RU2344335C1 - Hydrodynamic noise suppressor - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: suppressor is intended for reduction of hydrodynamic noise level emitted by liquid flow in pipelines. In closed cavity of hydrodynamic noise suppressor, pliable element is installed, for instance, hose, ends of which are connected to nipples withdrawn outside casing, pliable element is filled with air of pressure equal to maximum operating pressure of liquid, and free space of cavity is filled with loose or deformable substance, for instance, sand or rubber balls with diameter of up to 5 mm.

EFFECT: lower level of hydrodynamic noise level downwards hydrodynamic noise suppressor at all working modes by pressure, and also exclusion of necessity for adjustment and control.

2 cl, 1 dwg

Description

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.The invention is intended to reduce the level of hydrodynamic noise (GGHS) emitted by the fluid flow in pipelines, and can be used in ship systems, energy, and other systems where increased demands are made on the level of noise emitted by the equipment or hydrodynamic noise. The device can also be used to reduce the hydrodynamic noise emitted by various devices: valves, pumps, regulators, etc., located on pipelines. In this case, the GGSS is located behind the noise source in the pipeline.

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.It is known that during the conversion of liquid energy, flow around obstacles, and vortex formation, hydrodynamic noise is emitted, which in the form of aerodynamic noise can also be emitted into the external environment, worsening living conditions, and also excites structural elements at natural vibration frequencies, which become additional sources of radiation noise.

Известны различные способы борьбы с излучаемым шумом: за счет снижения скорости потока в трубопроводах, улучшения конструкций, излучающих шум, и с помощью специальных устройств.There are various ways of dealing with radiated noise: by reducing the flow rate in pipelines, improving structures that emit noise, and using special devices.

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.For example, a damper for pressure fluctuations in hydraulic lines is known (Aut. St. USSR No. 202778, IPC F16L 55/04, 1966), which consists of a housing, a central tube rigidly connected to an axially impermeable liquid-tight partition, pinched between elastic porous glasses made, for example, of a non-woven metal material. Through the porous walls of the glasses, the fluid flow is throttled, which contributes to an increase in the damping effect.

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.).Also known is a multi-mode gas damper comprising a housing with inlet and outlet nozzles in communication with the working pipeline, and a damping device made in the form of elastic membranes placed in the housing with the formation of control cavities (Aut. St. No. 1359546, USSR, IPC F16L 55 / 04, 1985).

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.This device is the closest to the proposed for the solved problem and the achieved technical effect. In the device, the damping effect is provided by elastic tubes mounted perpendicular to the flow with the formation of a closed cavity with the membranes, while the control cavity is in communication with the inlet pipe. This is achieved by expanding the functionality of the damper.

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.The disadvantage of this design solution is the need to regulate the air pressure depending on the water pressure or the insignificant range of working pressures and the complexity of the structural placement of hoses inside the housing.

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.The objective of the present invention is to significantly reduce the level of hydrodynamic noise behind the hydrodynamic noise damper (GGHS) at all operating pressure modes, as well as eliminating the need for tuning and regulation.

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.The problem is solved in that in the noise suppressor (GGHS) containing a housing mounted on the pipeline and containing a closed cavity separated from the liquid by a rubber shell, a flexible element is located in the cavity, for example a hose, the ends of which are connected to nipples brought out of the housing, flexible the element is filled with air with a pressure equal to the maximum working pressure of the liquid, and the free space of the cavity is filled with a loose or deformable substance, such as sand or rubber balls, diameter m to 5 mm. The inner diameter of the rubber shell may be larger than the input and output diameters of the GGDS.

На чертеже показан вид ГГДШ в разрезе.The drawing shows a sectional view of the GGSS.

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.It consists of a housing 1, which together with a spherical rubber or rubber-cord casing 2 form a closed cavity 3, inside of which a flexible element (hose) is located 4. The rubber casing is made in such a way that the maximum diameter D _{max of the} casing is greater than the diameters D of the inlet and outlet of it . The cavity is filled with sand or other malleable substance (rubber balls), the ends of the malleable element are fixed to the nipples 5. On the body there is an opening closed by a plug 6, through which the cavity is filled with bulk material. The shell is mounted between the housing and the intermediate flanges 7, which in turn are connected to the flanges by pipelines 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.A positive effect is achieved due to the fact that the presence of an easily deformable shell element leads to a significant decrease in the speed of sound in the cavity of the GGHS, which leads to the absorption of hydrodynamic noise passing through it.

ГГДШ работает следующим образом.GGDSH works as follows.

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.GGDSH is installed on the pipeline behind the noise source. At the maximum working pressure of the liquid in the pipeline and equal air pressure in the hose 4, the shell 2 practically does not experience a pressure drop and maintains its compliance. With a decrease in the working pressure of the liquid, the volume of the element 4 with air increases, the air pressure decreases, the internal volume of the GGD decreases, while the ductility of the shell is maintained. The presence of bulk material also plays the role of an additional absorber of sound energy. This ensures the efficiency of noise suppression in the entire operating pressure range. Since for suppressing noise (pressure pulsation), small deformations are sufficient, which lead to a significant decrease in the speed of sound in the cavity of the GDSH, the effectiveness of this design of the GDSH will be significantly higher than with known devices.

Claims (2)

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.1. A hydrodynamic noise damper comprising a housing mounted on a pipeline and containing a closed cavity separated from the liquid by a rubber shell, characterized in that a flexible element is located in the cavity, for example a hose, the ends of which are connected to nipples brought out of the housing, the flexible element is filled with air with a pressure equal to the maximum working pressure of the liquid, and the free space of the cavity is filled with a loose or deformable substance, for example sand or rubber balls with a diameter up to 5 mm. 2. Гаситель гидродинамического шума по п.1, отличающийся тем, что внутренний диаметр резиновой оболочки больше входного и выходного диаметров гасителя гидродинамического шума. 2. The hydrodynamic noise damper according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the rubber shell is larger than the input and output diameters of the hydrodynamic noise damper.