Струйное устройство для защиты трубопроводов от гидравлического удара Советский патент 1980 года по МПК F16L55/02 F15C1/04 

проводов от гидравлического удара, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А.-А на фиг, 1.

Устройство включает подающее диффуаорно-конфузорное сопло 1 с входным се- j чением 2, переходмьГм расширенным сечением 3 и плавной криволинейной стенкой 4, межсопловую камеру 5 и приемное дифг фузорно-конфузорное сопло 6 с переходным расширенным сечением 7, выходным 10 сечением 8 и плавной криволинейной стен- кой 9. Площади входного 2 и выходного 8 сечений, как правило, равняются площади сечений трубопровода.

Устройство для защиты от гидравличес-15 кого удара работает следующим образом.

При нормальном режиме течения в трубопроводе жидкость вытекает струей из подающего сопла 1 и направляется в при.емное сопло 6 через межсопловую камер5 20 5. Скорость струи подобрана таким образом, чтобы в межсопловой камере обеспечивалось требуемое избыточное давление. При гидравлическом ударе под действием обратной волны давления в приемном соп- 25 ле возникает возвратная струя, которая движется навстречу прямой струе, вытекающей из йодающего сопла. В результате этого вся энергия гидравлического удара затрачивается на взаимодействие струй 30 в межсопловой камере и избыточное давление не распространяется через подающее сопло в систему трубопровода. Межсопловая камера может, например, сообщаться с резервуаром (на чертеже не по- 35 казан), куда отводится жидкость под действием избыточного давления, возникающего в ней во время гидравлического удара.

Расход жидкости через струйное исполнительное устройство при нормальной работе зависит от его гидравлического сопротивления, т.е. от безотрывного течения в пода;ющем и приемном соплах.

Существующие методы расчета не поз- воляют надежно определить криволинейную границу, отделяющую область основного течение от области отрывного течения, в связи с чем профиль стенки предлагаемого устройства к|ожет быть определен, например, следующиьт образом.

В гидрппли1еском канале отрывных течений, являющемся моделирующим устройством, создают необходимые начальные и граничные условия, являющиеся условиями однозначности, соблюдая при этом геометрические, кинематические и динамические условия подобия. Картина течения в .моделирующем устройстве фотографируется в поляризованном свете при установившемся режиме течения и фиксированном перепаде давления. По фотографиям набирается Qтaтиcтикa отрывного и основного течений. Визуализированная осредненная граница основного и отрывного течений, по которой градиент .скорости равен нулю, замещается твердой стенкой.

Технико-экономический эффект от внедрения Изобретения достигается за счет уменьшения длины и, следовательно, металлоемкости устройстЕ1а, а также за счет уменьшения на нем потерь энергии. Так, установлено, что при перепаде давления на устройстве, равно 2,0 м ст.жидкости, его длина по сравнению с длиной известного устройства уменьщается от 7400 до 534О мм, т.е. на 2О60 мм или в 1,38 раза, причем pacxoj; через устройство при данном фиксированном перепаде давления за счет, снижения потери энергии увеличивается на 6,3%.

Формула изобретения

Струйное устройство для защиты трубопроводов от гидравлического удара, включающее последовательно установленные подающее диффузорно-конфузорное сопло с плавной криволинейной стенкой, межсоПловую камеру с каналами сброса и приемное диффузорно-конфузорное сопло с плавной криволинейной стенкой, о тличающееся тем, что, с целью снижения потерь энергии потока и уменьшения длины устройства, в нем переходные расширенные сечения подающего и приемного сопл расположены по отнощению к входному сечению подающего сопла на расстоянии соответственно не более 1,7 и 6,2 диаметра данного входного сечения, а отношения площадей переходных расширенных сечений к площади входного сечения подающего сопла составляют соответственно не менее 1,8 и 1,1.