ГАСИТЕЛЬ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ШУМА Российский патент 2009 года по МПК F16L55/33 

Изобретение предназначено для снижения уровня гидродинамического шума (ГГДШ), излучаемого потоком жидкости в трубопроводах, и может применяться в судовых системах, энергетике и в других системах, где предъявляются повышенные требования по уровню излучаемого оборудованием шума или гидродинамического шума. Устройство может быть использовано также для снижения гидродинамического шума, излучаемого различными устройствами: арматурой, насосами, регуляторами и т.д., располагаемыми на трубопроводах. В этом случае ГГДШ располагается за источником шума на трубопроводе.

Известно, что при преобразовании энергии жидкости, обтекании препятствий, вихреобразовании излучается гидродинамический шум, который в виде аэродинамического шума может излучаться в том числе и во внешнюю среду, ухудшая условия обитания, а также возбуждает элементы конструкции на собственных частотах колебаний, которые становятся дополнительными источниками излучаемого шума.

Известны различные способы борьбы с излучаемым шумом: за счет снижения скорости потока в трубопроводах, улучшения конструкций, излучающих шум, и с помощью специальных устройств.

Так, известен гаситель колебаний давления в гидравлических магистралях (Авт. св. СССР №202778, МПК F16L 55/04, 1966 г.), который состоит из корпуса, центральной трубки, жестко соединенной с подвижной в осевом направлении непроницаемой для жидкости перегородкой, защемленной между упругими пористами стаканами, выполненными, например, из нетканого металлического материала. Через пористые стенки стаканов происходит дросселирование потока жидкости, что способствует повышению демпфирующего эффекта.

Известен также многорежимный газовый демпфер, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, сообщенными с рабочим трубопроводом, и демпфирующее устройство, выполненное в виде упругих мембран, размещенных в корпусе с образованием полостей управления (Авт. св. №1359546, СССР, МПК F16L 55/04, 1985 г.).

Данное устройство является наиболее близким к предлагаемому по решаемой задаче и достигаемому техническому эффекту. В устройстве демпфирующее действие обеспечивается упругими трубками, установленными перпендикулярно потоку с образованием с мембранами замкнутой полости, при этом полости управления сообщены с входным патрубком. Этим достигается расширение функциональных возможностей демпфера.

Недостатком этого конструктивного решения является необходимость регулирования давления воздуха в зависимости от давления воды либо незначительный диапазон рабочих давлений и сложность конструктивного размещения шлангов внутри корпуса.

Задачей настоящего изобретения является существенное снижение уровня гидродинамического шума за гасителем гидродинамического шума (ГГДШ) на всех рабочих режимах по давлению, а также исключение необходимости настройки и регулирования.

Поставленная задача решается тем, что в гасителе шума (ГГДШ), содержащем корпус, устанавливаемый на трубопроводе и содержащий замкнутую полость, отделенную от жидкости резиновой оболочкой, в полости расположен податливый элемент, например шланг, концы которого соединены с ниппелями, выведенными наружу корпуса, податливый элемент заполнен воздухом с давлением, равным максимальному рабочему давлению жидкости, а свободное пространство полости заполнено сыпучим или деформируемым веществом, например песком или резиновыми шариками диаметром до 5 мм. Внутренний диаметр резиновой оболочки может быть больше входного и выходного диаметров ГГДШ.

На чертеже показан вид ГГДШ в разрезе.

Он состоит из корпуса 1, который вместе со сферической резиновой или резинокордной оболочкой 2 образуют замкнутую полость 3, внутри которой расположен податливый элемент (шланг) 4. Резиновая оболочка выполнена таким образом, что максимальный диаметр D_max оболочки больше диаметров D входа и выхода из нее. Полость заполнена песком или другим податливым веществом (резиновыми шариками), концы податливого элемента закреплены к ниппелям 5. На корпусе имеется отверстие, закрытое заглушкой 6, через которое полость заполняется сыпучим материалом. Оболочка крепится между корпусом и промежуточными фланцами 7, которые в свою очередь соединяются с фланцами трубопроводами 8.

Положительный эффект достигается за счет того, что наличие легкодеформируемого элемента оболочки приводит к существенному снижению скорости звука в полости ГГДШ, что приводит к поглощению проходящего через него гидродинамического шума.

ГГДШ работает следующим образом.

ГГДШ устанавливается на трубопроводе за источником шума. При максимальном рабочем давлении жидкости в трубопроводе и равном давлении воздуха в шланге 4 оболочка 2 практически не испытывает перепада давления и сохраняет свою податливость. При снижении рабочего давления жидкости объем элемента 4 с воздухом возрастает, давление воздуха снижается, внутренний объем ГГДШ уменьшается, при этом податливость оболочки сохраняется. Наличие сыпучего материала также играет роль дополнительного поглотителя звуковой энергии. Таким образом обеспечивается эффективность гашения шума во всем рабочем диапазоне давлений. Поскольку для гашения шума (пульсация давления) достаточно небольших деформаций, которые приводят к существенному снижению скорости звука в полости ГГДШ, то эффективность такого исполнения ГГДШ будет значительно выше, чем у известных устройств.

Гаситель предназначен для снижения уровня гидродинамического шума, излучаемого потоком жидкости в трубопроводах. В замкнутой полости гасителя гидродинамического шума расположен податливый элемент, например шланг, концы которого соединены с ниппелями, выведенными наружу корпуса, податливый элемент заполнен воздухом с давлением, равным максимальному рабочему давлению жидкости, а свободное пространство полости заполнено сыпучим или деформируемым веществом, например песком или резиновыми шариками диаметром до 5 мм. Технический результат - снижение уровня гидродинамического шума за гасителем гидродинамического шума на всех рабочих режимах по давлению, а также исключение необходимости настройки и регулирования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гаситель гидродинамического шума, содержащий корпус, устанавливаемый на трубопроводе и содержащий замкнутую полость, отделенную от жидкости резиновой оболочкой, отличающийся тем, что в полости расположен податливый элемент, например шланг, концы которого соединены с ниппелями, выведенными наружу корпуса, податливый элемент заполнен воздухом с давлением, равным максимальному рабочему давлению жидкости, а свободное пространство полости заполнено сыпучим или деформируемым веществом, например песком или резиновыми шариками диаметром до 5 мм.2. Гаситель гидродинамического шума по п.1, отличающийся тем, что внутренний диаметр резиновой оболочки больше входного и выходного диаметров гасителя гидродинамического шума.