Гидротрансформатор

Авторы патента:

F17D1/20 - устройства или приспособления для изменения динамических характеристик систем, например для поглощения пульсаций, возникающих при открывании и закрывании клапанов (гидродинамика F15D; поглощение пульсаций жидкостей в трубопроводах вообще F16L 55/04)

F16L55/02 - гасители энергии; гасители шума (в клапанах F16K 47/00)

F15D1/10 - обтекающей тела из твердого материала

Владельцы патента RU 2772678:

Карелин Андрей Николаевич (RU)

Изобретение относится к гидроаэродинамике и может быть применено в процессах, связанных с истечением жидкости или газа в гидроаэродинамических системах. Предназначено для установки в трубопроводные воздушные и жидкостные системы. Область применения - машиностроение, судостроение, строительная индустрия. Гидротрансформатор содержит цилиндрический корпус, снабженный полым цилиндром, расположенным в центре цилиндрического корпуса на одной оси с ним и закрепленным на внутренней стенке цилиндрического корпуса. Полый цилиндр жестко закреплен между двумя пластинами, жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса и полого цилиндра в диаметрально противоположных точках. Изобретение направлено на снижение гидроаэродинамического шума и более равномерное распределение потоков. 2 ил.

Изобретение относится к гидроаэродинамике и может быть применено в процессах, связанных с истечением жидкости или газа в гидроаэродинамических системах.

Предназначено для установки в трубопроводные воздушные и жидкостные системы. Область применения - машиностроение, автомобилестроение, судостроение, военное дело, строительная индустрия.

Применяемость обусловлена тем, что трубопроводные системы изготавливаются из гидравлически коротких труб, поворотов, диффузоров, конфузоров, коллекторов и т.п.

Поэтому гидроаэродинамический поток поступает с неравномерным распределением потоков и повышенным уровнем гидроаэродинамического шума.

Правильное понимание физических механизмов генерации газовых потоков и акустических полей различных частотных диапазонов, создание приближенных методик расчета газодинамических, аэроакустических параметров позволят разработать оптимальные конструкции глушителей и существенно сократить затраты при разработке и отладке эффективных систем глушения.

Для снижения гидроаэродинамического шума и более равномерного распределения потоков в пространстве предлагается установить гидротрансформатор.

Гидротрансформатор представляет собой пластинчатую конструкцию, которая делит сечение канала на сектора.

«Уровень техники». Известен цилиндрический насадок АС СССР № 715829, содержащий корпус со сливным патрубком и пластиной, закрепленной одной кромкой пластины на внутренней стенке сливного патрубка, а противолежащей - размещенной по оси сливного патрубка (авторское свидетельство СССР № 715829, кл. F15D 1/08, 1980). Устройство разработано для выравнивания потоков.

Известно устройство RU 171253 U1, 25.05.2017 (авт. Карелин А.Н.). Данное устройство не снабжено полым цилиндром. Устройство разработано для выравнивания потоков. Из аналога изобретения по RU 171253 U1, 25.05.2017 известен гидроаэродинамический трансформатор, снабженный пластиной, жестко закрепленной своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса в диаметрально противоположных точках.

Известно устройство US 20060006022 А1, 01.12.2006. Данное устройство не снабжено разделительными пластинами. Устройство разработано для уменьшения шума. Из аналога изобретения, выбранного в качестве прототипа, по US 20060006022 А1, 01.12.2006 известен гидротрансформатор, содержащий цилиндрический корпус, снабженный полым цилиндром, расположенным в центре цилиндрического корпуса на одной оси с ним и закрепленным на внутренней стенке цилиндрического корпуса.

Для расчета аэроакустических параметров неизотермических струй используется волновое уравнение (волновое уравнение Лайтхилла) (Глазнев В.Н., Запрягаев В.И., Ерофеев В.К. и др. Струйные и нестационарные течения в газовой динамике. Новосибирск. Изд. СО РАН, 2000, 200 с.):

- символ Кронекера; μ- коэффициент динамической (молекулярной) вязкости; ρ - плотность, р - статическое давление; a₀ - скорость звука в невозмущенной среде; V - скорость: t - время, x_i, x_j - координаты, i, j, k=1, 2, 3.

Введение трубы приводит к изменению собственных частот конструкции, эффективности в различных октавных полосах.

Расчеты акустических параметров турбулентного шума показывают снижение излучаемой мощности с появлением трубы (Глазнев В.H., Запрягаев В.И., Ерофеев В.К. и др. Струйные и нестационарные течения в газовой динамике. Новосибирск. Изд. СО РАН, 2000, 200 с.).

Гидротрансформатор, отличающийся тем, что с целью снижения шума, более равномерного распределения потоков в пространстве снабжен полым цилиндром и пластинами, жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса и на внешней стенке полого цилиндра, расположенного в центре цилиндрического корпуса на одной оси с цилиндрическим корпусом. Полый цилиндр закреплен между двумя пластинами.

Гидротрансформатор, содержащий цилиндрический корпус, снабженный полым цилиндром, расположенным в центре цилиндрического корпуса на одной оси с ним и закрепленным на внутренней стенке цилиндрического корпуса отличающийся тем, что полый цилиндр жестко закреплен между двумя пластинами, жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса и полого цилиндра в диаметрально противоположных точках.

Цель изобретения - снижения шума гидроаэродинамических систем, более равномерного распределения потоков в пространстве.

Это достигается тем, что предлагаемый гидротрансформатор снабжен полым цилиндром и пластинами, жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса и на внешней стенке полого цилиндра, расположенного в центре цилиндрического корпуса на одной оси с цилиндрическим корпусом. Полый цилиндр закреплен между двумя пластинами.

Недостатком прототипа является то, что у него пластина крепится одной кромкой к стенке цилиндрического корпуса, и потоки в пространстве распределяются неравномерно.

Сравнительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показал, что заявляемое техническое решение обладает признаками, не совпадающими с прототипами, а именно, снабжен полым цилиндром и пластинами, жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса и на внешней стенке полого цилиндра, расположенного в центре цилиндрического корпуса на одной оси с цилиндрическим корпусом. Полый цилиндр закреплен между двумя пластинами.

Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».

Сравнительный анализ заявляемого изобретения показал, что применение данных компонентов в совокупности признаков обеспечивает уменьшение шума и более равномерное распределение потоков.

Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».

Осуществление изобретения

На чертеже (Фиг. 1, 2) изображен гидротрансформатор.

Гидротрансформатор (Фиг. 1, 2) снабжен (1) - корпусом, (2) - пластинами, (3) - полым цилиндром, полый цилиндр (3) и пластины (2), жестко закреплены своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса (1) и на внешней стенке полого цилиндра (2), расположенного в центре цилиндрического корпуса (1) на одной оси с цилиндрическим корпусом (1). Полый цилиндр (3) закреплен между двумя пластинами (2).

Изобретение осуществляется следующим образом: сформированный внешними факторами гидроаэродинамический поток разделяется гидротрансформатором (Фиг. 1, 2) с помощью снабженого полым цилиндром (3) и пластинами (2), жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса (1) и на внешней стенке полого цилиндра (2), расположенного в центре цилиндрического корпуса (1) на одной оси с цилиндрическим корпусом (1) с целью повышения гидроаэродинамических характеристик потока, выравнивания потока и уменьшения шума. Этим объясняется улучшение гидроаэродинамических характеристик системы.

Разделенный таким образом гидроаэродинамический поток подается в систему.

«Причинно-следственная связь между признаками формулы и техническим результатом». Разделение на сектора пластинами обеспечивает выравнивание потока, и установка полого цилиндра - уменьшение шума. Частичный технический результат указан и обоснован в аналогах.

Гидротрансформатор, содержащий цилиндрический корпус, снабженный полым цилиндром, расположенным в центре цилиндрического корпуса на одной оси с ним и закрепленным на внутренней стенке цилиндрического корпуса, отличающийся тем, что полый цилиндр жестко закреплен между двумя пластинами, жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса и полого цилиндра в диаметрально противоположных точках.

Группа изобретений относится к устройству для снижения уровня вибраций. Снижение уровня вибраций защищаемой конструкции в локальной области обеспечивается за счет отвода энергии вибрации из этой области через соединительный элемент, в защищаемую конструкцию.

Способ гашения импульсов давления в трубопроводах // 2756396

Изобретение относится к методам и средствам гашения пульсаций давления жидкости (гидроудара) или газа в трубопроводах. Способ заключается в том, что поток жидкости или газа трубопровода, в котором действуют импульсы давления, разделяют на N частей и направляют их в каналы, имеющие разную задержку из-за их разной длины, поэтому на выходе импульсы от разных каналов с уменьшенной в N раз энергией суммируются, поступая по очереди из-за разного времени прохождения по каналу.

Устройство для уменьшения гидравлических потерь в трубопроводе // 2700211

Устройство предназначено для гидротранспортировки нефти, масел, жидких продуктов нефтепереработки в нефтехимической промышленности. Устройство содержит спиральные витковые элементы, при этом по ходу движения жидкости витки выполнены в виде элементов с постепенно уменьшающейся площадью поперечного сечения и при одновременном увеличении шага витков в 2 раза через каждые 0,5 оборота, каждый спиральный элемент содержит 1,25…1,5 оборота при начальной длине шага для половины оборота, равной 0,35…0,5 от внутреннего диаметра трубопровода в зависимости от физико-химических свойств транспортируемой жидкости, витки в поперечном сечении выполнены в виде сочетания вогнутой и выпуклой поверхностей второго порядка с границей раздела между ними по ребру витков, обращенному к оси трубопровода, площадь поперечного сечения каждого витка составляет от 1/4 до 1/8 от площади круга, который описывается по крайним точкам наибольшей дуги поперечного сечения витка, витки выполнены с двухспиральным диаметрально противоположным расположением начальных заходов, через 1,25…1,5 оборота спиральные витки переходит в гладкую внутреннюю поверхность с длиной этого участка 0,35…0,5 от внутреннего диаметра трубопровода.

Устройство для стабилизации и регулирования давления // 2695241

Изобретение относится к устройствам для стабилизации давления потока и может быть использовано в напорных трубопроводных системах различных отраслях народного хозяйства, в частности в расходометрии. Устройство содержит внутри полого цилиндрического корпуса с патрубками подвода и отвода жидкости кольцевую камеру.

Способ транспортировки газообразных и жидких продуктов по трубопроводу // 2587798

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в различных областях техники при транспортировании вязких структурированных жидкостей, в частности газа, нефти и нефтегазожидкостных смесей, содержащих песок и другие механические примеси, по трубопроводам. Способ транспортировки газообразных и жидких продуктов по трубопроводу 1 заключается в том, что создают избыточное давление транспортируемого продукта на входе в трубопровод 1 и при этом продукту при помощи активатора вращения 3, расположенному внутри трубопровода 1, придают вращательное движение на всем протяжении трубопровода 1, причем транспортируемому продукту придают вращательное движение в активаторе вращения 3 при помощи отрезка винтовой трубы прямоугольного поперечного сечения, причем угол закрутки стенок вдоль продольной оси составляет φ=n×90°, где n=1, 2, 3, … Технический результат - снижение потерь напора.

Способ самогашения ударных импульсов транспортируемой среды в магистральном продуктопроводе // 2531483

Способ предназначен для гашения ударных импульсов транспортируемой среды в магистральном продуктопроводе. Способ заключается в следующем, на участке продуктопровода в него устанавливают стабилизатор импульсов давления с прямоточной камерой на входе и вихревой камерой на выходе из него.

Способ транспортировки газообразных и жидких продуктов по трубопроводам и устройство для его осуществления // 2528545

Способ и устройство предназначены для транспортировки газообразных и жидких продуктов по трубопроводам. Способ заключается в том, что создают избыточное давление транспортируемого продукта на входе в трубопровод и при этом продукту при помощи активаторов вращения, расположенных внутри трубопровода, придают вращательное движение на всем протяжении трубопровода, при этом активаторы вращения располагают в стыках трубопроводов.

Способ и система для переохлаждения добываемого углеводородного флюида для транспортировки // 2509205

Группа изобретений относится к области устранения или уменьшения отложений твердых частиц, таких как твердые частицы парафина, в подводном трубопроводе, по которому транспортируют углеводородные флюиды. Обеспечивает повышение эффективности технологии в режиме холодного потока.

Способ перекачки природного газа // 2392504

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при перекачке природного газа по трубопроводам. .

Устройство для уменьшения гидравлических потерь в трубопроводе // 2334134

Изобретение относится к устройствам, снижающим гидравлическое сопротивление трубопровода при перекачивании по нему жидкостей, и может найти применение при гидротранспорте нефтей, масел, растворов, эмульсий, суспензий, воды, расплавов полимеров других ньютоновских и неньютоновских жидких сред. .

Способ редуцирования природного газа // 2770349

Изобретение относится к области газораспределения, в частности снижения давления природного газа с использованием редуцирующего устройства, и может быть использовано на газораспределительных станциях магистральных газопроводов. Техническим результатом изобретения является уменьшение перепада температур транспортируемого природного газа на устройстве для редуцирования газораспределительной станции.