CN103758798A

CN103758798A - 宽频变压压力脉动衰减器

Info

Publication number: CN103758798A
Application number: CN201410026386.3A
Authority: CN
Inventors: 罗小辉; 史伟杰; 赵大为; 张祖提; 刘汉阳
Original assignee: Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2034-01-21
Also published as: CN103758798B

Abstract

本发明公开了一种宽频变压压力脉动衰减器，包括壳体、端盖、弹性隔膜和孔板，壳体的两端分别用于连接进水管和出水管，壳体的外部侧壁沿轴向和周向均匀加工有多个腔体，通过在腔体内安放弹性隔膜将腔体分离为上下两部分空腔，上部空腔的上端采用端盖压紧弹性隔膜并起到对腔体的密封作用，上部空腔作为气体压力腔，下部空腔作为蓄能腔，在壳体侧壁加工蓄能器孔使得蓄能腔与壳体内部连通；壳体内部轴向设置有多个具有斜通孔的圆形孔板，孔板位于轴向相邻两蓄能器孔之间且孔板表面与壳体轴向垂直。本发明将隔膜器蓄能组与孔板脉动衰减器有效结合，可以对不同频率和压力的压力脉动进行衰减，实现宽频变压压力脉动衰减，能够适应各种压力应用场合。

Description

宽频变压压力脉动衰减器

技术领域

本发明属于流体管道附属装置技术领域，具体涉及一种宽频变压压力脉动衰减器。

背景技术

水利水电、流体机械、石油和天然气输送等各行业离不开流体输送管道，它是流体传输、传动和控制中不可缺少的***元件。但是，管道***中存在压力脉动，会引起设备振动和噪声污染。

目前通常采用在管路上安装蓄能器来减小压力脉动，蓄能器衰减效果明显，但相关资料指出常规蓄能器只对低频、特定压力工况的压力脉动进行衰减；也有在管道***中的适当位置安装一个或多个孔板对压力脉动进行衰减，此种方法简单易行，但通常只对高频脉动衰减效果明显。

发明内容

为了克服现有的普通脉动衰减器只能对特定频率、特定压力工况的压力脉动进行衰减的缺点，本发明提供了一种压力脉动衰减器，该衰减器既可以对不同频率范围的压力脉动进行衰减，也可以对不同的工况压力下的压力脉动衰减。

一种宽频变压压力脉动衰减器，包括壳体、端盖、弹性隔膜和孔板，壳体的两端分别用于连接进水管和出水管，壳体的外部侧壁沿轴向和周向均匀加工有多个腔体，通过在腔体内安放弹性隔膜将腔体分离为上下两部分空腔，上部空腔的上端采用端盖压紧弹性隔膜并起到对腔体的密封作用，上部空腔作为气体压力腔，下部空腔作为蓄能腔，在壳体侧壁加工蓄能器孔使得蓄能腔与壳体内部连通；壳体内部轴向设置有多个具有斜通孔的圆形孔板，孔板位于轴向相邻两蓄能器孔之间且孔板表面与壳体轴向垂直。

进一步地，所述孔板上开有多圈环形通孔，每一圈环形通孔由多个周向均匀分布的斜通孔构成，由内圈至外圈的斜通孔直径逐渐增大，不同孔板上的斜通孔配合使得壳体内形成多条螺旋型液体通道。

进一步地，所述孔板采用孔用弹性挡圈定位。

进一步地，所述端盖上开有为气体压力腔充入气体的充气口。

本发明的有益效果是：

（1）本发明由腔体、端盖、弹性隔膜以及蓄能器孔构成隔膜蓄能器组，隔膜蓄能器均布于壳体的四周，从管路的四周对压力脉动进行衰减，其能够对不同压力工况的压力脉动进行衰减，适应各种压力应用场合。

（2）本发明采用具有通孔的孔板作为孔板衰减器，作为优化，孔板衰减器采用内小孔、外大孔相结合的孔板，水流通过后会产生波干涉现象，可消减脉动能量；采用多片孔板形成S型螺旋孔，水流通过后形成螺旋流，以消减压力脉动能量，提高了压力脉动的衰减效果；

本发明将隔膜蓄能器组和孔板衰减器两大部分结合使用，衰减频带宽，可以对不同频率的压力脉动进行衰减。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是孔板结构示意图；

图3为螺旋形通道示意图；

上述图中标识为：壳体1、端盖2、内六角螺栓3、组合密封圈4、内六角螺栓5、氮气6、弹性隔膜7、防护螺帽8、孔板9、孔用弹性挡圈10、大孔11、小孔12、螺旋流13。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1为本发明的一种实施例，包括壳体1、端盖2、内六角螺栓3、组合密封圈4、内六角螺栓5、弹性隔膜7、防护螺帽8、孔板9、孔用弹性挡圈10。壳体1两端有两个法兰，分别用于连接进口、出口管路；壳体1的外部侧壁沿轴向和周向均匀加工有多个腔体，通过在腔体内安放弹性隔膜7将腔体分离为上下两部分空腔，上部空腔的上端采用端盖2压紧弹性隔膜并起到对腔体的密封作用，上部空腔作为气体压力腔，下部空腔作为蓄能腔。端盖2上开有为气体压力腔充入气体的充气口，内六角螺栓3将组合密封圈4压紧在壳体1上，进行充气口密封；防护螺帽8安装在盖板2上，保护端盖充气接口；蓄能器孔均匀分布于壳体1四周，液体经此小孔流入到壳体1与隔膜7形成的蓄能腔中；通过充气装置对气体压力腔充一定压力的氮气6，并且端盖2通过内六角螺栓5将隔膜7压紧在壳体1上；孔板9与壳体1通过螺纹连接，并且用孔用弹性挡圈10轴向定位。

所述孔板上开有多圈环形通孔，每一圈环形通孔由多个周向均匀分布的圆孔构成，由内圈至外圈的圆孔直径逐渐增大，不同孔板上的圆孔位置存在偏移使得多个孔板上的通孔形成多条螺旋型液体通道。图2为一个实施例的孔板结构示意图，外圈为大孔11，内圈为小孔12，大孔11、小孔12均布于孔板四周，各通孔沿中心线偏移一定角度形成斜孔。采用内小孔、外大孔相结合的孔板9，水流通过后会产生波干涉现象，可消减脉动能量；采用多片孔板9形成S型螺旋孔，水流通过后形成螺旋流13，消减压力脉动能量，可参见图3。

流过液体脉动频率为低频：当液体的压力高于氮气6的压力时，液体会通过蓄能器孔进入到壳体1与隔膜7形成的容腔中，隔膜7收缩，液体不断进入容腔中；当液体的压力低于氮气6的压力时，隔膜7扩张，液体从容腔通过蓄能器孔进入到管道中，从而减小压力脉动。流过液体脉动频率为高频：液体经过孔板9的孔，产生收缩和扩张，减小压力脉动的分量。

由腔体、端盖、弹性隔膜以及蓄能器孔构成隔膜蓄能器，通过设定各组的充气压力，来实现对不同工况压力脉动的衰减。

隔膜蓄能器组的数量以及容积大小根据壳体侧壁厚度和性能要求确定和调整，作为孔板衰减器的孔板数量根据壳体长度和性能要求确定和调整，从效果上最优考虑，将壳体上同一周向分布的隔膜蓄能器组作为一组隔膜蓄能器组，相邻两孔板间的隔膜蓄能器组数量大于等于二。为了相邻两孔板之间的间距保证形成一定的螺旋形通道，相邻两孔板之间应该保持一定间距。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种宽频变压压力脉动衰减器，其特征在于，包括壳体、端盖、弹性隔膜和孔板，壳体的两端分别用于连接进水管和出水管，壳体的外部侧壁沿轴向和周向均匀加工有多个腔体，通过在腔体内安放弹性隔膜将腔体分离为上下两部分空腔，上部空腔的上端采用端盖压紧弹性隔膜并起到对腔体的密封作用，上部空腔作为气体压力腔，下部空腔作为蓄能腔，在壳体侧壁加工蓄能器孔使得蓄能腔与壳体内部连通；壳体内部轴向设置有多个具有斜通孔的圆形孔板，孔板位于轴向相邻两蓄能器孔之间且孔板表面与壳体轴向垂直。

2.根据权利要求1所述的宽频变压压力脉动衰减器，其特征在于，所述孔板上开有多圈环形通孔，每一圈环形通孔由多个周向均匀分布的斜通孔构成，由内圈至外圈的斜通孔直径逐渐增大，不同孔板上的斜通孔配合使得壳体内形成多条螺旋型液体通道。

3.根据权利要求1或2所述的宽频变压压力脉动衰减器，其特征在于，所述孔板采用孔用弹性挡圈定位。

4.根据权利要求1或2所述的宽频变压压力脉动衰减器，其特征在于，所述端盖上开有为气体压力腔充入气体的充气口。