×
27.06.2013
216.012.5158

ВИХРЕВАЯ ТРУБА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к холодильной технике. Вихревая труба содержит коническую камеру энергетического разделения с односопловым улиточным вводом сжатого газа, диафрагму с диффузорами для отвода холодного и горячего потоков, аэродинамическую сетку и дроссельный клапан на выходе холодного потока с внешним патрубком. На стенках улиточного ввода выполнены каналы, тангенциально направленные к внутренней профилированной поверхности камеры энергетического разделения. Аэродинамическая сетка установлена на торце конической камеры энергетического разделения. Односопловый улиточный ввод содержит направляющую саморегулирующуюся лопасть. Лопасть входным концом жестко, а выходным через гибкую связь соединена с внутренней поверхностью односоплового улиточного ввода. Гибкая связь выполнена в виде пружины с переменной жесткостью и установлена с возможностью перемещения лопасти относительно внутренней поверхности односоплового улиточного ввода сжатого газа. Изобретение направлено на обеспечение заданных параметров энергетического разделения сжатого газа вне зависимости от наличия и степени концентрации в нем загрязнений. 2 ил.
Основные результаты: Вихревая труба, содержащая коническую камеру энергетического разделения с односопловым улиточным вводом сжатого газа, на стенках которого выполнены каналы, тангенциально направленные к внутренней профилированной поверхности камеры энергетического разделения, диафрагму с диффузорами для отвода холодного и горячего потоков, установленную на торце конической камеры энергетического разделения аэродинамическую сетку, дроссельный клапан на выходе холодного потока с внешним патрубком, отличающаяся тем, что односопловый улиточный ввод содержит направляющую саморегулирующуюся лопасть, которая входным концом жестко, а выходным через гибкую связь соединена с внутренней поверхностью односоплового улиточного ввода, причем гибкая связь выполнена в виде пружины с переменной жесткостью и установлена с возможностью перемещения лопасти относительно внутренней поверхности односоплового улиточного ввода сжатого газа.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к холодильной технике и предназначено для использования эффекта энергоразделения газа в вихревых трубах в процессах рационального дросселирования природного газа при его транспортировке по газопроводам.

Известна вихревая труба (см. патент РФ №2043584, МПК F25B 9/02, опубл. 10.09.1995), содержащая коническую камеру энергетического разделения с односопловым улиточным вводом сжатого газа, на стенках которого выполнены каналы, тангенциально направленные к внутренней профилированной поверхности камеры энергетического разделения, диафрагму с диффузорами для отвода холодного и горячего потоков, установленную на торце аэродинамическую сетку, дроссельный клапан на выходе холодного потока с внешним патрубком.

Недостатком вихревой трубы является невозможность обеспечения поступления сжатого газа нормированных параметров, т.е. идеального газа, когда отсутствует в нем влага, а также твердые частицы загрязнений (ржавчина и окалина), которые изменяют скорость закрутки газа и не позволяют получать заданные параметры холодного и горячего потоков как по температуре, так и по давлению.

Следовательно, известная вихревая труба не может эффективно работать на природном газе, который транспортируется с перечисленными загрязнениями.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение заданных параметров энергетического разделения сжатого природного газа вне зависимости от наличия и степени концентрации в нем каплеобразных и твердых частиц загрязнений.

Технический результат достигается тем, что вихревая труба содержит коническую камеру энергетического разделения с односопловым улиточным вводом сжатого газа, на стенках которого выполнены каналы, тангенциально направленные к внутренней профилированной поверхности камеры энергетического разделения, диафрагму с диффузорами для отвода холодного и горячего потоков, установленную на торце конической камеры энергетического разделения аэродинамическую сетку, дроссельный клапан на выходе холодного потока с внешним патрубком, при этом односопловый улиточный ввод содержит направляющую саморегулирующуюся лопасть, которая входным концом жестко, а выходным через гибкую связь соединена с внутренней поверхностью односоплового улиточного ввода, причем гибкая связь выполнена в виде пружины с переменной жесткостью и установлена с возможностью перемещения лопасти относительно внутренней поверхности односоплового улиточного ввода сжатого газа.

На фиг.1 изображена принципиальная схема вихревой трубы, на фиг 2 - односопловый улиточный ввод с направляющей саморегулирующейся лопастью.

Вихревая труба содержит коническую камеру 1 энергетического разделения с односопловым улиточным вводом 2 сжатого природного газа. На внутренних стенах односоплового улиточного ввода 2 выполнены канавки 3, тангенционально направленные к внутренней профилированной поверхности 4 конической камеры 1 энергетического разделения. Диафрагма 5 соединена с диффузором 6 горячего потока и диффузором 7 холодного потока, который через дроссельный клапан 8 связан с выходным патрубком 9 холодного потока. Диффузор 6 связан с выходным патрубком 17 горячего потока.

На торце конической камеры 1 энергетического разделения установлена аэродинамическая сетка 10. На внутренней поверхности 11 односоплового улиточного ввода 2 укреплена лопасть 12. Причем лопасть 12 входным концом 13 укреплена, например, посредством кронштейна 14, укреплена жестко к поверхности внутренней 11, а выходным концом 15 соединена с внутренней поверхностью 11 посредством гибкой связи в виде пружины 16 с переменной жесткостью.

Следовательно, лопасть 12 установлена с возможностью перемещения выходным концом 15 относительно внутренней поверхности 11 односоплового улиточного ввода 2 сжатого природного газа.

Вихревая труба работает следующим образом.

Сжатый природный газ с нормированными параметрами, т.е. без наличия в нем каплеобразных и твердых частиц в виде ржавчины и окалины (идеализированный газ) поступает в односопловый улиточный ввод 2 где, тангенциально перемещаясь, воздействует на лопасть 12, расположение которой отрегулировано на сжатый газ без загрязнений и занимающую положение I (фиг.2) относительно внутренней поверхности 11 и, получив закрутку, далее перемещается по канавкам, направленным тангенциально к внутренней профилированной поверхности 4, и поступает в коническую камеру 1, где энергетически разделяется с образованием двух потоков.

Один поток после аэродинамической сетки 10, перемещающийся по периферии конической камеры 1 и имеющий более высокую температуру и давление, выходит через периферийные отверстия диафрагмы 5 и диффузор 6 горячего потока и далее через выходной патрубок 17 подается к потребителю.

Другой поток после аэродинамической сетки 10, имеющий более низкую температуру и несколько меньшее давление, движется в приосевой области конической камеры 1 и через осевое отверстие диафрагмы 5 и диффузор 7 холодного потока поступает в дроссельный клапан 8, который дозирует его перед подачей к потребителю через выходной патрубок 9. При этом поддерживаются заданные параметры энергетически разделенных потоков, как горячего, так и холодного, по температуре и давлению.

В реальных условиях эксплуатации сжатый природный газ насыщен как каплеобразной, так и твердыми частицами ржавчины и/или окалины (см., например, Ионин А.А. Газоснабжение. М.: Стройиздат, 1989, 410 с.), поэтому по мере перемещения этой смеси из односоплового улиточного ввода 2 по канавкам 3, тангенциально направленным к внутренней профилированной поверхности 4, перед поступлением в коническую камеру 1 энергетического разделения наблюдается возрастание центробежных сил потока за счет дополнительного ускорения частиц загрязнений (см., например, Седов Л.И. Механика сплошных сред. М.: Наука, 1987, 443 с.).

Это приводит к переходу в пульсирующий режим поступления потока в коническую камеру 1, что изменяет характер движения сжатого природного газа и вызывает перестройку полей скоростей, давлений и температур.

Для устранения данного явления внутри односоплового улиточного ввода 2 выполнена лопасть 12, жестко соединенная своим входным концом 13, например, посредством кронштейна 14. Тогда поток сжатого природного газа с загрязнениями в виде каплеобразных и твердых частиц ударяется о поверхность лопасти 12 и под действием центробежных сил воздействует на гибкую связь в виде пружины 16, поворачивая лопасть 12 на определенный угол вокруг кронштейна 14 (положение II на фиг.2). Причем угол поворота зависит от концентрации загрязнений, находящихся в потоке сжатого природного газа, т.е. суммарных центробежных сил, и автоматически регулируется переменной жесткостью пружины 16.

При этом в камере 1 энергетического разделения создается практически постоянное (не зависимое от концентрации частиц загрязнений) статическое давление как по радиусу, так и по всей ее длине, следовательно, наблюдается образование интенсивной турбулентности, способствующей повышению эффективности процесса энергоразделения (см., например, стр.13, Халатов А.А. Теория и практика закрученных потоков. Киев: Наук. думка, 1989, 192 с.).

Таким образом, эксплуатационный изменяющийся во времени режим работы предложенной вихревой трубы в условиях изменяющейся концентрации каплеобразных и твердых частиц загрязнений, сопутствующих транспортируемому газу, позволяет автоматически, т.е. за счет угла перемещения лопасти 12 в односопловом улиточном вводе 2, поддерживать необходимые давление и температуру как холодного, так и горячего энергетически разделенных потоков.

Оригинальность предлагаемого технического решения по расширению области применения вихревой трубы, работающей на сжатом природном газе с наличием загрязнений в виде каплеобразных и твердых частиц, заключается в том, что достигается обеспечение постоянных заданных параметров давления и температуры энергетически разделенных потоков путем размещения на внутренней поверхности односоплового улиточного ввода лопасти, входной конец которой выполнен жестко закрепленным, а выходной конец выполнен с гибкой связью в виде пружины с переменной жесткостью.

Вихревая труба, содержащая коническую камеру энергетического разделения с односопловым улиточным вводом сжатого газа, на стенках которого выполнены каналы, тангенциально направленные к внутренней профилированной поверхности камеры энергетического разделения, диафрагму с диффузорами для отвода холодного и горячего потоков, установленную на торце конической камеры энергетического разделения аэродинамическую сетку, дроссельный клапан на выходе холодного потока с внешним патрубком, отличающаяся тем, что односопловый улиточный ввод содержит направляющую саморегулирующуюся лопасть, которая входным концом жестко, а выходным через гибкую связь соединена с внутренней поверхностью односоплового улиточного ввода, причем гибкая связь выполнена в виде пружины с переменной жесткостью и установлена с возможностью перемещения лопасти относительно внутренней поверхности односоплового улиточного ввода сжатого газа.
ВИХРЕВАЯ ТРУБА
ВИХРЕВАЯ ТРУБА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-60 of 150 items.
20.02.2015
№216.013.2932

Наружная многослойная монолитная стена многоэтажного здания

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении наружных многослойных стен монолитных многоэтажных зданий. Технический результат: повышение эксплуатационной надежности. Наружная многослойная монолитная стена многоэтажного здания содержит монолитные бетонные слои,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542003
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.03.2015
№216.013.3248

Устройство для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий

Изобретение относится к строительству, а именно к устройству для дополнительной теплоизоляции наружных стен помещений эксплуатируемых зданий в качестве теплоизоляционного элемента наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений. Устройство для дополнительной теплоизоляции наружных стен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544347
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3249

Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению скважин. Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин содержит буровой став с породоразрушающими элементами, размещенную в торце става горелку с магистралями подвода горючего и воздуха, установку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544348
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3280

Система гелиотеплохладоснабжения с качественным воздухообменом в зданиях

Изобретение предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Система гелиотеплохладоснабжения и качественного воздухообмена в зданиях содержит южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544403
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3281

Газораспределительная станция

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям (далее ГРС) для снижения давления газа в газопроводе. ГРС содержит блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления, емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544404
Дата охранного документа: 20.03.2015
27.03.2015
№216.013.3622

Способ получения наночастиц висмута

Изобретение может быть использовано в области нанотехнологий и химической промышленности. Способ получения наночастиц висмута включает концентрирование методами экстракции прекурсоров полупроводников из водных растворов с последующим их восстановлением. В качестве экстрагентов используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545342
Дата охранного документа: 27.03.2015
10.04.2015
№216.013.3ca5

Устройство для гранулирования удобрений

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, а именно к производству гранулированного удобрения преимущественно из отходов производства, например дефекта сахарных заводов или смеси дефекта и чернозема, смываемого с корнеплодов свеклы. Технической задачей предлагаемого изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547013
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e4b

Экструдер пресса для изготовления макаронных изделий улучшенного качества

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в устройствах для изготовления макаронных изделий. Экструдер содержит в корпусе шнек с выходным валом привода с одной стороны и формующим устройством с другой стороны. Винтовая поверхность шнека разделена на три ступени....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547435
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.41bb

Теплообменник

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменных аппаратах, преимущественно в кожухотрубных воздухоподогревателях котельных агрегатов. Изобретение заключается в том, что теплообменник содержит теплообменную поверхность, которую с наружной стороны покрывают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548325
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.05.2015
№216.013.4886

Устройство для термоэлектрической защиты трубопровода от коррозии

Изобретение относится к оборудованию для систем защиты подземных и подводных трубопроводов от коррозии. Устройство содержит источник питания, соединенный кабелями с участком защищаемого трубопровода и анодным заземлителем, при этом оно содержит блок управления, соединенный через регулирующий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550073
Дата охранного документа: 10.05.2015
Showing 51-60 of 146 items.
20.02.2014
№216.012.a30b

Рециркуляционная воздушная завеса

Изобретение относится к промышленной вентиляции. Рециркуляционная воздушная завеса для перекрытия дверного проема в стене здания с тамбуром содержит вентиляционный блок, имеющий присоединенные к патрубкам вентилятора щелевые приемный и выпускной насадки, последний из которых размещен в тамбуре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507454
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.03.2014
№216.012.aa4b

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения. Мостовой измеритель содержит последовательно соединенные генератор питающего сигнала, мостовую цепь и нуль-индикатор. Генератор содержит формирователи прямоугольных,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509310
Дата охранного документа: 10.03.2014
10.03.2014
№216.012.aa4d

Измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор импульсов, измерительную цепь, аналоговый сумматор и нуль-индикатор. В мостовой измеритель введены первая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509312
Дата охранного документа: 10.03.2014
10.03.2014
№216.012.aa94

Способ параллельного поиска и замены строки и однородная запоминающая матрица для его реализации

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет совмещения шагов операций поиска по образцу и замены строки на основе однородной запоминающей матрицы и выполнении динамической реконфигурации структуры данных из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509383
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.ab8f

Способ обработки многогранного профильного вала чашечным долбяком

Способ включает вращение чашечного долбяка и профильного вала. Для упрощения формы режущей кромки чашечный долбяк устанавливают эксцентрично собственной оси так, чтобы численное значение эксцентриситета равнялось четвертой части разности диаметров описанной и вписанной окружности многогранного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509634
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.03.2014
№216.012.af38

Управляемый коммутатор элементов цепи

Изобретение относится к вычислительной технике, информационно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике и может быть использовано, в частности, для коммутации резисторов в цифроаналоговых преобразователях и в мостовых цепях для определения параметров двухполюсников и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510571
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.04.2014
№216.012.b07e

Способ сегментации сложноструктурированных растровых полутоновых изображений на основе составных морфологических операторов

Изобретение относится к средствам обработки цифровых изображений. Техническим результатом является повышение точности выделения границ сложноструктурируемых изображений за счет формирования множества фильтрованных по направлению изображений из исходного полутонового изображения путем локальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510897
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b1a6

Универсальный демпфирующий резец с регулируемой жесткостью

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в металлообрабатывающих инструментах. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик резца и повышение его стойкости. Содержит режущую пластину и узел ее крепления, державку с выемкой. Снабжен двухступенчатой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511193
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b385

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников, а также физических величин посредством параметрических датчиков, включенных в электрический мост. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511673
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.05.2014
№216.012.bf76

Устройство для электрохимической маркировки внутренней поверхности ствола оружия

Изобретение относится к устройству для электрохимической маркировке деталей, в частности для маркировки внутренней поверхности ствола оружия. Устройство содержит корпус цилиндрической формы из диэлектрического материала, размещенный внутри него катод-инструмент, снабженный цилиндрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514763
Дата охранного документа: 10.05.2014
+ добавить свой РИД