×
20.02.2020
220.018.03f2

Аэродинамический фильтр

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Аэродинамический фильтр предназначен для использования в трубопроводах с круглым поперечным сечением. Фильтр содержит несущую крестовину, на которой параллельно друг другу расположены продольные перфорированные пластины, при этом несущая крестовина вместе с продольными перфорированными пластинами расположена в прорезях цилиндрической перфорированной обоймы, а длина цилиндрической перфорированной обоймы в два раза больше длины продольных пластин. На внешней поверхности перфорированной обоймы с противоположной от прорезей стороны выполнены перфорированные ребра. При взаимодействии потока с продольными перфорированными пластинами крупные вихревые образования, обуславливающие высокую степень неравномерности исходного течения, разбиваются на множество вихрей значительно меньшего размера, в дальнейшем быстро затухающих в цилиндрической перфорированной обойме. Перфорация продольных пластин обеспечивает перетекание среды под действием поперечного градиента давления, таким образом, дополнительно снижая гидравлическое сопротивление и разгружая перфорированные продольные пластины, а перфорация цилиндрической обоймы обеспечивает сообщение потоков внутри этой обоймы с потоком, проходящим между обоймой и трубопроводом. Несущая крестовина обеспечивает жесткость конструкции, за счет чего резко уменьшается толщина перфорированных продольных пластин, что снижает гидравлическое сопротивление аэродинамического фильтра и позволяет снизить неравномерность поля скоростей потока и амплитуд пульсаций давлений, вызванных этой неравномерностью, при снижении гидравлического сопротивления. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области энергетики, и предназначено для использования в трубопроводах с круглым поперечным сечением.

Известны аэродинамические фильтры (см. Zaryankin A., Rogalev N., Rogalev A., Kocherova A., Strulkowski W. Line Summary of Approaches for Improving Vibrational Reliability of Thermomechanical Equipment and Its Interconnecting Pipelines at Thermal Power Plant // Contemporary Engineering Sciences, 2014, Vol. 33, issue 7, p 1793-1806), устанавливаемые в цилиндрических корпусах, диаметр которых превышает диаметр трубопровода.

Недостатком такого решения является низкая степень гашения неравномерности за таким аэродинамическим фильтром.

Наиболее близким по технической сущности является изобретение, описанное в патенте DE №19742343 А1, МПК G01F 1/66, опубл. 25.02.2099), в котором аэродинамический фильтр, представляет собой цилиндрический корпус с расположенными в нем продольными перфорированными пластинами и установленным в трубопроводе круглого поперечного сечения.

Недостаток такого технического решения заключается в высоком гидравлическом сопротивлении устройства обусловленного большой толщиной продольных перфорированных пластин.

Техническая задача изобретения заключается в снижении неравномерности поля скоростей потока и амплитуд пульсаций давлений, вызванных этой неравномерностью

Техническим результатом является снижение гидравлического сопротивления.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена изометрия аэродинамического фильтра, на фиг. 2 показаны профили скорости, где кривая "а" представляет собой профиль скорости перед фильтром, а кривая "б" соответствует профилю скорости на расстоянии 50 мм за фильтром, на фиг. 3 изображен график изменения коэффициента неравномерности в зависимости от расстояния от аэродинамического фильтра.

Аэродинамический фильтр, расположенный в трубопроводе круглого поперечного сечения, содержит несущую крестовину 1, на которой параллельно друг другу расположены продольные перфорированные пластины 2, при этом несущая крестовина 1 вместе с продольными перфорированными пластинами 2 расположены в прорезях 3 цилиндрической перфорированной обоймы 4, а длина цилиндрической перфорированной обоймы 4 в два раза больше длины продольных перфорированных пластин 2. На внешней поверхности цилиндрической перфорированной обоймы 4 с противоположной от прорезей 3 стороны выполнены перфорированные ребра 5.

Аэродинамический фильтр работает следующим образом.

При взаимодействии потока с продольными перфорированными пластинами 2 крупные вихревые образования, обуславливающие высокую степень неравномерности исходного течения, разбиваются на множество вихрей значительно меньшего размера, в дальнейшем быстро затухающих в цилиндрической перфорированной обойме 4. Перфорация продольных пластин 2 обеспечивает перетекание среды под действием поперечного градиента давления, таким образом, дополнительно снижая гидравлическое сопротивление и разгружая перфорированные продольные пластины 2, а перфорация цилиндрической обоймы обеспечивает сообщение потоков внутри этой обоймы 4 с потоком, проходящим между обоймой 4 и трубопроводом.

Несущая крестовина 1 обеспечивает жесткость конструкции, за счет чего резко уменьшается толщина перфорированных продольных пластин 2, что снижает гидравлическое сопротивление аэродинамического фильтра.

Перфорированные ребра 5 предотвращают появление консольного прогиба цилиндрической перфорированной обоймы 4.

Экспериментальным путем было установлено, что длина перфорированной цилиндрической обоймы должна быть не меньше 250 мм.

Проведенное математическое моделирование рассматриваемого устройства подтвердило его высокую эффективность при низком коэффициенте гидравлического сопротивления, который составил 0,8÷1,0.

Если для оценки степени неравномерности поля скоростей использовать коэффициент неравномерности ω, равный:

где ui - скорость в i-точке, а - среднерасходная скорость, то указанный коэффициент в зависимости от продольного расстояния от выходного сечения аэродинамического фильтра меняется так, как это показано на фигуре 3 кривой "в". Здесь же кривая "г" показывает, как меняется рассматриваемый коэффициент при отсутствии аэродинамического фильтра вдоль продольной оси трубопровода, если в качестве исходного сечения принять сечение, соответствующее выходному сечению аэродинамического фильтра.

При отсутствии фильтра исходная неравномерность профиля скорости в трубопроводе, генерируемая поворотом потока на 180°, продолжает увеличиваться и при увеличении расстояния от контрольного сечения на 100 мм достигает максимального значения, равного ωmax=0,52 (кривая "г" на фиг. 3).

Далее рассматриваемый коэффициент ω плавно снижается до ω=0,35 на расстоянии от исходного сечения, равного 450 мм.

При установке рассматриваемого аэродинамического фильтра коэффициент неравномерности потока за ним составляет ω=0,2 и уже на расстоянии 50 мм снижается до значения, равного ω=0,08, и это значение далее почти не меняется.

То есть, по отношению к исходной неравномерности использование предлагаемого устройства позволит в 5-6 раз снизить коэффициент неравномерности.

Использование изобретения позволяет снизить неравномерности поля скоростей потока и амплитуд пульсаций давлений, вызванных этой неравномерностью, и снизить гидравлическое сопротивление, что позволяет повысить надежность элементов оборудования, в которых происходит изменение направления движения потока, и сократить длины прямолинейных участков трубопровода, необходимых для установки измерительных приборов, без внесения существенного добавочного гидравлического сопротивления.

Аэродинамический фильтр, расположенный в трубопроводе круглого поперечного сечения и содержащий продольные перфорированные пластины, отличающийся тем, что снабжен несущей крестовиной, выполненной совместно с продольными перфорированными пластинами, цилиндрической перфорированной обоймой с перфорированными ребрами и прорезями, на конце которой расположены несущая крестовина и перфорированные пластины, а с ее противоположной от прорезей стороны на внешней поверхности расположены перфорированные ребра.
Аэродинамический фильтр
Аэродинамический фильтр
Аэродинамический фильтр
Аэродинамический фильтр
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 18.
10.12.2015
№216.013.964d

Способ ультразвуковой эхо-импульсной толщинометрии

Использование: для ультразвуковой эхо-импульсной толщинометрии. Сущность изобретения заключается в том, что измерение толщины осуществляют за N циклов контроля, во время первого цикла контроля на верхней поверхности контролируемого изделия в произвольной точке размещают ультразвуковой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570097
Дата охранного документа: 10.12.2015
27.04.2016
№216.015.390d

Трубчатый электронагреватель

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую. Трубчатый электронагреватель содержит внешнюю трубчатую оболочку (1), центральный токопроводящий электрод (2), герметизирующий фланец (3) с электрически изолированным от трубчатой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582659
Дата охранного документа: 27.04.2016
20.05.2016
№216.015.3e9f

Ультразвуковой низкочастотный преобразователь

Использование: для исследования крупноструктурных и неоднородных материалов посредством ультразвука. Сущность изобретения заключается в том, что преобразователь содержит корпус, в котором расположены первый, второй, третий и четвертый пьезоэлементы. Второй пьезоэлемент установлен в корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584063
Дата охранного документа: 20.05.2016
12.01.2017
№217.015.5af1

Способ диагностирования технического состояния измерительного трансформатора напряжения в сети генераторного напряжения электростанции

Изобретение относится к измерениям в области электроэнергетики. Технический результат: повышение чувствительности диагностирования технического состояния однофазных высоковольтных трансформаторов напряжения. Сущность: в стационарном режиме измеряют действующие значения токов в первичных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589752
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.91b1

Турбодетандерная система утилизации теплоты циркуляционной воды на конденсационных блоках паровых турбин тепловой электрической станции

Изобретение относится к энергетике. Турбодетандерная система утилизации теплоты циркуляционной воды, идущей после конденсатора конденсационной паровой турбины к градирне или брызгальному бассейну, содержащая циркуляционный насос, трубопроводы циркуляционной воды, конденсатор, градирни или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605878
Дата охранного документа: 27.12.2016
25.08.2017
№217.015.c3cd

Беспилотный летательный аппарат

Изобретение относится к конструкциям беспилотных летательных аппаратов. Беспилотный летательный аппарат содержит несущую раму (1), электродвигатели (2) с несущими винтами (3), укрепленные на консолях (4), электронное оборудование, автономную систему (10) зарядки батареи (9). Система зарядки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617320
Дата охранного документа: 24.04.2017
26.08.2017
№217.015.e0f5

Способ регулирования газовых турбин при глубоких снижениях частоты в энергосистеме

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах автоматического регулирования газовых турбин электростанций для перевода газовых турбин в режим регулирования скорости вращения при снижении частоты в энергосистеме. В способе регулирования газовых турбин, включающем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625552
Дата охранного документа: 14.07.2017
20.11.2017
№217.015.efb9

Композиция для получения термозащитного покрытия

Изобретение относится к композиции для получения термозащитного покрытия, которое может быть использовано на трубопроводах, паропроводах и оборудовании систем теплоснабжения, при строительстве различных сооружений нефтеперерабатывающей, газо-, нефтедобывающей и других отраслях промышленности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629073
Дата охранного документа: 24.08.2017
29.12.2017
№217.015.f22e

Способ увеличения дальности радиовидения без увеличения уровня излучаемой мощности

Изобретение относится к области радиовидения и может быть использовано при проектировании радиотехнических комплексов обнаружения предметных помех движению транспортных средств, действие которых основано на восстановлении «оптического» изображения объекта по его радиоголограмме. Достигаемый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636804
Дата охранного документа: 01.12.2017
29.12.2017
№217.015.f46d

Жаропрочный сплав на основе никеля для изготовления деталей котлов и паровых турбин, работающих при ультрасверхкритических параметрах пара

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу жаропрочного коррозионно-стойкого сплава на основе никеля для изготовления деталей котлов и паровых турбин (труб, роторов, дисков), работающих при ультрасверхкритических параметрах пара при температурах до 760°С, методами литья с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637844
Дата охранного документа: 07.12.2017
Показаны записи 1-10 из 23.
27.09.2014
№216.012.f7e3

Двухроторный воздушный компрессор для парогазовых установок

Рассматривается двухроторный воздушный компрессор для парогазовых установок, где в едином корпусе установлены ротор низкого давления, связанный с утилизационной паровой турбиной, расположенной на стороне всасывания атмосферного воздуха в компрессор, и ротор высокого давления, связанный с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529296
Дата охранного документа: 27.09.2014
13.01.2017
№217.015.912b

Диафрагма паровой турбины

Диафрагма для первой ступени нижнего яруса двухъярусного цилиндра низкого давления (ЦНД). Диафрагма выполнена двухъярусной, причем в нижней части располагается обычная диафрагма ступени паровой турбины, а в верхнем ярусе установлен аэродинамический фильтр. Фильтр состоит из плоских радиально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605876
Дата охранного документа: 27.12.2016
13.01.2017
№217.015.91b1

Турбодетандерная система утилизации теплоты циркуляционной воды на конденсационных блоках паровых турбин тепловой электрической станции

Изобретение относится к энергетике. Турбодетандерная система утилизации теплоты циркуляционной воды, идущей после конденсатора конденсационной паровой турбины к градирне или брызгальному бассейну, содержащая циркуляционный насос, трубопроводы циркуляционной воды, конденсатор, градирни или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605878
Дата охранного документа: 27.12.2016
25.08.2017
№217.015.b9ff

Пылеугольный котел

Изобретение относится к области энергетики, в частности к пылеугольным котлам. Пылеугольный котел содержит вертикальную экранированную топку прямоугольного сечения и установленные в ее верхней части тангенциально направленные горелки и воздушные сопла, нижнее газовое окно, нижний горизонтальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615556
Дата охранного документа: 05.04.2017
26.08.2017
№217.015.e1e9

Топка парогенератора

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при разработке парогенераторов с пылевым сжиганием углей. Топка парогенератора содержит горизонтальную камеру сгорания, ограниченную двумя вертикальными экранированными боковыми стенками, вертикальной экранированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625887
Дата охранного документа: 19.07.2017
26.08.2017
№217.015.e373

Лопаточная решетка турбомашины

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано при конструировании ступеней паровых и газовых турбин, компрессоров и направлено на повышение аэродинамической эффективности лопаточной решетки турбомашины. Лопаточная решетка турбомашины содержит лопатки, установленные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626285
Дата охранного документа: 25.07.2017
29.12.2017
№217.015.f308

Диффузор

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к выхлопным диффузорам турбомашин. Диффузор содержит внешний обвод 1, выполненный коническим, на внутренней стороне которого выполнено оребрение, содержащее основные ребра 2 и вспомогательные ребра 3. Основные ребра 2 выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637421
Дата охранного документа: 04.12.2017
19.01.2018
№218.016.0579

Двухъярусная ступень двухъярусного цилиндра низкого давления

Двухъярусная ступень паровой турбины содержит двухъярусный сопловой аппарат и двухъярусное рабочее колесо. Сопловой аппарат ступени выполнен в виде единой неразборной конструкции с конической перегородкой, разделяющей сопловые лопатки верхнего яруса от сопловых лопаток нижнего яруса. Хорды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630817
Дата охранного документа: 13.09.2017
19.01.2018
№218.016.0598

Послеотборная ступень паровой турбины

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано при конструировании и изготовлении паровых турбин для тепловых и атомных электростанций. Послеотборная ступень паровой турбины содержит лопатки соплового аппарата, тело диафрагмы, внешний обвод соплового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630951
Дата охранного документа: 14.09.2017
19.01.2018
№218.016.0929

Диффузор

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано при создании выхлопных диффузоров турбомашин и направлено на повышение надежности элементов турбомашин. Диффузор содержит внешний обвод 1, выполненный коническим, вблизи внутренней поверхности которого установлен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631848
Дата охранного документа: 26.09.2017
+ добавить свой РИД