close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2431883

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 431 883
(13)
C1
(51) МПК
G05D 16/00
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21)(22) Заявка: 2010119141/28, 12.05.2010
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
12.05.2010
(45) Опубликовано: 20.10.2011 Бюл. № 29
(73) Патентообладатель(и):
Государственное образовательное
учреждение высшего профессионального
образования "Уфимский государственный
авиационный технический университет" (RU)
2 4 3 1 8 8 3
R U
(54) ВИХРЕВОЙ РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ
(57) Реферат:
Использование: изобретение относится к
газовой
промышленности
и
может
использоваться в системах транспортировки
газа для редуцирования давления природного
газа на газораспределительных станциях,
газораспределительных пунктах, в системах
подготовки топливного и пускового газа
компрессорных газоперекачивающих станций.
Вихревой
регулятор
давления
газа
с
положительной обратной связью содержит
подводящий
трубопровод,
соединенный
каналом через узел регулирования потока газа
с цилиндром температурного разделения и
через
диафрагму
с
отводящим
трубопроводом, соединенным с пилотным
устройством. Причем положительная обратная
связь обеспечивается по "горячему" контуру
каналом между трубопроводом и цилиндром
температурного разделения, который содержит
крестовину с плавно выпрямляющими поток
газа
профилированными
лопатками
и
устройство перепуска "горячего" газа после
крестовины в центр "холодного" вихря на оси
цилиндра. При этом узел регулирования
входного потока содержит как минимум два
сопла,
равномерно
расположенных
по
окружности,
и
соответствующие
им
профилированные
сопловые
заслонки,
установленные с возможностью поворота
вокруг осей крепления для регулирования
проходного сечения каждого сопла. На
«горячем» конце цилиндра температурного
разделения установлена оребренная головка,
содержащая в стенках каналы перепуска
«горячего» газа, соединенные с трубками
расположенными в канале вокруг цилиндра
температурного разделения для обеспечения
выхода перепускаемой части «горячего» газа
из цилиндра в газовый эжектор, выходом
соединенный с отводящим трубопроводом.
Вихревой
регулятор
давления
газа
дополнительно содержит узел регулирования
выходного потока, который содержит как
минимум
две
«шторки»,
равномерно
расположенные по окружности, установленные
Ñòð.: 1
ru
C 1
C 1
Адрес для переписки:
450000, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул.
К. Маркса, 12, УГАТУ, ОИС, В.П.
Ефремовой
2 4 3 1 8 8 3
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 228285 C1, 27.08.2006. CA 2343995 A1,
17.10.2001. RU 2003114801 A, 10.11.2004. DE
10234541 A1, 04.03.2005. RU 2239863 C1,
10.11.2004.
R U
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 12.05.2010
(72) Автор(ы):
Ахметов Юрий Мавлютович (RU),
Гурин Сергей Владимирович (RU),
Калимуллин Радик Рифкатович (RU),
Свистунов Антон Вячеславович (RU),
Ситников Алексей Андреевич (RU),
Целищев Владимир Александрович (RU)
с возможностью поворота вокруг осей
крепления для регулирования проходного
сечения диафрагмы. При этом ребра на
головке выполнены винтовыми, а трубки,
соединенные с каналами перепуска «горячего»
газа,
выполнены
в
виде
спиральных
оребренных трубок. Технический результат
изобретения - улучшение эксплуатационных
характеристик регулятора, а также повышение
эффекта температурного разделения. 3 ил.
R U
R U
2 4 3 1 8 8 3
C 1
C 1
2 4 3 1 8 8 3
Ñòð.: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 431 883
(13)
C1
(51) Int. Cl.
G05D 16/00
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12) ABSTRACT
OF INVENTION
(24) Effective date for property rights:
12.05.2010
Priority:
(22) Date of filing: 12.05.2010
(45) Date of publication: 20.10.2011 Bull. 29
(73) Proprietor(s):
Gosudarstvennoe obrazovatel'noe uchrezhdenie
vysshego professional'nogo obrazovanija
"Ufimskij gosudarstvennyj aviatsionnyj
tekhnicheskij universitet" (RU)
2 4 3 1 8 8 3
R U
(57) Abstract:
FIELD: machine building.
SUBSTANCE: vortex pressure controller of gas
with positive feedback consists of supplying pipeline
connected to cylinder of temperature division via
unit of gas flow control by means of channel and
connected with lateral pipeline via diaphragm. The
lateral pipeline is connected with a pilot device.
Also, positive feedback is facilitated in a "hot"
circuit by means of the channel between the pipeline
and the cylinder of temperature division which
contains a cross piece with profiled blades gradually
straightening gas flow and a device for overflow of
"hot gas" after the cross piece into centre of a
"cold" vortex on axis of the cylinder. The unit for
control of an inlet flow contains at least two
nozzles uniformly arranged along circumference and
profiled nozzle gates corresponding to nozzles and
rotating around fixture axes for control of flow
section of each nozzle. At the "hot" end of the
temperature division cylinder there is installed a
ribbed head with channels of "hot" gas overflow in
walls. These channels are connected with pipes
positioned in the channel around the cylinder for
temperature division to facilitate outlet of overflow
part of "hot" gas from the cylinder into a gas
ejector with its outlet connected to the lateral
pipeline. The vortex gas pressure controller
additionally has a unit for control of outlet flow.
The unit is equipped with at least two "shutters"
uniformly distributed along circumference and
rotating around fixation axes for control of flow
section of the diaphragm. Ribs on the head are
screwed, while the pipes connected with "hot" gas
overflow channels are made as spiral ribbed pipes.
EFFECT: improved operational characteristics of
controller, raised effect of temperature division.
3 dwg
Ñòð.: 3
en
C 1
C 1
(54) VORTEX PRESSURE CONTROLLER
2 4 3 1 8 8 3
Mail address:
450000, Respublika Bashkortostan, g.Ufa, ul. K.
Marksa, 12, UGATU, OIS, V.P. Efremovoj
R U
(72) Inventor(s):
Akhmetov Jurij Mavljutovich (RU),
Gurin Sergej Vladimirovich (RU),
Kalimullin Radik Rifkatovich (RU),
Svistunov Anton Vjacheslavovich (RU),
Sitnikov Aleksej Andreevich (RU),
Tselishchev Vladimir Aleksandrovich (RU)
(21)(22) Application: 2010119141/28, 12.05.2010
RU 2 431 883 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относится к газовой промышленности и может использоваться в
системах транспортного газа для редуцирования давления природного газа на
газораспределительных станциях (ГРС), газораспределительных пунктах (ГРП), в
системах подготовки топливного и пускового газа компрессорных
газоперекачивающих станций.
Известен вихревой регулятор давления газа с положительной обратной связью,
содержащий подводящий трубопровод, соединенный с регулируемым тангенциальным
соплом, соединенным с цилиндром температурного разделения и через диафрагму - с
отводящим трубопроводом, соединенным с пилотным устройством. Между
подводящим трубопроводом и цилиндром температурного разделения регулятор
содержит винтовой канал, обеспечивающий положительную обратную связь по
«горячему» контуру. Винтовой канал соединен с регулируемым по высоте
тангенциальным соплом, обеспечивающим критическую скорость газа на срезе сопла.
Цилиндр температурного разделения закрыт камерой торможения и содержит
крестовину с плавно выпрямляющими поток газа профилированными лопатками и
устройство перепуска «горячего» газа после крестовины в центр «холодного» вихря
на оси цилиндра температурного разделения. Для более интенсивного перемешивания
«горячего» и «холодного» потоков на оси цилиндра температурного разделения
внутренняя поверхность устройства перепуска может быть выполнена в виде
винтового канала. Положительная обратная связь по «горячему» контуру
обеспечивается винтовым каналом между подводящим трубопроводом и цилиндром
температурного разделения и позволяет нагревать входной газ от «горячей» стенки
последнего, тем самым повышая температуру газа на выходе из регулятора [Патент
РФ №2237918, МПК G05D 16/00, опубл. 10.10.2004].
Недостатком известного регулятора является невозможность поддержания
минимальной разницы температур на входе и выходе регулятора, необходимой для
предотвращения образования кристаллогидратов.
Наиболее близким по технической сущности и достижимому результату к
заявляемому является вихревой регулятор давления газа с положительной обратной
связью, содержащий подводящий трубопровод, соединенный каналом через узел
регулирования потока газа с цилиндром температурного разделения и через
диафрагму - с отводящим трубопроводом, соединенным с пилотным устройством,
причем положительная обратная связь обеспечивается по «горячему» контуру
каналом между трубопроводом и цилиндром температурного разделения, который
содержит крестовину с плавно выпрямляющими поток газа профилированными
лопатками и устройство перепуска «горячего» газа после крестовины в центр
«холодного» вихря на оси цилиндра, узел регулирования потока газа содержит как
минимум два сопла, равномерно расположенных по окружности и соответствующие
им профилированные сопловые заслонки, установленные с возможностью поворота
вокруг осей крепления для регулирования проходного сечения каждого сопла, а на
«горячем» конце цилиндра температурного разделения установлена оребренная
головка, содержащая в стенках каналы перепуска «горячего» газа, соединенные с
трубками, расположенными в канале вокруг цилиндра температурного разделения для
обеспечения выхода перепускаемой части «горячего» газа из цилиндра в газовый
эжектор, выходом соединенный с отводящим трубопроводом [Патент РФ №2282885,
МПК G05D 16/00, опубл. 27.08.2006].
Недостатком известного регулятора является невозможность поддержания
необходимой температуры на входе из регулятора, необходимой для предотвращения
Ñòð.: 4
DE
RU 2 431 883 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
образования кристаллогидратов и создания условий изотермического
дросселирования.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик
регулятора за счет поддержания задаваемой температуры газа на выходе из
регулятора, необходимой для предотвращения образования кристаллогидратов и
создания условий изотермического дросселирования.
Поставленная задача решается вихревым регулятором давления газа с
положительной обратной связью, содержащий подводящий трубопровод,
соединенный каналом через узел регулирования потока газа с цилиндром
температурного разделения и через диафрагму - с отводящим трубопроводом,
соединенным с пилотным устройством, причем положительная обратная связь
обеспечивается по "горячему" контуру каналом между трубопроводом и цилиндром
температурного разделения, который содержит крестовину с плавно выпрямляющими
поток газа профилированными лопатками и устройство перепуска "горячего" газа
после крестовины в центр "холодного" вихря на оси цилиндра, узел регулирования
входного потока содержит как минимум два сопла, равномерно расположенных по
окружности, и соответствующие им профилированные сопловые заслонки,
установленные с возможностью поворота вокруг осей крепления для регулирования
проходного сечения каждого сопла, а на «горячем» конце цилиндра температурного
разделения установлена оребренная головка, содержащая в стенках каналы перепуска
«горячего» газа, соединенные с трубками, расположенными в канале вокруг цилиндра
температурного разделения для обеспечения выхода перепускаемой части «горячего»
газа из цилиндра в газовый эжектор, выходом соединенный с отводящим
трубопроводом, в котором в отличие от прототипа введен узел регулирования
выходного потока, который содержит как минимум две «шторки», равномерно
расположенные по окружности, установленные с возможностью поворота вокруг
осей крепления для регулирования проходного сечения диафрагмы, при этом ребра на
головке выполнены винтовыми, а трубки, соединенные с каналами перепуска
«горячего» газа, выполнены в виде спиральных оребренных трубок.
Выполнение на входе цилиндра температурного разделения узла регулирования
потока газа с как минимум двухсопловым вводом позволяет добиться равномерного
распределения вихревого потока в цилиндре, что повышает эффект температурного
разделения в нем. Выполнение на выходе из регулирующих задвижек с как минимум
двумя «шторками» позволяет добиться равномерного распределения перепадов
давления в проточной части регулятора, что повышает эффект температурного
разделения и коэффициент положительной обратной связи в нем. Кроме того, наличие
вокруг цилиндра температурного разделения оребренных трубок для обеспечения
перепуска части «горячего» газа из цилиндра на выход регулятора, увеличивает
площадь теплообменной поверхности, что в свою очередь обеспечивает
дополнительный подогрев входного газа, а также позволяет добиться оптимального
соотношения расходов «горячего» и «холодного» потоков газа в регуляторе для
обеспечения их максимально возможной смесевой температуры. Таким образом,
удается поддерживать необходимую разницу температур газа на входе и выходе
регулятора, предотвращая образование кристаллогидратов и тем самым улучшая его
эксплуатационные характеристики.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена
принципиальная схема вихревого регулятора давления газа; на фиг.2 - разрез А-А на
фиг.1; на фиг.3 - принципиальная схема узла регулирования потока газа.
Ñòð.: 5
RU 2 431 883 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Вихревой регулятор давления газа (фиг.1) содержит подводящий трубопровод 1,
соединенный каналом 2 через узел регулирования потока газа 3 с цилиндром
температурного разделения 4 и через диафрагму 5 - с отводящим трубопроводом 6,
соединенным с пилотным устройством 7. Положительная обратная связь
обеспечивается по «горячему» контуру каналом 2 между трубопроводом 1 и
цилиндром температурного разделения 4, который содержит крестовину 8 с плавно
выпрямляющими поток газа профилированными лопатками и устройство перепуска 9
«горячего» газа после крестовины 8 в центр «холодного» вихря на оси цилиндра 4. На
«горячем» конце цилиндра температурного разделения 4 установлена оребренная
головка 10, содержащая в стенках каналы 11 (фиг.2) перепуска «горячего» газа,
соединенные с трубками 12, расположенными в канале 2 вокруг цилиндра
температурного разделения 4 для обеспечения выхода перепускаемой части
«горячего» газа из цилиндра 4 в газовый эжектор 13, выходом соединенный с
отводящим трубопроводом 6.
Узел регулирования входного потока газа 3 (фиг.3) содержит как минимум два
криволинейных сопла 14, равномерно расположенных по окружности, и
соответствующие им профилированные сопловые заслонки 15, с устройством
регулирования 16, установленные с возможностью поворота вокруг осей крепления 17
для регулирования проходного сечения каждого сопла.
Устройство регулирования выходного потока газа (фиг.1) содержит как минимум
две криволинейные «шторки» 18, равномерно расположенные по окружности, и
соответствующее им пилотное устройство 7 для регулирования проходного сечения.
Под «шторками» по аналогии со «шторками» фотоаппарата понимается устройство
регулирования проходного сечения.
Регулятор работает следующим образом. Из подводящего трубопровода 1 газ
поступает в канал 2, где по мере движения к узлу регулирования потока 3 нагревается
от оребренной головки 10, наружной стенки цилиндра температурного разделения 4 и
оребренных трубок 12. Далее газ через равномерно расположенные сопла 14 узла
регулирования потока газа 3, обеспечивающие вихревую закрутку потока, поступает в
цилиндр температурного разделения 4, где происходит его разделение на «горячий»,
двигающийся по периферии цилиндра 4 к крестовине 8 поток, и «холодный» поток,
двигающийся по оси цилиндра 4 от крестовины 8 к диафрагме 5. Наличие в узле
регулирования потока газа нескольких сопел обеспечивает равномерный ввод потока
в цилиндр температурного разделения и тем самым увеличивает эффект
температурного разделения в нем. «Горячий» поток, пройдя крестовину 8, плавно
выпрямляется на профилированных лопатках и разделяется на два потока. Первый
поток (80-95% по массовому расходу) через устройство перепуска «горячего» газа
направляется в центр «холодного» потока, смешиваясь с ним, тем самым повышая
температуру газа на выходе из диафрагмы 5. Второй поток поступает в каналы
перепуска 11 «горячего» газа оребренной головки 10, проходит по трубкам 12, при
этом отдавая часть тепла входному газу, и далее направляется в газовый эжектор 13,
откуда попадает в отводящий трубопровод 6, где «шторки» регулируют поток,
создавая перепады давления в цилиндре энергоразделения и на сопловом вводе,
обеспечивая интенсивное перемешивание, повышая температуру газа на выходе из
регулятора.
Таким образом обеспечивается необходимая температура газа на входе и выходе
регулятора. Устройство регулирования 16 управляет профилированными сопловыми
заслонками 15, обеспечивая регулирование величины проходного сечения сопел в
Ñòð.: 6
RU 2 431 883 C1
5
зависимости от давления выходного потока для поддержания его на определенном
уровне. Устройство регулирования 16 управляет профилированными сопловыми
заслонками 15, обеспечивая регулирование величины проходного сечения в
зависимости от перепадов давления регулятора для поддержания расход. А
устройство регулирования 17 управляет профилированными «шторками» 18,
обеспечивая регулирование величины проходного сечения диафрагмы в зависимости
от перепадов давления в проточной части регулятора для поддержания температуры
на определенном уровне.
10
15
20
25
30
35
Формула изобретения
Вихревой регулятор давления газа с положительной обратной связью, содержащий
подводящий трубопровод, соединенный каналом через узел регулирования потока
газа с цилиндром температурного разделения и через диафрагму - с отводящим
трубопроводом, соединенным с пилотным устройством, причем положительная
обратная связь обеспечивается по "горячему" контуру каналом между трубопроводом
и цилиндром температурного разделения, который содержит крестовину с плавно
выпрямляющими поток газа профилированными лопатками и устройство перепуска
"горячего" газа после крестовины в центр "холодного" вихря на оси цилиндра, узел
регулирования входного потока содержит, как минимум, два сопла, равномерно
расположенных по окружности, и соответствующие им профилированные сопловые
заслонки, установленные с возможностью поворота вокруг осей крепления для
регулирования проходного сечения каждого сопла, а на «горячем» конце цилиндра
температурного разделения установлена оребренная головка, содержащая в стенках
каналы перепуска «горячего» газа, соединенные с трубками, расположенными в
канале вокруг цилиндра температурного разделения для обеспечения выхода
перепускаемой части «горячего» газа из цилиндра в газовый эжектор, выходом
соединенный с отводящим трубопроводом, отличающийся тем, что введен узел
регулирования выходного потока, который содержит, как минимум, две «шторки»,
равномерно расположенных по окружности, установленные с возможностью
поворота вокруг осей крепления для регулирования проходного сечения диафрагмы,
при этом ребра на головке выполнены винтовыми, а трубки, соединенные с каналами
перепуска «горячего» газа, выполнены в виде спиральных оребренных трубок.
40
45
50
Ñòð.: 7
CL
RU 2 431 883 C1
Ñòð.: 8
DR
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
296 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа