Funkční vzorek tlumiče tlakových pulzací pro dálkovou dopravu kapalin hadicovým vedením

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F28645413%3A_____%2F24%3AN0000010" target="_blank" >RIV/28645413:_____/24:N0000010 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Funkční vzorek tlumiče tlakových pulzací pro dálkovou dopravu kapalin hadicovým vedením

Popis výsledku v původním jazyce

Dlouhá hadicová vedení pro dálkovou dopravu kapalin jsou využívána především u mimořádných situací, kde zasahují jednotky HZS. Hasičské sbory jsou vybaveny vysokotlakými vysokokapacitními moduly čerpání, které slouží pro dopravu kapalin hadicovým vedením ve světlosti převážně DN150 (6“). Systém dálkové dopravy kapalin se opírá o sériové řazení čerpacích stanic, přičemž mezi těmito stanicemi se překonává jak délkový, tak výškový rozdíl. Uložení hadicového vedení je vždy specifické pro danou oblast zásahu. Pro přejezd techniky přes hadicové vedení se v případě křížení s dopravními trasami využívá tzv. přejezdových můstků. Hadicové vedení může být navíc po své délce opatřeno dalšími prvky, a to pro hrazení průtoku, regulaci tlaku či prvky pro rozdělení hlavního vedení do navazujících paralelních vedení (větvená síť). V praxi jsou pak všechny tyto prvky, které mohou způsobit blokaci průtočného průřezu, příčinou tlakových špiček v hadicovém vedení. Může se jednat např. o selhání zpětných klapek v hadicovém vedení, nebo k špatnému najetí techniky na přejezdový můstek a pádu některé z náprav techniky z můstku na hadicové vedení. Pokud je uzavření průtočného průřezu pozvolné, není nutné hadicové vedení před tímto stavem chránit. Samotné vedení má dostatečnou kapacitu na zatlumení tlakové špičky. Jestliže je však tato změna rychlá, dojde k hydraulickému rázu, který může vést k poškození čerpací techniky, k průrazu hadicového vedení či vysvlečení hadice z její objímky v místě hadicových spojek. Jakékoliv přerušení procesu čerpání dopravované kapaliny hadicovým vedením vede k prostojům při zásahu v místě mimořádné situace, eventuálně může představovat bezprostřední riziko úrazu pro obsluhu čerpací techniky nebo jiných osob nacházejících se v danou chvíli v blízkosti místa, kde došlo k průrazu hadicového vedení. Tlak v hadicovém vedení může dosahovat v praxi až 16 bar (jmenovitý tlak), v případě nutnosti přetížení až 20 bar. Tlaková špička v hadicovém vedení pak může představovat násobek této hodnoty s fatálními následky v případě průrazu nebo vysvlečení hadice ve vedení. Výše zmíněné nedostatky odstraňuje do značné míry tlumič tlakových pulzací pro dálkovou dopravu kapalin hadicovým vedením, který obsahuje potrubí opatřené spojkami pro napojení k hadicovému vedení, a expanzní nádobu propojenou s potrubím. K vývoji tohoto tlumiče tlakových pulzací vedly zkušenosti získané při likvidaci mimořádné situace spojené s rozsáhlým požárem a nutnosti realizace dlouhého hadicového vedení pro dopravu hasební vody. Vlivem nepředvídatelných událostí, které vedly ke vzniku přechodových jevů v hadicovém vedení doprovázených vysokými tlakovými špičkami, docházelo k průrazům hadicového vedení většinou u prvního zdroje tlaku. Konstrukční provedení představeného tlumiče tlakových pulzací přináší řešení zmíněných problémů v kompaktním provedení, s možností strojní manipulace či manipulace obsluhou.

Název v anglickém jazyce

A damper of pressure pulsations for a long-distance transport of liquids using hose lines

Popis výsledku anglicky

Long hose lines for long-distance transport of liquids are mainly used in emergency situations where fire brigade units intervene. Fire brigades are equipped with high-pressure, high-capacity pumping modules, which are used for transporting liquids through hose lines in the DN150 (6") diameter. The system of long-distance transport of liquids relies on a serial sequence of pumping stations, with both length and height differences being bridged between these stations. The layout of the hose line is always specific to the area of intervention. For the crossing of the hose lines, so-called crossing bridges are used for the crossing of the hose lines. In addition, the hose line may be equipped with other elements along its length for flow barrier, pressure regulation or elements for dividing the main line into downstream parallel lines (branching network). In practice, all these elements, which can cause blockage of the flow section, are the cause of pressure peaks in the hose line. This could be, for example, a failure of the check valves in the hose line, or the wrong way for the equipment to enter the crossing bridge and for one of the equipment axles to fall from the bridge onto the hose line. If the closure of the cross-section is gradual, it is not necessary to protect the hose line from this condition. The line itself has sufficient capacity to dampen the pressure spike. However, if the change is rapid, a hydraulic shock will occur which can lead to damage to the pumping equipment, puncture of the hose line or dislodgement of the hose from its sleeve at the hose couplings. Any interruption of the process of pumping the transported liquid through the hose line leads to downtime during the intervention at the site of the emergency situation, possibly posing an imminent risk of injury to the operator of the pumping equipment or other persons present at the time in the vicinity of the place where the hose line was punctured. In practice, the pressure in the hose line can reach up to 16 bar (nominal pressure), or up to 20 bar in the event of an overload. The pressure peak in the hose line can then be a multiple of this value with fatal consequences in the event of a puncture or hose dislodgement in the line. The above-mentioned shortcomings are largely eliminated by the pressure pulsation damper for long-distance transport of liquids through the hose line, which comprises a pipe fitted with couplings for connection to the hose line and an expansion tank connected to the pipe. The development of this pressure pulsation damper was prompted by the experience gained during the emergency response to a large-scale fire and the need to implement a long hose line for the transport of firefighting water. Due to unpredictable events that led to transients in the hose line accompanied by high pressure peaks, hose line punctures occurred mostly at the first pressure source. The design of the presented pressure pulsation damper provides a solution to these problems in a compact design, with the possibility of machine or operator manipulation.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20301 - Mechanical engineering

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

FV2024/V005/CHV

Číselná identifikace

G

Technické parametry

Tlumič tlakových pulzací pro dálkovou dopravu kapalin hadicovým vedením podle technického řešení obsahuje potrubí opatřené spojkami, výhodně typu STORZ, pro napojení k vnějšímu hadicovému vedení a propojkou pro připojení alespoň jedné expanzní nádoby. Výhodně může obsahovat kulový vypouštěcí kohout vložený mezi potrubí a expanzní nádobu, který slouží k vypuštění kapaliny z důvodu odpojení expanzní nádoby od potrubí. Expanzní nádoba je opatřena membránou nebo jiným deformačním členem a proti přetlaku je společně s potrubím chráněna pojistným ventilem s nimž je propojen. Potrubí je opatřeno manometrem určeným pro odečet hodnoty tlaku v potrubí. Tlumič takových pulzací podle technického řešení je výhodně uložen v rámu, který může být opatřen rukojeťmi, například otočnými a/nebo výklopnými, pro zajištění manipulace obsluhou. V představené variantě jsou čtyři. Dále může být opatřen zakrytováním pro ochranu obsluhy v případě ztráty těsnosti některého z komponent tlumiče tlakových pulzací. Výhodně je opatřen nosníkem s výřezy určenými pro manipulaci vysokozdvižným vozíkem.

Ekonomické parametry

Technické řešení je průmyslově využitelné v oblastech, kde se lze setkat s dálkovou dopravou kapalin hadicovým vedením. Zejména se jedná o sbory HZS, které mohou toto technické řešení využít jako prvek pro ochranu hadicového vedení před tlakovými špičkami spojenými s hydraulickým rázem nebo jiným přechodovým stavem. V případě mimořádných událostí lze technické řešením aplikovat i u ženijních jednotek Armády ČR při stavbě dálkového vedení PHM.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

28645413

Název vlastníka

CENTRUM HYDRAULICKÉHO VÝZKUMU spol. s r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—