Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
ГА ГЕ ГИ ГЛ ГО ГР ГУ

Газодинамическая установка

 
Газодинамические установки используют многократно для периодической очистки магистральных газопроводов высокого давления, их также применяют на газопроводах в условиях Крайнего Севера, при температурах - 40 С.
Газодинамическая установка работает следующим образом.
Газодинамические установки и очистные поршни с перепускным соплом очищают внутреннюю полость газопровода за счет кинетической энергии струи газа, выходящего из газодинамического сопла. Поэтому загрязнения не концентрируются перед газодинамической установкой или поршнем, а уносятся с потоком транспортируемого газа и равномерно поступают в сепараторы и пылеуловители, находящиеся на компрессорных станциях.
Газодинамические установки работают за счет динамического воздействия реактивной струи отработанных газов авиационного турбовинтового ( АИ-20) или реактивного ( ВК-1А) двигателя, списанных с самолета. Применение этих установок создает сильный шум и значительное пылеобразование, что ограничивает область их применения. Газодинамические установки целесообразно использовать на специализированных разгрузочных пунктах с значительным объемом работ.
Передвижная установка газодинамической очистки. Газодинамические установки рекомендуются как наиболее производительные для пунктов массовой очистки подвижного состава.
В ряде газодинамических установок скорость потока газа, набегающего на криоповерхность, может превышать скорость звука.
Принципиальная схема газодинамической установки Ураган для очистки газопровода в пусковой период. Поступательное движение газодинамической установки находится в зависимости от степени засоренности газопровода. Когда газопровод чистый, скорость установки приближается к скорости потока газа в газопроводе. Наличие продуктов отложений в газопроводе затормаживает установки, увеличивает сопротивление и перепад давлений до и после нее. Возрастание перепада давления на газодинамической установке автоматически увеличивает эффективность очистки за счет повышения скорости потока газа из сопла и увеличения горизонтальной силы, проталкивающей установку по направлению движения общего потока в газопроводе.
Газодинамическая установка для очистки трансконтинентальных газопроводов. Процесс очистки трансконтинентальных газодинамических установок осуществляется автономно. При движении ее потоком транспортируемого по газопроводу газа в начальный момент накапливается определенный объем отложений. После накопления продуктов отложений перед движимым устройством автоматически включается газодинамическое сопло, где проходящий через сопло газ развивает большую скорость и струйным рассекателем направляется через турбули-затор на внутреннюю поверхность трубы. Сформированная и соответствующим образом направленная струя газа разрыхляет, турбулизирует и выносит продукты отложений во взвешенном состоянии в направлении движения установки. Система герметизации предназначена для создания условия движущей силы установки за счет образования устойчивого перепада давления газа на ней и предотвращения перетоков газа. Система герметизации состоит из отдельных сегментов, перекрывающих места стыков в каждом из контактирующих слоев.
Контроль за выходом газодинамической установки или поршня из камеры запуска 27 осуществляют с помощью сигнализатора 29, расположенного непосредственно на камере. Для определения начальной скорости движения очистной установки или поршня устанавливают сигнализатор 35 за выходными коммуникациями КС ( за охранным краном) На расстоянии 0 5 км. По показаниям двух сигнализаторов на контрольных точках 29 и 35 ( на камере запуска и охранном кране) определяют начальную скорость очистного устройства, по которой находят ориентировочное время прохождения контрольных точек на трассе магистрального газопровода.
Закрытая схема приема продуктов очистки при работе газодинамическими установками. По закрытой схеме приема газодинамической установки ( рис. 34) технологическая обвязка трубопроводов камеры приема связана с входными коммуникациями КС, что исключает потери газа при приеме загрязнений в дренажную емкость и в момент причаливания очистной установки в камеру приема.
После запуска из специальной камеры запуска газодинамическая установка попадает во внутреннюю полость газопровода и движется потоком газа. Для движения установки по газопроводу требуется определенная сила, которая определяется перепадом давления транспортируемого газа перед и после нее. Эта сила компенсирует суммарные силы трения уплотнительных манжет о внутреннюю поверхность трубы и силы сопротивления движению, создаваемые продуктами отложений в процессе очистки. Продукты отложений в процессе движения накапливаются перед установкой. По мере накопления их на очистной установке начинает расти перепад давления. Газ за счет конфузора и диффузора газодинамического сопла, развивая большую скорость, попадает на струйный рассекатель 10, который направляет струю потока на внутреннюю поверхность трубы, где собираются отложения.

Для создания такой установки проведена модернизация ранее разработанных газодинамических установок ХГН, используемых для нанесения однокомпонентных покрытий и соответственно вспомогательного оборудования.
В [9] отмечается, что в характерных для газодинамических установок условиях эксперимента, моделирующих полетные условия, происходит эффективное тушение возбужденных частиц в тонком приповерхностном слое газа, которое обусловливает практически полную передачу рекомбинационной энергии потока поверхности тела. Для диффузионно-кинетических методов из-за низких плотностей газа у образца эффект уноса возбужденных частиц может быть весьма заметным. Например, в работе [29] коэффициенты 7 и / 3 были измерены независимо при изучение рекомбинации N на поверхности металлов. Оказалось, что они имеют совершенно различные температурные зависимости. Этот факт может существенно влиять на температурные и концентрационные профили в потоке вдоль тела, и в результате на тепловой поток к поверхности.
Газодинамическая установка для очистки трансконтинентальных газопроводов. Для очистки внутренней полости действующих трансконтинентальных газопроводов применяют газодинамическую установку ( рис. 28), которая состоит из следующих основных элементов: корпуса, ходовой части, системы герметизации, газодинамического сопла, струйного рассекателя, турбулизатора, системы регулирования и автономного включения работы сопла.
Переходные характеристики модели термоприемников, удовлетворяющей выражению. Данный метод был опробован при аэродинамических испытаниях в газодинамической установке кратковременного действия.
К настоящему времени в арсенале нашего института действует серия аэродинамических и газодинамических установок для изучения процессов и явлений, определяющих перспективы развития и совершенствования многих газодинамических аппаратов.
Пружину клапана настраивают путем предварительного поджатия на требуемый режим работы газодинамической установки в зависимости от характера и интенсивности отложений в газопроводе.
Применяется в качестве звукопоглощающего материала в вентиляционных глушителях и глушителях всасывания газодинамических установок и для звукопоглощающих облицовок.
В соответствии с ГОСТ 22235 - 76 для недопущения порчи подвижного состава газодинамические установки должны иметь защитные экраны с обеих сторон вагонов и устройства для контроля температуры их деталей. Не допускаются запуск авиадвигателя при нахождении вагонов под соплом и его работа при их остановке.
Пластинчатые глушители шума широко применяются в вентиляционных системах, на всасывании и выхлопе газодинамических установок. Они обеспечивают снижение шума в широком диапазоне частот и обладают малыми гидравлическими сопротивлениями.
После анализа уравнения (4.47) можно сделать вывод, что режим работы управляющего клапана газодинамической установки зависит от характера и объема загрязнений, скапливающихся по ходу ее движения, и профиля очищаемых участков трассы газопровода. Силы трения установки, предварительного поджатия пружины клапана и тяговая сила характеризуют ее конструктивную характеристику.
Наиболее полно условия обтекания космических аппаратов при их полете в атмосфере моделируются в газодинамических установках, в которых достигается большая степень диссоциации газа ( более 50 %), а давление у поверхности меняется в пределах от 10 - 3 до 1 атм.
По принципу разгона модели метательные устройства, применяемые при высокоскоростном метании, могут быть разделены на два класса: газодинамические установки, в которых модель разгоняется газом, и электродинамические установки, в которых модель разгоняется за счет электромагнитных сил.
Несмотря на то, что эксперимент на баллистических установках более сложен и трудоемок, все же по сравнению с обычными аэро - и газодинамическими установками они обладают рядом преимуществ. Наиболее важными из них являются: широкий диапазон изменения чисел Маха и Рейнольдса, возможность получения больших значений этих чисел и моделирование реальных температур торможения, отсутствие каких-либо державок или крепления модели, невозмущенный набегающий поток, точный и надежный контроль параметров набегающего потока, возможность исследования нестационарных явлений. С точки зрения моделирования по числам Маха и Рейнольдса и увеличения скоростей полета до космических баллистические установки являются наиболее перспективными.

Скорость трогания ( старта) регулируют за счет частичного или полного закрытия крана 33 на выходе газа из КС, которое необходимо осуществлять плавно до того момента, когда газодинамическая установка или поршень покинет камеру запуска и граничный кран 34, отделяющий камеру запуска от магистрального газопровода, после чего кран 33 открывается полностью.
Защиту от шума строительно-акустическими методами следует проектировать на основании акустического расчета и предусматривать для снижения уровня шума среди прочих мероприятий применение глушителей шума, звукопоглощающих облицовок в газовоздушных трактах вентиляционных систем с механическим побуждением и систем кондиционирования воздуха и газодинамических установок.
Газодинамические установки и очистные поршни с перепускным соплом очищают внутреннюю полость газопровода за счет кинетической энергии струи газа, выходящего из газодинамического сопла. Поэтому загрязнения не концентрируются перед газодинамической установкой или поршнем, а уносятся с потоком транспортируемого газа и равномерно поступают в сепараторы и пылеуловители, находящиеся на компрессорных станциях.
В рекордно короткие сроки были спроектированы и построены уникальные аэродинамические трубы и газодинамические установки. Уже в конце 1968 г. были пущены и налажены первые в СССР малотурбулентные аэродинамические трубы с дозвуковой и сверхзвуковой скоростями потока. Пущена первая в Сибири сверхзвуковая аэродинамическая труба с исключительно высокими характеристиками. Спроектирован и построен целый ряд малых установок для изучения процесса течения и смещения струй газов и горения газообразных топлив.
Представлен новый метод нанесения покрытий - холодное газодинамическое напыление ( ХГН), заключающийся в воздействии на обрабатываемое изделие высокоскоростным потоком мелких ( 50 мкм) металлических частиц, ускоряемых сверхзвуковой струей холодного или слабоподогретого газа. Изложены научные основы технологии холодного газодинамического напыления и, в частности, описаны: газодинамические установки для формирования сверхзвуковых двухфазных потоков ( газ твердые частицы); системы лазерной диагностики. Приведены данные, отражающие характер ударного взаимодействия частиц с преградой, их высокоскоростной деформации и пластического растекания материала частиц; особенности локального энерговыделения и интенсификации физико-химического взаимодействия на границах контакта с возникновением химических связей и образованием покрытий ХГН. Представлены данные о микроструктуре и физико-технических свойствах материалов покрытий.
Получившим образование по специальности 0553 присваивается квалификация инженера-аэрогидромеханика. Эти специалисты проводят теоретические и экспериментальные исследования физических процессов, происходящих при полете летательных аппаратов, расчет и анализ их аэродинамических характеристик, проектируют аэродинамические трубы, газодинамические установки и другое оборудование для проведения экспериментов в этой области.
Газодинамические установки работают за счет динамического воздействия реактивной струи отработанных газов авиационного турбовинтового ( АИ-20) или реактивного ( ВК-1А) двигателя, списанных с самолета. Применение этих установок создает сильный шум и значительное пылеобразование, что ограничивает область их применения. Газодинамические установки целесообразно использовать на специализированных разгрузочных пунктах с значительным объемом работ.
Газодинамические установки предназначены для очистки внутренней полости в пусковой период газопровода от влаги, оставшейся после гидроиспытаний, остатков электродов и металлического града, а также очистки трансконтинентальных газопроводов больших диаметра ( 1, 22 1 42 м) и протяженностью 3 - 4 тыс. км.
Диссоциируемый с помощью электродугового или высокочастотного разряда поток может быть как дозвуковым, так и сверхзвуковым. Так в электродуговых плазматронах исследуемая поверхность может загрязняться микрочастицами при эрозии анода, то определенные преимущества имеют высокочастотные плазматро ны. В качестве исследуемых моделей в газодинамических установках используются в основном затупленные тела, что обусловлено тем, что для таких тел теория позволяет достаточно точно рассчитывать величины тепловых потоков, необходимые для восстановления веро ятности гетерогенной рекомбинации.
Поступательное движение газодинамической установки находится в зависимости от степени засоренности газопровода. Когда газопровод чистый, скорость установки приближается к скорости потока газа в газопроводе. Наличие продуктов отложений в газопроводе затормаживает установки, увеличивает сопротивление и перепад давлений до и после нее. Возрастание перепада давления на газодинамической установке автоматически увеличивает эффективность очистки за счет повышения скорости потока газа из сопла и увеличения горизонтальной силы, проталкивающей установку по направлению движения общего потока в газопроводе.
В них на протяжении длительного времени могут реализовываться условия, близкие к натурным, в том числе, и на теплонапряженных участках траектории. Диссоциируемый с помощью электродугового или высокочастотного разряда поток может быть как дозвуковым, так и сверхзвуковым. Так как в электродуговых плазматронах исследуемая поверхность может загрязняться микрочастицами при эрозии анода, то определенные преимущества имеют высокочастотные плазматро-ны. В качестве исследуемых моделей в газодинамических установках используются в основном затупленные тела, что обусловлено тем, что для таких тел теория позволяет достаточно точно рассчитывать величины тепловых потоков, необходимые для восстановления вероятности гетерогенной рекомбинации.
При строительном проектировании, чтобы проектные решения, обеспечивающие необходимое снижение шума, были технически правильными и экономичными, полезно руководствоваться Справочником проектировщика. Этот справочник одобрен секцией архитектурно-строительной акустики ученого совета НИИ строительной физики, В книге подробно излагаются вопросы борьбы с шумом в гражданских и промышленных зданиях. Приводятся нормативные требования к допустимым уровням шума, подробно излагаются вопросы расчета и конструирования звукоизоляции ограждающих конструкций зданий. Даны методы снижения и производственного шума средствами звукопоглощения, а также акустический расчет вентиляционных и газодинамических установок и сведения по расчету и конструированию глушителей шума.
Зависимость отношения давления в камере Рк к статическому давлению в потоке Р1 от числа Маха при различных значениях коэффициента прилипания. Криопанели простой геометрии ( плоскость, шар) не могут иметь скорость откачки выше, чем это определено коэффициентом прилипания, так как все нескон-денсировавшиеся при первом соударении молекулы возвращаются в откачиваемый объем. Если же конструкция криопанели такова, что отскочившие при первом соударении с холодной поверхностью молекулы снова попадают на нее, то вероятность захвата молекул возрастает и повышается эффективность откачки. Поскольку в этом случае молекулы претерпевают многократные столкновения с холодной поверхностью панели, то для характеристики ее эффективности следует пользоваться уже не коэффициентом прилипания, а более общим для данной конструкции коэффициентом захвата, который учитывает помимо всего прочего и геометрические факторы панели. Определение эффективности криопанелей ( рис. 31) показало, что в случае откачки газа, не отличающегося существенно от газа с максвелловским распределением молекул по скоростям, наибольшим коэффициентом захвата обладает ячеистая панель. Применение же ячеистых панелей в газодинамических установках позволяет повысить эффективность откачки еще более существенно, особенно если коэффициент прилипания мал.
При работе турбореактивного двигателя ( рис. 2.5, а) возникает шум с непрерывным спектром в широком диапазоне частот. При длительном испытании двигателя этот шум может быть постоянным во времени. На рис. 2.5, б представлен пример тонального спектра в третьоктавной полосе на среднегеометрической частоте, равной 125 Гц, возникающего при работе осевого вентилятора. На рис. 2.5, г представлен спектр импульсного шума, возникающего при ударе молота. На рис. 2.5, д представлен спектр прерывистого шума, возникающего при периодическом сбросе сжатого воздуха газодинамической установки.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11