скользящей системой или любым другим средством переключения;

- средство ориентации подпиточных сред может быть реализовано в виде любых пригодных средств и, в частности, в виде обратного клапана, задвижки, ползуна, клапана или поворотного штуцера, расположенного снаружи главного газохода;

- направления нагнетания могут комбинироваться друг с другом;

- нагнетания могут выполняться под углами, которые отличаются от упомянутых углов, например, под углами 10-15° относительно осевого направления главного газохода и/или относительно поперечного направления главного газохода;

- нагнетание может выполняться по всей или части периферии главного газохода;

- нагнетание может выполняться с помощью нескольких точек нагнетания, распределенных по длине и периферии главного газохода;

- подпиточная среда может быть идентична главной среде или отличаться от нее;

- отвод газохода 2 для транспортирования подпиточной среды может быть выполнен в любом направлении; и

- конкретные результаты регулирования (увеличение расхода, изменение ламинарного течения потока и т.д.) могут быть получены посредством тангенциального нагнетания подпиточной среды.

1. Устройство регулирования среды, содержащее главный газоход для прохождения потока регулируемой среды, средство избирательного нагнетания, по меньшей мере, одной подпиточной среды в главный газоход, по меньшей мере, в двух направлениях и средства для выбора направления нагнетания, расположенные снаружи главного газохода.

2. Устройство по п.1, в котором средства ориентации подпиточной среды реализованы в виде обратного клапана, задвижки, ползуна, клапана или поворотного штуцера, расположенного снаружи главного газохода.

3. Устройство по п.1, в котором средства нагнетания выполнены с возможностью нагнетания подпиточной среды, по существу в радиальном направлении.

4. Устройство по п.1, в котором средства нагнетания выполнены с возможностью нагнетания подпиточной среды, по существу в осевом направлении.

5. Устройство по п.1, содержащее средство увеличения или уменьшения температуры в газоходе посредством нагнетания подпиточной среды.

6. Устройство по п.1, содержащее средство увеличения или уменьшения давления на входе внутри газохода посредством нагнетания подпиточной среды.

7. Устройство по п.1, содержащее средство увеличения или уменьшения расхода в газоходе посредством нагнетания подпиточной среды.

8. Способ регулирования среды, включающий этап избирательного нагнетания, по меньшей мере, в двух направлениях, по меньшей мере, одной подпиточной среды в газоход для транспортирования потока регулируемой среды для изменения, по меньшей мере, одной из переменных термодинамического состояния вышеуказанной среды.

9. Способ по п.8, в котором регулируемая переменная термодинамического состояния является давлением регулируемой среды.

10. Способ по п.8, в котором регулируемая переменная термодинамического состояния является температурой регулируемой среды.

11. Способ по п.8, в котором регулируемая переменная термодинамического состояния является расходом регулируемой среды.

12. Способ по п.8, включающий этап выбора подпиточной среды.

13. Газоход, содержащий устройство по любому из пп.1-7.

Изобретение относится к самоочищающемуся устройству и способам для обработки под высоким давлением вязких текучих сред. Способ включает перемещение загрязняющих вязких текучих сред, таких как густые твердожидкостные суспензии лигноцеллюлозной биомассы и ее компонентов, находящихся под высоким давлением, с использованием массива выдвижных клапанов.

Турбулизатор трубопроводного потока // 2497038

Турбулизатор предназначен для использования в замкнутой трубопроводной системе выше по потоку от узлов управления для удаления грязи. Турбулизатор выполнен из трех частей: первой фланцевой части, второй конической части и третьей конической части.

Способ проведения испытаний противотурбулентной присадки на натурных трубопроводах // 2488032

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при испытаниях противотурбулентных присадок, используемых при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам.

Способ снижения гидравлических потерь на длинных линейных участках магистральных трубопроводов // 2481524

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам с насосными станциями с использованием противотурбулентных присадок.

Способ экспериментального определения границ участка эффективной работы противотурбулентной присадки // 2476735

Способ возбуждения акустических колебаний в текучей среде и устройство (варианты) для его осуществления // 2476261

Изобретение относится к области гидродинамики и касается способа возбуждения акустических колебаний в текучей среде и устройства для его осуществления. .

Способ и устройство для генерирования колебаний давления в потоке жидкости // 2464456

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. .

Способ перемещения вязких нефтей и нефтепродуктов // 2448283

Изобретение относится к гидротранспорту высоковязких жидкостей, к химической, нефтехимической промышленности и к экологическим процессам при перекачивании по трубопроводу консистентных нефтешламов и других жидких отходов.

Способ получения кавитации // 2405979

Трубная вставка для закручивания потока // 2403460

Изобретение относится к области устройств, создающих вращающееся движение газов и жидкостей в трубах круглого сечения, может использоваться для увеличения скорости движения газов и жидкостей при безнапорных, низконапорных и напорных условиях в дождевальных аппаратах, устьях фонтанирующих устройств.

Устройство для направления флюида с узлом переключения потока в зависимости от давления // 2551715

Устройство предназначено для направления потока флюида. Устройство содержит полость для изменения давления, первый проточный канал, переходник с варьирующимся давлением и узел переключения потока в зависимости от давления, причем первый проточный канал функционально соединяет полость для изменения давления и переходник с варьирующимся давлением, причем узел переключения потока граничит с переходником с варьирующимся давлением. Согласно варианту осуществления изобретения при изменении одной из характеристик флюида изменяется поступление флюида в полость для изменения давления. В одном варианте осуществления изобретения изменение состоит в увеличении интенсивности поступления потока флюида в полость для изменения давления. В другом варианте осуществления изобретения изменение состоит в уменьшении интенсивности поступления потока флюида в полость для изменения давления. Регулятор потока флюида содержит устройство для направления потока флюида; второй проточный канал; третий проточный канал; и четвертый проточный канал. Технический результат - регулирование потока флюида между несколькими зонами. 3 н. и 42 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство для спрямления потока в закрытых трубопроводах // 2568480

Изобретение относится к устройству для спрямления потока (спрямления профиля скорости потока) в закрытых трубопроводах. Закрытый трубопровод для УФ-облучения содержит канал (1), в котором установлено устройство (6) для УФ-облучения, выше по потоку от устройства (6) для УФ-облучения расположено устройство (10) для спрямления потока, содержащее, по меньшей мере, один внутренний первый направляющий элемент (11) и, по меньшей мере, один внешний второй направляющий элемент (13), который расположен на некотором расстоянии от внешней стенки и выполнен в виде трубы, проходное сечение которой, расположенное выше по потоку, меньше ее проходного сечения, расположенного ниже по потоку. Изобретение обеспечивает формирование как можно более однородного потока, протекающего через УФ-реактор с тем, чтобы элементы объема воспринимали примерно одинаковые дозы УФ-излучения. 15 з.п. ф-лы, 21 ил.

Способ транспортировки высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу // 2570602

Изобретение относится к транспортировке высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу. По длине трубопровода через равные интервалы на нефтепродукты воздействуют акустическими колебаниями с обеспечением образования пристеночного жидкого слоя нефтепродуктов. Акустические колебания возбуждают в виде импульсов с частотой заполнения, соответствующей резонансной частоте трубопровода, посредством жестко закрепленных на внешней поверхности стенки трубопровода акустических излучателей, интенсивность которых составляет 10-20 Вт/см2, а длительность воздействия 10-60 мин. Обеспечивается повышение эффективности перекачивания высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу.

Пластинчатый теплообменник // 2575378

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в пластинчатых теплообменниках. В пластинчатом теплообменнике, содержащем каналы потока, по которым первый и второй потоки текут в параллельном или встречном потоке, причем каналы потока сформированы для первой среды между отдельными пластинами (1), соединенными вместе для формирования в каждом случае пары (P) пластин, и для второй среды между парами (P) пластин, соединенных вместе для формирования пакета (S) пластин, отдельные пластины (1) в пределах входной области (E) содержат направляющие лопатки (2), которые образованы штампованными выпуклостями и выступают в канал потока, причем направляющие лопатки (2) характеризуются дугообразной формой с участком (21) притока, выровненным по существу параллельно направлению основного потока, и участком (22) оттока, выровненным под углом к участку (21) притока. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Пластинчатый теплообменник // 2576404

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться в пластинчатых теплообменниках. Пластинчатый теплообменник содержит каналы потока, по которым первый и второй потоки текут в параллельном или встречном потоке, причем каналы потока сформированы для первой среды между отдельными пластинами (1), соединенными вместе для формирования в каждом случае пары (Р) пластин, и для второй среды между парами (Р) пластин, соединенных вместе для формирования пакета (S) пластин, отдельные пластины (1) в пределах входной области (Е) содержат направляющие лопатки (2), которые образованы штампованными выпуклостями и выступают в канал потока, причем направляющие лопатки (2) характеризуются дугообразной формой с участком (21) притока, выровненным, по существу, параллельно направлению основного потока, и участком (22) оттока, выровненным под углом к участку (21) притока. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ изготовления системы охлаждения электронного и микроэлектронного оборудования // 2581342

Изобретение относится к области микроструктурных технологий. Способ включает нанесение множества наноструктурных областей с гидрофобными свойствами на поверхность 2 микроканала. Наноструктурные области выполняют в виде гидрофобных полос 1 шириной L. Наносят наноструктурные области поперек течения на гладкую поверхность микроканала на расстоянии В друг от друга при отношении L/B≥1. Значения L и В определяют исходя из свойств жидкости и поверхности. Обеспечивается эффективное снижение сопротивления при движении однофазного или двухфазного потока в микроканалах с гладкой поверхностью. 1 ил.

Способ подготовки высоковязких нефтепродуктов к транспорту и устройство для его осуществления // 2584840

Группа изобретений относится к подготовке высоковязких нефтепродуктов к транспортировке. Устройство содержит корпус со струеобразователем и электромагнит с токоподводом. Корпус выполнен в виде единого проточного модуля, в котором расположены конусный струеобразователь, диспергирующая пята и немагнитная опора внутреннего ярма электромагнита. Выходное сопло конусного струеобразователя расположено соосно с диспергирующей пятой, внутреннее ярмо электромагнита жестко соединено с диспергирующей пятой и имеет общий сквозной канал, а на внутреннее ярмо электромагнита намотана катушка электромагнита постоянного тока, соединенная с электрическим гермовводом. Немагнитная опора внутреннего ярма электромагнита установлена за диспергирующей пятой. Высоковязкие нефтепродукты подают во входной патрубок проточного модуля и проводят в проточном модуле их омагничивание и активацию с обеспечением повышения сдвиговых скоростей посредством ударного диспергирования на выходе из сопла конусного струеобразователя. Обеспечивается повышение эффективности и надежности подготовки нефтепродуктов к транспортировке. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 3 пр.

Смесительное устройство для водоочистных сооружений с открытым каналом и с обработкой воды ультрафиолетовым облучением // 2595715

Изобретение относится к смесительному устройству для водоочистных сооружений с открытым каналом. Устройство содержит основание (2) в виде пластины или полосы для крепления к стенке канала таким образом, чтобы во время эксплуатации нижняя поверхность (6) этой основной части была обращена к стенке канала, а верхняя поверхность (5) - от стенки канала. Устройство также содержит множество выступов (3), отходящих от основания (2) в сторону от нижней поверхности (6) и проходящих над плоскостью, образованной верхней поверхностью (5), и множество соответствующих выемок (4), расположенных между двумя выступами (3). Изобретение позволяет оптимизировать излучение, воздействующее на струи потока вдоль края в системах со смещенными относительно друг друга рядами ультрафиолетовых излучателей. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Противотурбулентная присадка с антикоррозионными свойствами // 2627355

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта углеводородных жидкостей. Противотурбулентная присадка с антикоррозионными свойствами содержит сверхвысокомолекулярный полимер альфа-олефинов, продукт конденсации высших аминов с числом атомов углерода 6-30 со степенью оксиалкилирования 2-50 при использовании в качестве оксиалкилирующего агента эпоксисоединения с числом атомов углерода 2-6 с двухосновной органической кислотой с числом атомов углерода 3-9, солвент. В качестве солвента используют смесь линейных и разветвленных алифатических одноатомных и многоатомных спиртов и/или эфиров с числом атомов углерода 1-15. Технический результат - снижение гидравлического сопротивления в магистральном трубопроводе и, как следствие, увеличение его пропускной способности с одновременной защитой от коррозии внутренней поверхности магистрального трубопровода и сопряженного с ним оборудования, используемого для транспортировки углеводородных жидкостей. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 25 пр.

Интенсифицирующая теплообменная поверхность для удлинения динамического мениска // 2637802

Изобретение относится к области электроники, в частности к испарительным системам охлаждения электронного и микроэлектронного оборудования, таким, как микроканальные теплообменники и тепловые трубы, которые обеспечивают высокие значения коэффициента теплопередачи в высоконапряженных по тепловым потокам мини- и микросистемах. Задачей изобретения является повышение эффективности испарения за счет создания микрооребренной поверхности со значительной площадью линий контакта трех фаз. Согласно изобретению на продольных ребрах интенсифицирующей микрооребренной теплообменной поверхности выполнено множество продольных микроканавок, несимметрично расположенных относительно плоскости продольного сечения ребра и имеющих различную ширину, причем ширина микроканавки тем меньше, чем ближе она к вершине ребра. 5 ил.