Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для равномерного распределения потока

Изобретение относится к устройствам для равномерного распределения потока в трубопроводных транспортных системах различных отраслях народного хозяйства, в частности в нефтяной промышленности при поступлении водонефтяной эмульсии.

Известен гаситель пульсаций давления, содержащий установленную в разборном корпусе перфорированную вставку и конусную камеру, перфорированная вставка выполнена в виде двух равномерно перфорированных пластин, расположенных на входе и выходе конусной камеры, с общим свободным сечением по выходным отверстиям 55±8% от площади пластин, перфорация выполнена конфузорными отверстиями, перед первой по ходу разделяемого потока пластиной расположена цилиндрическая камера, установленная на фланцевых соединениях, в нижней образующей которой установлен тангенциальный ввод разделяемого потока. (Патент RU №2605686, МПК F16L 55/04, 2016)

Известно устройство разделения потока жидкости на равные части по расходу, содержащее подводящий трубопровод, отводящие трубопроводы корпус, выполнен в виде вертикального цилиндра, внутри которого размещена газоотводная труба, снабжен патрубком для подвода газожидкостного потока в нижней части и патрубком для отвода свободного газа в верхней части, а на боковой поверхности расположены отводы с нисходящим участком. (Патент RU №2076205, МПК Е21B43/01, 1997г.)

Конструкции известных устройств при перепадах давления, вызванных пульсациями, исключают создание в сечении потока плавной эпюры скоростей, не обеспечивая равномерного распределения потока.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства, которое обеспечит равномерное распределение потока по отводящим трубопроводам.

Поставленная задача решается тем, что устройство для равномерного распределения потока, содержащее корпус, подводящий трубопровод и отводящие трубопроводы, выполненные нисходящими, корпус содержит верхнюю камеру, выполненную в виде полого усеченного конуса в верхнем основании и нижнюю камеру, на входе которой установлен тангенциальный ввод с желобом, камеры отделены одна от другой горизонтальной перегородкой с отверстиями, в которые герметично установлены нижние торцы труб, верхние торцы труб через отверстия, расположенные в боковой поверхности верхнего основания верхней камеры, установлены в отводящих трубопроводах, выполненных в виде сфер с патрубками.

На Фиг.1 изображена схема устройства для равномерного распределения потока.

Устройство для равномерного распределения потока представляет собой разборный корпус 1, который содержит нижнюю цилиндрическую камеру 2, снабженную тангенциальным вводом 3 с желобом 4 и верхнюю цилиндрическую камеру 5. Камера 5 в верхнем основании выполнена в виде полого усеченного конуса 12 с отверстиями 11 в его боковой поверхности. Камеры 2, 5 отделены одна от другой горизонтальной перегородкой 6 с отверстиями 7. В отверстия 7 герметично установлены нижними торцами 8 трубы 9, образующие каналы 10. Верхние торцы труб 9 через отверстия 11 установлены в отводящих трубопроводах, выполненных в виде сфер 13 с патрубками 14.

Распределяемый поток поступает в камеру 2 через тангенциальный ввод 3 по желобу 4. При прохождении потока через тангенциальный ввод 3 с желобом 4 происходит его интенсивное перемешивание, выравниваются локальные изменения давления и скорость потока по сечению камеры 2., тем самым обеспечивается равномерное распределение потока при входе в трубы 9. После прохождения по каналам 10 поток поступает в сферы 13.

Протяженная кривизна внутренних стенок сфер 13 за счет образующегося угла между патрубками 14 и труб 9 создает кориолисовые ускорения, и, как следствие, турболизацию и многовекторность всего потока в каждой сфере. Турболизация локальными векторами, направленными навстречу входящим в сферы 13 потокам, создает дополнительное гидравлическое сопротивление. При этом, возможные пульсации давления (разного рода остаточные пульсации, пульсации передаваемые нагнетающим оборудованием) гасятся в сферах 13 за счет мгновенного синхронного изменения в них дополнительного сопротивления, вызываемого соответствующим изменением кориолисового ускорения, что приведет к равномерному распределению потока по отводящим патрубкам 14. Отсутствие перфорированных поверхностей на пути потоков и их турбулизация в сферах 13 исключают условия осаждения находящихся в них твердых включений.

Таким образом, заявляемое конструктивное исполнение устройства обеспечивает равномерное распределение потока.