×
27.06.2014
216.012.d9c9

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Устройство предназначено для защиты гидравлических систем от понижения давления и предотвращения гидравлических ударов в магистральных трубопроводах. Устройство содержит корпус, состоящий их двух частей, причем внутренняя полость нижней части корпуса соединена с защищаемым трубопроводом, а полость верхней части корпуса соединена с атмосферой, клапан впуска воздуха прямого действия, обеспечивающий связь внутренней полости корпуса с атмосферой, воздушный клапан, верхняя часть корпуса установлена относительно его нижней части с зазором, в котором образован канал для выхода воздуха, а во внутренней полости нижней части корпуса размещен поплавковый клапан, выполненный в виде расположенного в корзине поплавка, имеющего возможность перемещения по направляющим, закрепленным на корзине, причем корзина снабжена окнами, гидравлически соединяющими внутреннюю полость корзины с полостью нижней части корпуса и с каналом для выхода воздуха, в котором установлен дублирующий клапан с дистанционно управляемым приводом. Технический результат - повышение надежности работы устройства и уровня защиты трубопровода. 3 ил.
Основные результаты: Устройство для защиты трубопровода от гидроудара, содержащее корпус, состоящий их двух частей: нижней и верхней, причем внутренняя полость нижней части корпуса соединена с защищаемым трубопроводом, а полость верхней части корпуса соединена с атмосферой, клапан впуска воздуха прямого действия, обеспечивающий связь внутренней полости корпуса с атмосферой, клапан выпуска воздуха, отличающееся тем, что верхняя часть корпуса установлена относительно его нижней части с зазором, в котором образован канал для выхода воздуха, а во внутренней полости нижней части корпуса размещен поплавковый клапан, выполненный в виде расположенного в корзине поплавка, имеющего возможность перемещения по направляющим, закрепленным на корзине, причем корзина снабжена окнами, гидравлически соединяющими внутреннюю полость корзины с полостью нижней части корпуса и с каналом для выхода воздуха, в котором установлен дублирующий клапан с дистанционно управляемым приводом.

Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения и может быть использовано для защиты гидравлических систем от понижения давления, при котором происходит разрыв сплошности потока и предотвращения гидравлических ударов в магистральных трубопроводах путем впуска воздуха в места разрыва потока, а также для обеспечения штатного удаления воздуха из системы при ее заполнении.

В частности, предлагаемое техническое решение может быть использовано на АЭС, ТЭЦ, ГРЭС. Устройство предназначено для обеспечения штатного удаления воздуха из основных трубопроводов системы охлаждения главных конденсаторов турбины и самих корпусов конденсаторов с большими расходами при ее заполнении циркуляционными насосами, а также защиты корпусов конденсаторов и трубопроводов от разрушения в результате возможных гидравлических ударов, вызванных аварийным отключением электропитания двигателей циркуляционных насосов, путем подачи атмосферного воздуха в места разрыва потока защищаемой системы.

Одной из причин, вызывающей гидравлические удары с максимальной амплитудой в трубопроводах, является снижение давления в отдельных точках контура циркуляции до величины, при которой происходит разрыв сплошности потока с последующим соударением разошедшихся фронтов потоков. В момент ликвидации разрыва происходит резкое повышение давления в трубопроводе. Скачок давления может привести к аварийной ситуации с разрывом трубопровода и нарушением работоспособности оборудования.

Например, при аварийном останове электронасосов, подающих воду по напорным трубопроводам, снижаются напор и расход. Поток жидкости за насосом продолжает инерционное движение вперед, а поток до насоса замедляется, в результате чего возможны разрывы сплошности потока.

Известно множество устройств, предназначенных для удаления воздуха из трубопроводов и для защиты трубопроводов от гидроударов (см., например, ав. св. №92055 от 13.02.1950 г., ав. св. №495498 от 27.03.1973, патент RU №2127395 от 10.03.1999, патент RU №2360177 от 27.06.2007, патент RU №2008549 от 11.02.1991 и др.).

Известно вентиляционное устройство для трубопроводов большого диаметра (см. Справочник «Расчет и конструирование трубопроводной арматуры». Д.Ф. Гуревич, «Машиностроение», 1968 г., рис.95), служащего как для выпуска накопившегося воздуха, так и для предотвращения возможности образования вакуума в трубопроводе. Устройство имеет эллиптический корпус, в верхней части которого установлен клапан впуска воздуха с седлом большого диаметра. Клапан впуска при образовании вакуума в трубопроводе открывается, впускает воздух в систему и закрывается действием пружины, когда давление в трубопроводе достигнет атмосферного. На боковой поверхности корпуса установлен воздушный клапан поплавкового типа, предназначенный для удаления выделившегося воздуха при эксплуатации системы.

Известное устройство не позволяет быстро удалять воздух, что во многих случаях необходимо при заполнении системы.

В данном устройстве через клапан выпуска воздуха автоматически удаляется воздух, выделяющийся из перекачиваемой воды во время эксплуатации системы.

По наибольшему числу общих признаков и решаемой задаче указанную конструкцию выбираем за прототип.

Технической задачей является создание устройства, позволяющего обеспечить впуск определенного количества воздуха, обеспечивающего невозможность падения давления до давления насыщения и дальнейшее защемление воздуха, что приводит к снижению амплитуд повышения и понижения давления в системе.

Решение поставленной задачи позволяет обеспечить надежную работу устройства и повысить уровень защиты трубопровода.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для защиты трубопровода, содержащем корпус, состоящий их двух частей, причем внутренняя полость нижней части корпуса соединена с защищаемым трубопроводом, а полость верхней части корпуса соединена с атмосферой, клапан впуска воздуха прямого действия, обеспечивающий связь внутренней полости корпуса с атмосферой, клапан выпуска воздуха, верхняя часть корпуса установлена относительно его нижней части с зазором, в котором образован канал для выхода воздуха, а во внутренней полости нижней части корпуса размещен поплавковый клапан, выполненный в виде расположенного в корзине поплавка, имеющего возможность перемещения по направляющим, закрепленным на корзине, причем корзина снабжена окнами, гидравлически соединяющими внутреннюю полость корзины с полостью нижней части корпуса и с каналом для выхода воздуха, в котором установлен дублирующий клапан с дистанционно управляемым приводом.

Предложенная конструкция устройства позволяет удалять воздух из системы трубопроводов с высокой скоростью и большим расходом при заполнении системы водой циркуляционными насосами, что повышает быстродействие устройства.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображен общий вид устройства, работающего на выпуск воздуха;

на фиг.2 изображен общий вид устройства, работающего на впуск воздуха;

на фиг.3 изображен график изменения давления.

Корпус устройства для защиты трубопровода выполнен из двух частей: верхней части 1 и нижней части 2. Внутренняя полость нижней части 2 соединена с защищаемым трубопроводом посредством входного патрубка 4, а внутренняя полость верхней части 1 соединена с атмосферой посредством выпускного патрубка 5. Верхняя часть 1 установлена относительно нижний части 2 с зазором, в котором образован канал 3 выпуска воздуха, поступающего из трубопровода.

Во внутренней полости нижней части 2 корпуса размещена корзина 6, которая имеет боковые окна 7 и боковой отвод 8. Внутренняя полость корзины 6 связана окнами 7 с внутренней полостью нижней части 2 корпуса и боковым отводом 8 с каналом 3 выпуска воздуха.

Во внутренней полости корзины 6 установлен поплавок 9, предназначенный для автоматического перекрытия выпуска воздуха через канал 3 при заполнении водой системы трубопроводов и внутренней полости нижней части 2 корпуса и имеющий возможность перемещаться вертикально в направляющих 10 корзины 6 за счет своей плавучести.

В боковом отводе 8 под углом к вертикальной оси устройства (направлению движения воздуха) установлен дросселирующий элемент 11, выполненный в виде решетки, который предназначен для устранения вихреобразования за счет разбивания потока на отдельные струи и снижения аэродинамической подъемной силы, действующей на поплавок 9 при удалении воздуха при максимальном расходе.

Нижняя часть 2 корпуса снабжена клапаном впуска воздуха 12 прямого действия и клапаном выпуска воздуха 13. Клапан впуска воздуха 12 предназначен для впуска воздуха из атмосферы во внутреннюю полость нижней части 2 корпуса при падении давления в системе трубопроводов ниже атмосферного и состоит из запорного органа 14, штока 15 и пружины 16. Клапан выпуска воздуха 13 предназначен для удаления воздуха из внутренней полости нижней части 2 устройства при полном его заполнении водой и периодического выпуска скапливающегося воздуха.

На верхней части 1 корпуса расположен дублирующий клапан 17 с приводом 18 и предназначен для перекрытия проходного сечения бокового отвода 8 и канала 3 выпуска воздуха по сигналу системы управления при полном заполнении системы трубопроводов водой.

Устройство имеет дренажный патрубок 19 для удаления возможных протечек.

Устройство для защиты трубопровода работает следующим образом.

При заполнении подводящих трубопроводов и трубной системы конденсатора турбины охлаждающей водой, подаваемой циркуляционными насосами, воздух из системы вытесняется с большим расходом через подводящий патрубок 4 во внутреннюю полость нижней части 2 корпуса. Далее воздух удаляется в атмосферу при открытом дублирующем клапане 17 через боковые окна 7 корзины 6, боковой отвод 8, канал 3, внутреннюю полость верхней части 1 корпуса и выпускной патрубок 5.

По мере заполнения системы вода поступает во внутреннюю полость нижней части 2 корпуса, поплавок за счет положительной плавучести всплывает и перекрывает проходное сечение канала 3 выпуска воздуха. По сигналу от уровнемера о полном заполнении системы запорный орган дублирующего клапана 17 перекрывает боковой отвод 8. Полное удаление воздуха из внутренней полости нижней части 2 корпуса осуществляется через клапан выпуска воздуха 13. Устройство описанным выше способом готово выполнить основную функцию - удалить воздух из системы и обеспечить ее работоспособность.

В случае возникновения аварийной ситуации, сопровождающейся разрывом сплошности потока, уровень воды в системе понижается, давление падает ниже атмосферного и в трубопроводе образуется разрежение. Под действием создавшегося перепада давления на запорном органе 14 клапана 12 впуска воздуха возникает усилие, превышающее настроенное усилие пружины 16, и клапан впуска 12 открывается, обеспечивая впуск атмосферного воздуха во внутреннюю полость нижней части 2 корпуса и трубопровода. При повышении давления до атмосферного клапан впуска воздуха 12 закрывается и во внутренней полости нижней части 2 корпуса происходит сжатие защемленного объема воздуха, что приводит к снижению амплитуд пульсации давления.

На предприятии проведены испытания предложенного устройства, которые подтвердили его работоспособность, надежность защиты трубопровода. Испытания показали, предложенное устройство позволяет удалять воздух из системы трубопроводов с высокой скоростью и большим расходом при заполнении системы, следовательно, повышается быстродействие устройства, эффективно защищает систему трубопроводов от гидроудара, о чем свидетельствует график, приведенный на фиг.3

Устройство для защиты трубопровода от гидроудара, содержащее корпус, состоящий их двух частей: нижней и верхней, причем внутренняя полость нижней части корпуса соединена с защищаемым трубопроводом, а полость верхней части корпуса соединена с атмосферой, клапан впуска воздуха прямого действия, обеспечивающий связь внутренней полости корпуса с атмосферой, клапан выпуска воздуха, отличающееся тем, что верхняя часть корпуса установлена относительно его нижней части с зазором, в котором образован канал для выхода воздуха, а во внутренней полости нижней части корпуса размещен поплавковый клапан, выполненный в виде расположенного в корзине поплавка, имеющего возможность перемещения по направляющим, закрепленным на корзине, причем корзина снабжена окнами, гидравлически соединяющими внутреннюю полость корзины с полостью нижней части корпуса и с каналом для выхода воздуха, в котором установлен дублирующий клапан с дистанционно управляемым приводом.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДА
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДА
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-8 из 8.
27.02.2013
№216.012.2bd2

Шаровой кран

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для использования на магистральных нефтепроводах, газопроводах, на предприятиях энергетического комплекса, нефтеперерабатывающей химической промышленности. Шаровой кран содержит корпус с двумя седлами, образующими клиновое гнездо...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476745
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.03.2015
№216.013.3392

Клиновая задвижка

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для управления потоком жидкой или газообразной среды высокого давления и температуры. Клиновая задвижка содержит корпус, затвор в виде жесткого клина, контактирующего боковыми поверхностями с седлами, уплотнительные кольца. Боковые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544677
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.12.2015
№216.013.9664

Способ формирования и передачи на локомотив сигналов автоматической локомотивной сигнализации в автоблокировке с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике. Способ включает проверку рельсовых цепей, свободности путевых участков, определение момента шунтирования поездом рельсовой цепи, подключение в этот момент к концу вновь занятой рельсовой цепи, прием сигналов АЛС на локомотив....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570120
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.01.2016
№216.013.9ec1

Система управления движением поездов и способ интервального регулирования ею реализуемый

Техническое решение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит электрическую централизацию и автоблокировку, использующие рельсовые цепи для обнаружения поезда и контроля его местоположения и устройства АЛС для передачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572278
Дата охранного документа: 10.01.2016
26.08.2017
№217.015.d9fd

Способ разгрузки осевой силы многоступенчатого секционного насоса

Изобретение относится к насосостроению и касается способа разгрузки осевой силы в секционных многоступенчатых насосах. Способ заключается в том, что разгрузка осевой силы многоступенчатого секционного насоса осуществляется с помощью разгрузочного устройства, установленного на валу за рабочим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623634
Дата охранного документа: 28.06.2017
19.01.2018
№218.016.005d

Способ монтажа затвора шарового крана в корпус

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к способу монтажа затвора шарового крана в цельный корпус с верхним разъемом крышки, и предназначено для использования в шаровой арматуре для атомных установок, а также на магистральных нефтепроводах, газопроводах, на предприятиях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629317
Дата охранного документа: 28.08.2017
20.01.2018
№218.016.14ca

Распределительное устройство

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано для предохранения первого контура ядерных энергетических установок от повышения в них давления рабочей среды выше допустимого. Технический результат, заключающийся в защите первого контура атомных энергетических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635004
Дата охранного документа: 08.11.2017
20.01.2018
№218.016.1578

Клапан предохранительный

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в качестве предохранительного клапана периодического действия, допускающего многократные срабатывания, в атомной энергетике, химической промышленности, энергетического комплекса. Предохранительный клапан содержит корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634999
Дата охранного документа: 08.11.2017
Показаны записи 1-10 из 16.
27.02.2013
№216.012.2bd2

Шаровой кран

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для использования на магистральных нефтепроводах, газопроводах, на предприятиях энергетического комплекса, нефтеперерабатывающей химической промышленности. Шаровой кран содержит корпус с двумя седлами, образующими клиновое гнездо...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476745
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.03.2015
№216.013.3392

Клиновая задвижка

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для управления потоком жидкой или газообразной среды высокого давления и температуры. Клиновая задвижка содержит корпус, затвор в виде жесткого клина, контактирующего боковыми поверхностями с седлами, уплотнительные кольца. Боковые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544677
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.12.2015
№216.013.9664

Способ формирования и передачи на локомотив сигналов автоматической локомотивной сигнализации в автоблокировке с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике. Способ включает проверку рельсовых цепей, свободности путевых участков, определение момента шунтирования поездом рельсовой цепи, подключение в этот момент к концу вновь занятой рельсовой цепи, прием сигналов АЛС на локомотив....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570120
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.01.2016
№216.013.9ec1

Система управления движением поездов и способ интервального регулирования ею реализуемый

Техническое решение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит электрическую централизацию и автоблокировку, использующие рельсовые цепи для обнаружения поезда и контроля его местоположения и устройства АЛС для передачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572278
Дата охранного документа: 10.01.2016
26.08.2017
№217.015.d9fd

Способ разгрузки осевой силы многоступенчатого секционного насоса

Изобретение относится к насосостроению и касается способа разгрузки осевой силы в секционных многоступенчатых насосах. Способ заключается в том, что разгрузка осевой силы многоступенчатого секционного насоса осуществляется с помощью разгрузочного устройства, установленного на валу за рабочим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623634
Дата охранного документа: 28.06.2017
19.01.2018
№218.016.005d

Способ монтажа затвора шарового крана в корпус

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к способу монтажа затвора шарового крана в цельный корпус с верхним разъемом крышки, и предназначено для использования в шаровой арматуре для атомных установок, а также на магистральных нефтепроводах, газопроводах, на предприятиях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629317
Дата охранного документа: 28.08.2017
20.01.2018
№218.016.14ca

Распределительное устройство

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано для предохранения первого контура ядерных энергетических установок от повышения в них давления рабочей среды выше допустимого. Технический результат, заключающийся в защите первого контура атомных энергетических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635004
Дата охранного документа: 08.11.2017
20.01.2018
№218.016.1578

Клапан предохранительный

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в качестве предохранительного клапана периодического действия, допускающего многократные срабатывания, в атомной энергетике, химической промышленности, энергетического комплекса. Предохранительный клапан содержит корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634999
Дата охранного документа: 08.11.2017
10.05.2018
№218.016.4e99

Клапан

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано в качестве запорных устройств в трубопроводах, работающих с потенциально опасной средой высоких параметров, например, в атомных энергетических установках. Технический результат, заключающийся в повышении надежности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650919
Дата охранного документа: 18.04.2018
05.12.2018
№218.016.a37e

Двухзапорный клапан

Изобретение относится к области атомного энергетического машиностроения и может быть использовано в трубопроводах с потенциально опасной рабочей средой, работающих при высоких параметрах рабочей среды и высоких требованиях по надежности, например, в атомных энергетических установках. Целью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673922
Дата охранного документа: 03.12.2018
+ добавить свой РИД