BRPI0710660A2 - dispositivo e aparleho de redução de pressão de fluido - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO E APARELHO DE REDUçãO DE PRESSãO DE FLUìDO. é descrito um exemplo de dispositivo de redução de pressão de fluido que inclui um cilindro oco (202) que tem uma superficie interna (204) e uma superficie externa (206) e uma pluralidade de passagens (212) que estende-se entre as superficies interna e externa. Cada passagem delimita um orifício (214) que tem uma área de seção transversal e um perímetro úmido que é maior que um segundo perímetro úmido de um de um orificio em forma de círculo ou um orifício em forma de retângulo que tem a mesma área de seção transversal de uma das passagens.

Description

"DISPOSITIVO E APARELHO DE REDUÇÃO DE PRESSÃO DEFLUIDO"

CAMPO DA REVELAÇÃO

A presente invenção diz respeito no geral a dispositivos deredução de pressão de fluido e, mais particularmente, a dispositivos deredução de pressão de fluido para uso em sistemas de processamento de fluidode processo.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Na indústria de controle de processo, muitas aplicações deválvula de controle, tais como aplicações de geração de energia ou refino depetróleo, resultam em condições de processo que produzem níveisinaceitáveis de ruído aerodinâmico. Por exemplo, um nível em geral aceitávelde ruído aerodinâmico é aproximadamente 85 dBA, medido a 1 metro àjusante e 1 metro fora da tubulação contendo a válvula de controle. Deve-seentender que Dispositivos de Redução de Pressão de Fluido implementadoscomo guarnição de válvula ou como difusores de ventilação podem reduzirsubstancialmente o ruído gerado em várias aplicações de processo. A física edinâmica de fluido desses dispositivos de redução de pressão de fluido e aprevisão de ruído aerodinâmico em aplicações de dispositivos de redução depressão de fluido têm sido bem entendidos nos últimos anos.

Soluções convencionais para problemas de ruído de válvulasde controle de controle incluem dispositivos de redução de pressão de fluidode uma forma cilíndrica que implementam estruturas de fluido internasespeciais para estagiar a queda de pressão (isto é, controlar a queda de pressãoem transições discretas dentro do dispositivo de redução de pressão de fluido)e/ou segregar fluxo de saída do dispositivo de redução de pressão de fluidoem múltiplas correntes menores para reduzir ruído aerodinâmico.Adicionalmente, deve-se entender que dispositivos de redução de pressão defluido convencionais usam duas seções transversais de passagem geral:circular e retangular. Essas seções transversais de passagem eram tipicamentelimitadas pelas capacidades de fabricação anteriores. Por causa dessatecnologia e fabricação e previsão históricas, essas seções transversais depassagem continuam em implementações presentes. Especificamente,dispositivos de redução de pressão de fluido construídos de discos ou chapasde fundição de cera perdida empilhadas em geral produzem uma forma depassagem de fluxo de seção transversal retangular, ao passo que componentesformados cilindricamente com subseqüentes operações de usinagemtradicionais produzem formas de passagem de fluxo de seção transversalcircular.

O propósito dessas passagens de fluxo é criar estruturas deredução de ruído nos dispositivos de redução de pressão de fluido para reduzira quantidade de energia na corrente de fluxo que é convertida em ruído e/oudeslocar a freqüência do ruído gerado para níveis além da faixa audível. Umaestratégia comum como essa para reduzir ruído aerodinâmico é minimizar otamanho dos orifícios ou reduzir a área de seção transversal das passagens nosdispositivos de redução de pressão de fluido para induzir um deslocamento dafreqüência de pico do ruído gerado além da faixa audível. Assim, paramelhorar o desempenho de um dispositivo de redução de pressão de fluido,fabricantes fazem as passagens de fluxo menores possíveis. Entretanto, estatécnica de redução de ruído é desvantajosa em virtude de poder reduzir acapacidade geral da válvula de controle de tornar o dispositivo de redução depressão de fluido suscetível a entupimento ou impedimento de fluxo.

SUMÁRIO

Dispositivos de redução de pressão de fluido exemplares aquirevelados podem ser usados para reduzir energia, pressão e/ou ruídoassociado com fluidos de processo. De acordo com um exemplo, umdispositivo de redução de pressão de fluido pode incluir um cilindro oco quetem uma superfície interna e uma superfície externa e uma pluralidade depassagens que estende-se entre as superfícies interna e externa. Cada uma daspassagens delimita um orifício que tem uma área de seção transversaldefinindo um perímetro úmido que é maior que o perímetro úmido de um deum círculo ou um retângulo com a mesma área de seção transversal doorifício.

De acordo com um outro exemplo, um dispositivo de reduçãode pressão de fluido pode incluir um cilindro oco que tem uma superfícieinterna e uma superfície externa e uma pluralidade de passagens que estende-se entre as superfícies interna e externa definindo um diâmetro hidráulico dapassagem que reduz substancialmente ruído aerodinâmico desenvolvido pelofluxo de fluido na passagem.

De acordo também com um outro exemplo, um dispositivo deredução de pressão de fluido pode incluir um cilindro que tem uma superfíciedo diâmetro interno e uma superfície do diâmetro externo e uma pluralidadede orifícios que estende-se entre as superfícies dos diâmetros interno eexterno. Cada um dos orifícios tem uma abertura que tem pelo menos um ladoou borda curvilínea.

De acordo também com um outro exemplo, um dispositivo deredução de pressão de fluido pode incluir um cilindro que tem uma superfíciedo diâmetro interno e uma superfície do diâmetro externo e uma pluralidadede orifícios que estende-se entre as superfícies dos diâmetros interno eexterno. Cada um dos orifícios tem uma abertura na superfície do diâmetroexterno que inclui pelo menos primeira e segunda porções de áreas definidaspor um plano que intercepta um centróide do orifício e que tem diferentesáreas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A figura 1 é uma vista isométrica de um dispositivo de reduçãode pressão de fluido de exemplo.

A figura 2 representa um padrão invertido de exemplo quepode ser usado para arranjar orifícios no dispositivo de redução de pressão defluido de exemplo da figura 1.

As figuras 3 a 5 representam comparações entre orifíciosusados em dispositivos de redução de pressão de fluido conhecidos e orifíciostriangulares de exemplo usados no dispositivo de redução de pressão de fluidode exemplo da figura 1.

A figura 6 representa uma propriedade não simétrica doorifício triangular de exemplo das figuras 3 a 5.

A figura 7 representa uma pluralidade de orifícios hexagonaisde exemplo que pode ser usada para implementar uma redução de pressão de fluido.

A figura 8 representa uma vista isométrica de uma parte de umdispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo incluindo umapluralidade de orifícios, cada um dos quais tem uma pluralidade de lados oubordas de forma côncava ou curvilínea.

As figuras 9 e 10 representam uma comparação entreperímetros úmidos de um dos orifícios da figura 8 e um orifício retangular detamanho similar.

As figuras 11 e 12 representam outros orifícios de exemplocom bordas curvilíneas que podem ser usadas no dispositivo de redução depressão de fluido de exemplo aqui descrito.

A figura 13 representa uma vista isométrica de uma parte deum dispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo incluindo umapluralidade de orifícios em forma de estrela, cada um dos quais tem umapluralidade de lados ou bordas retilíneas.

A figura 14 representa uma vista isométrica explodida de umdispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo incluindo umapluralidade de cilindros aninhados que forma uma pluralidade de passagens,cada uma das quais inclui pelo menos dois orifícios de formas diferentes.A figura 15A representa uma vista isométrica e a figura 15Brepresenta uma vista seccional transversal de topo de um dispositivo deredução de pressão de fluido de exemplo formado usando uma pluralidade dediscos empilhados e tendo uma pluralidade de orifícios dodecagonais.

A figura 16 representa um conjunto de válvula de exemplo quepode ser usado com relação a dispositivos de redução de pressão de fluido deexemplo aqui descritos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Dispositivos de redução de pressão de fluido de exemplo aquirevelados podem ser usados para reduzir o ruído/pressão gerado em um fluidode processo, tal como, por exemplo, um gás ou líquido em um sistema deprocessamento de fluido de processo. Diferente de dispositivos de redução depressão de fluido conhecidos que têm orifícios circulares ou retangulares, osdispositivos de redução de pressão de fluido de exemplo aqui descritos sãoimplementados usando orifícios que têm perímetros úmidos relativamentemaiores do que os orifícios geralmente conhecidos. Adicionalmente, osorifícios de exemplo usados para implementar os dispositivos de redução depressão de fluido de exemplo aqui descritos provêm um perímetro úmidorelativamente maior, ao mesmo tempo provendo passagens de fluido comorifícios que têm áreas seccionais transversais substancialmente iguais ou asmesmas daquelas usadas para formar orifícios em dispositivos de redução depressão de fluido conhecidos. Em outras palavras, os dispositivos de reduçãode pressão de fluido conhecidos aqui descritos utilizam orifícios com razõesde perímetro úmido para área relativamente maiores do que os providos pordispositivos de redução de pressão de fluido conhecidos que utilizam orifíciossubstancialmente circulares ou retangulares.

Conforme descrito com mais detalhes a seguir, o aumento narazão perímetro úmido para área de um orifício melhora substancialmente aspropriedades de redução de ruído do orifício. Em dispositivos de redução depressão de fluido conhecidos, os perímetros úmidos de orifícios de formacircular ou retangular aí formados são inerentemente limitados por umaexigência de reduzir o ruído de fluido e ainda manter capacidade de fluxoadequada. Assim, para aumentar os perímetros úmidos de orifícios de formacircular ou retangular, o tamanho ou dimensões gerais do orifício têm que seraumentados. Entretanto, o aumento do tamanho geral do orifício diminui arazão de perímetro úmido para área e afeta, entre outras propriedades, aspropriedades de atenuação de ruído do orifício.

Em algumas implementações de exemplo, os dispositivos deredução de pressão de fluido descritos a seguir podem ser implementadosusando orifícios que formam abertura assimétricas e/ou que têm lados oubordas perimétricas côncavas ou curvilíneas. Em particular, os orifícios deexemplo descritos a seguir têm razões de perímetro úmido para árearelativamente maiores que os orifícios usados com dispositivo de redução deruído de fluido conhecidos. Alguns dos orifícios de exemplo descritos a seguirpodem ser arranjados em configurações de padrão invertido ou rotacionadoalternado para aumentar a densidade dos orifícios (por exemplo, o número deorifícios formados em uma dada área de um dispositivo de redução de pressãode fluido), aumentando assim a razão de perímetro úmido para área geral dodispositivo de redução de pressão de fluido. O aumento da razão perímetroúmido para área de cada orifício (e o dispositivo de redução de pressão defluido geral) e/ou a formação de mais orifícios em um dado dispositivo deredução de pressão de fluido permite que o dispositivo de redução de pressãode fluido mantenha ou aumente a capacidade de fluxo, ainda atenuando maisefetivamente ruído para uma redução de pressão correspondente.

De volta com detalhes ao exemplo ilustrado da figura 1, odispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo 200 é implementadousando um cilindro oco 202 que tem uma parede do cilindro 208 que tem umasuperfície interna 204 (por exemplo, uma superfície de diâmetro interno) euma superfície externa 206 (por exemplo, uma superfície do diâmetroexterno). O cilindro 202 também inclui uma primeira superfície deextremidade ou superfície superior 210 e uma segunda superfície deextremidade ou superfície inferior (não mostrada) oposta à superfície superior210. Adicionalmente, o cilindro 202 inclui uma pluralidade de passagens emforma de triângulo 212 que estende-se através da parede do cilindro 208.Especificamente, as passagens triangulares 212 têm orifícios triangulares 214ou, mais geralmente, aberturas que têm bordas ou lados periféricos retilíneosque definem uma abertura no geral triangular. Em uma implementação deexemplo envolvendo uma direção de fluxo de fluido da superfície interna 204em direção à superfície externa 206, os orifícios triangulares 214 formados nasuperfície interna 204 são orifícios de entrada e os orifícios triangulares 214formados na superfície externa 206 são orifícios de saída.

Embora no exemplo ilustrado o dispositivo de redução depressão de fluido 200 seja implementado usando um cilindro (isto é, ocilindro 202), em implementações de exemplo alternativas descritas com maisdetalhes a seguir, o dispositivo de redução de pressão de fluido 200 pode serimplementado usando dois ou mais cilindros concêntricos coaxiais ouaninhados (por exemplo, o dispositivo de redução de pressão de fluido deexemplo 1400 da figura 14), pelo menos um dos quais inclui as passagenstriangulares 212 e/ou outras passagens de exemplo aqui descritas. Em outrasimplementações de exemplo alternativas, o dispositivo de redução de pressãode fluido 200 pode ser implementado usando uma pluralidade de anéisempilhados (por exemplo, o dispositivo de redução de pressão de fluido deexemplo 1500 das figuras 15A e 15B), pelo menos alguns dos quais sãousados para formar as passagens triangulares 212 e/ou outras passagens deexemplo aqui descritas.

Em implementações de exemplo alternativas, dispositivos deredução de pressão de fluido implementados da maneira aqui descrita podemser formados usando estruturas substancialmente ocas ou estruturas tubularesde formas seccionais transversais não circulares. Ou seja, dispositivos deredução de pressão de fluido de exemplo aqui descritos podem usar estruturasocas de formas seccionais transversais elípticas ou qualquer outra forma deseção transversal. Entretanto, com propósitos de clareza, os dispositivos deredução de pressão de fluido de exemplo são aqui descritos usando cilindrosocos de formas seccionais transversais substancialmente circulares.

Embora os orifícios triangulares 214 formados pelas passagenstriangulares 212 estejam mostrados estendendo-se até a superfície interna 204e a superfície externa 206, em outras implementações, as formas dassuperfícies podem ser formadas em superfícies na parede do cilindro 208 e,assim, podem não estar visíveis pelo lado de fora (por exemplo, nassuperfícies 204 e 206) do cilindro 202. Por exemplo, os orifícios de entrada esaída formados nas superfícies interna e externa 204, 206 podem serconformados diferentemente de uma passagem correspondente (por exemplo,a passagem triangular 212) estendendo-se entre elas através da parede docilindro 208. Em uma configuração de cilindro aninhada (por exemplo, odispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo 1400 da figura 14), ocilindro 202 pode ser aninhado entre os cilindros interno e externo (porexemplo, cilindro 1402 e 1406 da figura 14) tendo orifícios de entrada/saídaconformados diferentes dos orifícios triangulares 214 do cilindro 202.Adicionalmente, ou alternativamente, o dispositivo de redução de pressão defluido 200 pode ser implementado usando orifícios que formam aberturas quetêm formas sem ser triângulos, incluindo, por exemplo, as formas descritas aseguir ou qualquer outra forma, algumas das quais podem ter um ou maisvértices (por exemplo, três vértices para um triângulo, um vértice para umaforma de lágrima, etc.).

No padrão invertido usado para arranjar os orifíciostriangulares 214 mostrados na figura 1, uma base de cada orifício invertido éalinhada com um vértice de um orifício não invertido adjacente na mesmafileira. Entretanto, em uma implementação alternativa, o dispositivo deredução de pressão de fluido de exemplo 200 é implementado arranjando-seos orifícios triangulares 214 usando um outro padrão invertido 250 ilustradona figura 2. Conforme mostrado na figura 2, alguns dos orifícios triangulares214 são invertidos e deslocados em relação a outros dos orifícios triangulares214. Desta maneira, bases de orifícios invertidos são alinhadas nãohorizontalmente com vértices de orifícios não invertidos adjacentes na mesmafileira. A inversão e deslocamento dos orifícios (por exemplo, conformemostrado no padrão invertido 250) permite formar relativamente a maior partedos orifícios triangulares 214 em uma dada área e melhora o fluxo de fluidoatravés dos dispositivos de redução de pressão de fluido.

A inversão ou deslocamento dos orifícios reduzsubstancialmente ou elimina partes contínuas de material entre fileiras deorifícios e permite um aumento contínuo no fluxo através de um dispositivode redução de pressão de fluido já que um tampão de um conjunto de válvula(por exemplo, um tampão 1602 de um conjunto de válvula 1600 mostrado nafigura 16) abre verticalmente, expondo os orifícios 214 para permitir o fluxode fluido através dela. Por exemplo, conforme mostrado na figura 2, odeslocamento dos orifícios triangulares 214 uns em relação aos outros tantona direção horizontal quanto vertical elimina uma parte circunferencialmentecontínua de material 252 indicada por uma linha tracejada. Padrões comorifícios deslocados tanto na direção vertical quanto horizontal podem serusados para qualquer tipo de orifício para reduzir substancialmente oueliminar partes circunferencialmente contínuas de material entre fileiras deorifícios. Por exemplo, conforme mostrado na figura 7, o deslocamento dosorifícios hexagonais 702 uns em relação aos outros tanto na direção horizontalquanto vertical elimina uma parte circunferencialmente contínua de material704 indicada por uma linha tracejada.No exemplo ilustrado da figura 2, o padrão invertido 250 não éum padrão inverso direto. Ou seja, algumas fileiras adjacentes não sãoconfiguradas identicamente ou não são inversos diretos umas das outras.Além do mais, uma fileira particular pode incluir orifícios adjacentes que nãosão substancialmente invertidos uns em relação aos outros. Por exemplo,conforme mostrado na figura 2, orifícios adjacentes 254 e 256 não sãoinvertidos um em relação ao outro. Entretanto, o orifício 256 é invertido emrelação a um orifício 258, que está na mesma fileira dos orifícios 254 e 256.

O dispositivo de redução de pressão de fluido 200 pode serimplementado usando orifícios que formam aberturas conformadasdiferentemente que são entrelaçadas, algumas das quais podem serselecionadas de acordo com os exemplos aqui descritos. Por exemplo, emimplementações de exemplo alternativas, o dispositivo de redução de pressãode fluido 200 pode ser implementado usando uma combinação de orifíciosque forma os orifícios triangulares 214 e orifícios que têm orifícioshexagonais (por exemplo, orifícios hexagonais 702 da figura 7).

Nas implementações de exemplo ilustradas, as passagenstriangulares 212 formam trajetos de fluxo entre a superfície interna 204 e asuperfície externa 206 para permitir que fluido de processo escoem de umamaneira controlada por meio dos trajetos de fluxo entre a superfície interna204 e a superfície externa 206 da parede do cilindro 208. Em algumasimplementações de exemplo, cada uma das passagens triangulares 212 podeformar um único trajeto de fluxo. Nessas implementações de exemplo, todo ofluido de processo que entrada em uma extremidade (extremidade pelaextremidade da superfície interna 204) de uma passagem triangular 212 sairána outra extremidade (por exemplo, na extremidade da superfície externa 206)da mesma passagem triangular 212.

As passagens triangulares 212 são formadas no cilindro 202em um padrão ou configuração que aumenta substancialmente o perímetroúmido associado com o dispositivo de redução de pressão de fluido 200,comparado com dispositivos de redução de pressão de fluido conhecidos. Emparticular, conforme mostrado na figura 1, as passagens triangulares 212 sãoformadas em uma configuração com padrão invertido alternado de maneira talque uma primeira das passagens triangulares 212 formadas em umaconfiguração de baixo para cima (por exemplo, de forma que o ápice doorifício triangular fique direcionado para a superfície superior 210) fiqueadjacente a uma segunda das passagens triangulares 212 formadas em umaconfiguração de cima para baixo (por exemplo, de forma que o ápice doorifício triangular fique direcionado para a superfície inferior do cilindro202).

Alternativamente, a inversão de cada uma das passagenstriangulares 212, conforme mostrado na figura 1, permite reduzir o espaço,distância ou material entre cada uma das passagens de triângulo 212 de formaque as passagens 212 fiquem mais próximas umas das outras. Desta maneira,relativamente a maior parte das passagens de triângulo 212 pode ser formadano cilindro 202 para aumentar o perímetro úmido total e a razão de perímetroúmido para área (por exemplo, em relação à área superficial do cilindro 202)associada com o dispositivo de redução de pressão de fluido 200, e assim nãosomente melhorando as características de atenuação do dispositivo de reduçãode pressão de fluido 200, mas também melhorando a capacidade de fluxo,pelo aumento do número total de passagens de fluxo por área superficialunitária do dispositivo de redução de pressão de fluido 200.

O dispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo 200pode ser feito de qualquer tipo de material ou combinação de materiais,incluindo materiais metálicos e/ou não metálicos. Adicionalmente, um oumais processos de fabricação podem ser usados para fabricar o dispositivo deredução de pressão de fluido de exemplo 200 para ter qualquer diâmetro ecomprimento desejado. Os processos de fabricação podem incluir, porexemplo, fundição de cera perdida, fundição de precisão, corte laser, corte porjato de água, usinagem por descarga elétrica (EDM), metalurgia do pó (PM),moldagem por injeção de metal (MIM), ataque ácido, processo de produçãode tubos por extrusão e/ou qualquer outro processo de manufatura oufabricação adequado. Os processos de fabricação supramencionados são bemconhecidos dos versados na técnica.

Os processos de fabricação supramencionados fornecemdiversos métodos para fabricar cilindros. Um método de exemplo envolvecorte laser das passagens dentro de uma peça retangular de estoque plana,dobrar o estoque plano e soldar as extremidades do estoque plano retangularpara formar um cilindro. Conforme previamente mencionado, múltiploscilindros poderiam ser montados de forma concêntrica ou coaxial paraaumentar o comprimento da passagem e melhorar as características deatenuação pela incorporação de mais estágios de queda de pressão. Um outrométodo de exemplo envolve fundição de cera perdida, que envolve vazar ummetal fundido em um molde cerâmico. Fundição de cera perdida permite aprodução simultânea de múltiplos cilindros em um processo de produção emmassa de alto volume sem exigir quantidades substanciais de equipamento deprodução, dessa forma mantendo os custos de despesas gerais de fabricaçãorelativamente baixos. Alguns dos processos de fabricação supramencionados,tais como, por exemplo, PM e MIM, permitem o uso de materiais que não sãofacilmente disponíveis em estoque plano para fazer o dispositivo de reduçãode pressão de fluido de exemplo 200. Em particular, materiais não metálicos,tais como, por exemplo, cerâmicas, podem ser usados com alguns ou todos osprocessos de fabricação supramencionados ou processos similares para formaro dispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo 200.

As figuras 3 a 5 representam comparações entre aberturasusadas em dispositivos de redução de pressão de fluido conhecidos e osorifícios triangulares de exemplo 214 da figura 1 usadas no dispositivo deredução de pressão de fluido de exemplo 200 da figura 1. Em particular, afigura 3 representa um orifício circular 302 em um arranjo ou configuração decolocação típico usado com relação a dispositivos de redução de pressão defluido conhecidos e, na alternativa, os orifícios triangulares 214 naconfiguração de padrão invertido alternado usada para diminuir oespaçamento entre cada uma das passagens triangulares 22 no dispositivo deredução de pressão de fluido de exemplo 200.

Conforme mostrado na figura 4, uma dos orifícios triangulares214 (associadas com uma das passagens triangulares 212) ocupa uma áreasuperficial total de uma dos orifícios circulares 302, que compreende umaabertura 308 e uma área superficial em volta 310. Entretanto, pelaimplementação de uma configuração de padrão invertido alternado mostradonas figuras 1-3, a espessura ou tamanho (e área superficial) de uma parede deinterorifícios 312 (figura 3) entre dois orifícios triangulares adjacentes 214podem ser substancialmente reduzidos. Também, embora a área de aberturas304 associada com um dos orifícios triangulares 214 seja igual à área deaberturas 308 de uma dos orifícios circulares 302 (por exemplo, área =0,01233 polegada (7,94 mm )), indicada na figura 3, múltiplos orifíciostriangulares invertidas alternadas 214 (por exemplo, três estão mostradas noexemplo da figura 3) exigem menos áreas superficial total do cilindro 202 doque múltiplos orifícios circulares 302, mantendo ainda uma espessura deparede interorifícios mínima 316 substancialmente a mesma ou igual àespessura de parede interorifícios mínima 318 associada com os orifícioscirculares 302. Em algumas implementações de exemplo, as espessuras deparede interorifícios mínimas 316 e 318 podem estar associadas com umaespessura mínima necessária para manter integridade estrutural de umdispositivo de redução de pressão de fluido durante operação. A configuraçãode padrão invertido alternado mostrada nas figuras 1-3 pode servantajosamente implementada usando as passagens triangulares 212 para usarmais da área superficial em volta 306 para aumentar o perímetro úmido totaldo dispositivo de redução de pressão de fluido 200 (figura 1) pela formaçãode substancialmente mais das passagens triangulares 212 em uma dada parteda parede do cilindro 208 (por exemplo, para ter uma maior densidade deorifícios), aumentando assim a capacidade de fluxo do dispositivo de reduçãode pressão de fluido 200 em relação a um dispositivo de redução de pressãode fluido convencional.

Além de facilitar uma configuração de padrão invertidoalternado para formar relativamente mais aberturas em um dispositivo deredução de pressão de fluido 200, o orifício triangular 214 tem uma razão deperímetro úmido para área relativamente maior que o orifício circular 302.Conforme mostrado na figura 3, o orifício triangular 214 tem um perímetroúmido igual a 0,505 polegada (12,83 milímetros) e uma área igual a 0,01234polegada (7,94 mm ) e, assim, tem uma razão de perímetro úmido para áreade 41. Ao contrário, o orifício circular 302 tem uma razão de perímetro úmidopara área de 31,8, que é substancialmente menor que a razão de perímetroúmido para área do orifício triangular 214.

A maior razão de perímetro úmido para área do orifíciotriangular 214 também tem um diâmetro hidráulico relativamente menor (dH)e um fator modifícador do tipo de válvula de controle (Fd) relativamentemenor que o diâmetro hidráulico (dH) e o fator modifícador do estilo deválvula de controle (Fd) do orifício circular 302. O diâmetro hidráulico (dH) éuma dimensão usada para representar o tamanho de uma abertura (porexemplo, uma abertura de saída de fluido ou uma abertura de entrada defluido) em uma superfície do cilindro (por exemplo, a superfície interna 204ou a superfície externa 206 do cilindro 202) formada por uma passagem (porexemplo, a passagem triangular 212). O diâmetro hidráulico (dH) éparticularmente usado para representar o tamanho de aberturas não circularese pode ser determinado usando a equação 1, a seguir:i. Equação 1

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Conforme mostrado anteriormente na equação 1, o diâmetrohidráulico (dH) é definido pela razão do produto de quatro (4) vezes a Área doorifício da passagem e o perímetro úmido. Por exemplo, a área 304 do orifícioda figura 4 é multiplicada por 4 e dividida pelo perímetro úmido (Iw) isto é,

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da abertura.

Adicionalmente, o fator modificador do tipo de válvula decontrole (FD) é uma métrica que é indiretamente proporcional às propriedadesde atenuação de ruído de uma abertura e, assim, é indicativo da quantidaderelativa de ruído que uma abertura pode atenuar. Especificamente, quantomenor o fator modificador do tipo de válvula de controle (FD) de um orifício,tanto maior a quantidade de ruído que é atenuado pela abertura. O fatormodificador do tipo de válvula de controle (FD) de um orifício particularpode ser determinado usando as equações 2 e 3 a seguir.

ii. Equação 2

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iii .Equação 3

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Conforme mostrado na equação 2, o fator modificador do tipode válvula de controle (Fd) de uma abertura pode ser determinado dividindo odiâmetro hidráulico (dH) de uma abertura (por exemplo, uma dos orifíciostriangulares 214 da figura 1) por um diâmetro circular equivalente (d0) daabertura. Conforme é bem conhecido na tecnologia, o diâmetro circularequivalente (do) de uma aba. representa o diâmetro de um orifício circularequivalente (isto é, um orifício circular que tem a mesma área). Conformemostrado na equação 2, o diâmetro circular equivalente (d0) pode serdeterminado pelo produto de quatro vezes o número de orifícios (N0) paraproduzir um primeiro produto (4 χ N0), multiplicando o primeiro produto (4 χN0) pela área da forma superficial (A) da abertura para produzir um segundoproduto (4 χ N0 x A), dividindo o segundo produto (4 χ N0 x A) por Pi (π)para produzir um quociente x e realizando uma operação de raiz

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quadrada no quociente por exemplo, * π

O fator modificador do tipo de válvula de controle (Fd) podeser usado para projetar aberturas que resultem em uma redução de ruído defluido relativamente maior do que a que pode ser obtida usando aberturasconhecidas. Especificamente, a magnitude do fator modificador do tipo deválvula de controle (Fd) é diretamente proporcional ao diâmetro hidráulico(dH). A mais alta freqüência que pode ser efetivamente atenuada por umorifício é inversamente proporcional ao diâmetro hidráulico (dH) do orifício e,assim, o fator modificador do tipo de válvula de controle (Fd) desse orifício.Orifícios com uma freqüência de corte relativamente mais baixa atenuamrelativamente mais ruído.

Um orifício efetivamente atenua ruído associado comfreqüências acima de uma freqüência de corte inferior de um orifício.Orifícios com diâmetros hidráulicos relativamente pequenos (dH) têmfreqüências de corte relativamente menores do que orifícios de diâmetroshidráulicos relativamente maiores (dH) e, assim fornece maior atenuação deruído aeorodinâmico gerado pelo fluxo de fluido. Adicionalmente, o projetode orifícios com diâmetros hidráulicos relativamente menores (dH) tambémpermite formar mais dessas aberturas em um dispositivo de redução depressão de fluido, que aumenta a capacidade de fluxo de fluido do dispositivode redução de pressão de fluido.

Embora as áreas de abertura do orifício triangular 214 e doorifício circular 302 sejam iguais (por exemplo, área = 0,0123 polegada2)(7,94 mm ) (por exemplo, o orifício triangular 214 tem um diâmetro circularequivalente (d0) (do = 0,125 polegada 3,18 mm)) que é igual ao diâmetrocircular (d = 0,125 polegada (3,18 mm)) do orifício circular 302), o orifíciotriangular 214 é associado com um fator modificador do tipo de válvula decontrole relativamente menor (Fd) e um perímetro úmido relativamente maior(Wp).

A figura 5 representa orifícios em forma de retângulo (isto é,retangulares) 502 em um arranjo ou configuração de colocação típica usadacom relação a dispositivos de redução de pressão de fluido conhecidos ealgumas dos orifícios triangulares 214 em uma configuração de padrãoinvertido alternado. Em particular, a figura 5 ilustra uma comparação entre operímetro úmido total e a área total dos orifícios retangulares 502 e operímetro úmido total e a área total das passagens triangulares 212 quandouma pluralidade de cada um dos tipos de orifícios é formada nas respectivasáreas similarmente dimensionadas. No exemplo ilustrado, os orifíciosretangulares 502 têm as mesmas dimensões de base e altura dos orifíciostriangulares 214.

Embora o perímetro úmido (0,621 polegada (15,27milímetros)) da abertura retangular 502 seja maior que o perímetro úmido(0,505 polegada 12,83 milímetros)) do orifício triangular 214, o arranjo dosorifícios triangulares 214 em uma configuração de padrão invertido alternadomostrada nas figuras 3 a 5 produz um perímetro úmido total maior (2,371polegadas 60,22 milímetros)) que o perímetro úmido total (1,863 polegada47,32 milímetros)) dos três orifícios retangulares 502, que são espaçados namesma distância e formada em uma área similarmente dimensionada dosorifícios triangulares 214. Adicionalmente, em virtude de os orifíciostriangulares 214 terem um menor diâmetro hidráulico (dH) e uma maior razãoperímetro úmido para área que a abertura retangular 502, os orifíciostriangulares 214 atenuam mais ruído de fluido que os orifícios retangulares502.

A figura 6 representa uma propriedade não simétrica de umaabertura (por exemplo, um dos orifícios triangulares 214 da figura 1) formada por uma das passagens triangulares 212 da figura 1. Especificamente, oorifício triangular 214 está mostrado com uma primeira parte da área Pl 602 euma segunda parte da área P2 604, onde cada uma das partes de área P1 602 eP2 604 tem diferentes áreas. Conforme mostrado, as partes de área Pl 602 eP2 604 são definidas por um plano 606 que intercepta um centróide 608 do orifício triangular 214. Algumas das formas de aberturas aqui descritas eoutras formas de aberturas não descritas, mas que se enquadram bastante noespírito e escopo dos exemplos aqui descritos, podem incluir pelo menos duaspartes de área (por exemplo, as partes de área Pl 602 e P2 604) com áreasdiferentes e definidas por um plano (por exemplo, o plano 606) que intercepta um centróide (por exemplo, o centróide 608) da abertura.

A figura 7 representa uma pluralidade de orifícios hexagonaisde exemplo 702 que pode ser usada para formar um dispositivo de redução depressão de fluido (por exemplo, o dispositivo de redução de pressão de fluido200 da figura 1). Em particular, conforme mostrado na figura 7, os orifícios hexagonais de exemplo 702 podem ficar arranjados em um padrão tipocolméia que reduz a espessura ou largura de paredes interorifícios 706,aumentando assim o número de orifícios que podem ser formados em umadada parte de um dispositivo de redução de pressão de fluido.Adicionalmente, uma abertura hexagonal tem uma razão de perímetro úmido para área relativamente maior e um fator modificador do tipo de válvula decontrole relativamente menor (Fd) do que orifícios retangulares ou circularesque têm áreas substancialmente similares ou idênticas à área de uma aberturahexagonal. A razão do perímetro úmido para área relativamente maior e ofator modificador do tipo de válvula de controle (Fd) relativamente menorpermitem que os orifícios hexagonais 702 atenuem ruídos produzidos emespectros de freqüência relativamente mais amplos do que orifícios circularesou retangulares (por exemplo, orifícios circulares 302 da figura 3 e osorifícios retangulares 502 da figura 5).

A figura 8 representa uma vista isométrica de uma parte de umdispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo 800 que tem umapluralidade de aberturas 802, cada uma das quais tem uma forma no geralcôncava 902 mostrada nas figuras 9 e 10. A forma côncava 902 é umaabertura retangular que tem partes perimétricas ou bordas laterais côncava ecurvilínea. Entretanto, aberturas conformadas diferentemente com partes oubordas perimétricas côncavas ou curvilíneas podem ser usadas emsubstituição ou em adição às aberturas 902 incluindo, por exemplo, aberturasno geral triangulares, aberturas no geral hexagonais, aberturas no geral emforma de estrela, aberturas no geral em forma de meia lua, outras aberturas nogeral poligonais, etc. Por exemplo, um orifício triangular no geral côncava1000 mostrada na figura 11 e/ou uma abertura no geral hexagonal 1100mostrada na figura 12 poderia ser usada.

Em geral, na forma aqui usada, uma abertura côncava tem pelomenos um lado ou borda curvilínea. O curvamento de um lado ou borda deuma abertura aumenta o comprimento desse lado ou borda e, assim, contribuipara aumentar o perímetro úmido geral da abertura. As figuras 9 e 10representam comparações entre a abertura de forma côncava 902 e umaabertura de forma convexa 904, que tem lados ou bordas retilíneas. Conformemostrado na figura 9, a forma côncava 902 define uma região para a qual pelomenos um segmento de linha reta 903 entre dois pontos da região não estácompletamente contido na região. Ao contrário, a forma convexa 904 defineuma região para a qual um segmento de linha reta 905 entre quaisquer doispontos da região é completamente contido na região.

Conforme mostrado na figura 10, a abertura 902 tem quatrolados ou bordas curvilíneas 906a, 960b, 906c e 906d, cada uma das quais temum maior comprimento que um respectivo de uma pluralidade de ladosretilíneos 908a, 908b, 908c e 908d da abertura 904. Os lados curvilíneos oucurvos 906a-d resultam em um maior perímetro úmido, uma maior razãoperímetro úmido para área e um menor fator modificador do tipo de válvulade controle (Fd) em comparação com a abertura 904.

Embora a abertura 902 ocupe uma área superficial total, queinclui uma área de abertura 910 e uma área superficial em volta 912 que ésubstancialmente similar ou iguala uma área 914 ocupada pela aberturasubstancialmente retangular 904, os lados curvilíneos 906-a-d provêm aabertura 902 com um perímetro úmido relativamente maior sem aumentar aárea superficial total exigida (por exemplo, a soma da área 910 e da área 912).

A figura 13 representa uma vista isométrica de uma porção deum dispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo 1300 que tem umapluralidade de aberturas 1302, cada uma das quais forma uma abertura comforma geral de estrela 1304. No exemplo ilustrado, a abertura em forma deestrela 1304 tem uma pluralidade de lados ou bordas que provêm uma razãode perímetro úmido para área relativamente maior e um fator modificador dotipo de válvula de controle (Fd) relativamente menor do que de aberturasconhecidas (por exemplo, orifícios quadrados e circulares), ocupando aindasubstancialmente o mesmo valor de área superficial total (por exemplo, asoma da área superficial de forma 910 e a área superficial em volta 912 dafigura 10) como as áreas superficiais totais ocupadas por esses orifíciosconhecidos. Para orifícios em forma de estrela com um número ímpar devértices, alguns dos orifícios podem ser configurados ou arranjados em umaconfiguração substancialmente não invertida e outros dos orifícios podem serformados em uma configuração substancialmente invertida em relação aosorifícios não invertidos.

Os orifícios 1302 podem ficar arranjados em umaconfiguração de padrão embaralhado encaixado (por exemplo, travado) paraformar uma quantidade relativamente grande da pluralidade de orifícios 1302no dispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo 1300. Embora osorifícios 1302 estejam mostrados com aberturas com forma geral de estrela1304 tendo dimensões e proporções particulares, outras dimensões e/ouproporções podem também ser implementadas.

A figura 14 representa uma vista isométrica explodida de umdispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo 1400 formado usandouma pluralidade de cilindros aninhados. Conforme mostrado, o dispositivo deredução de pressão de fluido de exemplo 1400 inclui um primeiro cilindro1402 disposto dentro de um segundo cilindro 1404, que fica disposto dentrode um terceiro cilindro 1406. No exemplo ilustrado, uma primeira pluralidadede orifícios hexagonais 1412 é formada no primeiro cilindro 1402, umasegunda pluralidade de orifícios retangulares 1414 é formada no segundocilindro 1404, e uma terceira pluralidade de orifícios hexagonais 1416 éformada no terceiro cilindro 1406. Em uma implementação particular, osorifícios 1412 do primeiro cilindro 1402 operam como estágios de entrada, osorifícios 1414 do segundo cilindro 1404 operaram como câmaras de pressão eos orifícios 1416 do terceiro cilindro 1406 operam como estágios de saída.Adicionalmente, dispositivos de redução de pressão de fluido podem serconstruídos usando uma quantidade maior ou menor de cilindros e/ouorifícios com diferentes formas. Por exemplo, os orifícios de um primeirocilindro podem ser em forma de meia lua, os orifícios de um segundo cilindropodem ser em forma de estrela, os orifícios de um terceiro cilindro podem serdodecagonais e os orifícios de um quarto cilindro podem ser hexagonais.

De volta à figura 14, o primeiro cilindro 1402 inclui umaprimeira superfície interna do cilindro 1418, uma superfície externa doprimeiro cilindro 1420 e uma pluralidade de passagens radiais que estende-seda primeira superfície do cilindro interno 1418 até a superfície externa doprimeiro cilindro 1420 formando os orifícios hexagonais 1412. O segundocilindro 1404 inclui uma superfície interna do segundo cilindro 1422, umasuperfície externa do segundo cilindro 1424 e uma pluralidade de passagensradiais que estende-se da superfície interna do segundo cilindro 1422 até asuperfície externa do segundo cilindro 1424 dos orifícios retangulares 1414.O terceiro cilindro 1406 inclui uma superfície interna do terceiro cilindro1426 e uma superfície externa do terceiro cilindro 1428 que tem umapluralidade de passagens que estende-se da superfície interna do terceirocilindro 1426 até a superfície externa do terceiro cilindro 1428 formando osorifícios hexagonais 1416.

Os cilindros de exemplos 1402, 1404 e 1406 são arranjados deforma que a pluralidade de orifícios 1412, 1414 e 1416 forme trajetos de fluxopré-determinados através do dispositivo de redução de pressão de fluido deexemplo 1400. No exemplo ilustrado, o dispositivo de redução de pressão defluido de exemplo 1400 é formado aninhando, encaixando ou pressionando osegundo cilindro 1404 dentro do terceiro cilindro 1406, e aninhando,encaixando ou pressionando o primeiro cilindro 1402 dentro do segundocilindro 1404. Desta maneira, uma porção substancial da superfície externa doprimeiro cilindro 1420 apóia-se, faz contato, é mecanicamente acoplada e/ouse encaixa em uma porção substancial da superfície interna do segundocilindro 1422. Adicionalmente, a superfície externa do segundo cilindro 1424fica adjacente à superfície interna do terceiro cilindro 1426 de forma que umaporção substancial da superfície externa do segundo cilindro 1424 apóie-se,faça contato, seja acoplada mecanicamente e/ou se encaixe em uma porçãosubstancial da superfície interna do terceiro cilindro 1426.

Os orifícios 1412, 1414 e 1416 são alinhados pelo menosparcialmente um com o outra para formar trajetos de fluxo entre o primeirocilindro 1402 e o terceiro cilindro 1406 para permitir que fluido escoe dasuperfície interna 1418 do primeiro cilindro 1402, através do dispositivo deredução de pressão de fluido 1400 e em direção à superfície externa 1428 doterceiro cilindro 1406. Versados na técnica percebem facilmente que umfluido de processo pode também escoar da superfície externa 1428 do terceirocilindro 1406 para a superfície interna 1418 do primeiro cilindro 1402.

Embora o dispositivo de redução de pressão de fluido deexemplo 1400 esteja representado com três cilindros (por exemplo, oscilindros de exemplo 1402, 1404 e 1406 da figura 14) e geometrias de orifíciohexagonal e retangular, implementações alternativas podem usar umaquantidade maior ou menor de cilindros e ter qualquer número de orifícioscom qualquer geometria e posição desejada para formar qualquerconfiguração de trajeto de fluxo desejado.

A figura 15A ilustra uma vista isométrica e a figura 15B ilustrauma vista de topo de um dispositivo de redução de pressão de fluido deexemplo 1500 que é formado usando uma pluralidade de discos empilhados1501. Cada disco 1501 inclui um perímetro 1504 e um centro oco 1502mostrado na figura 15B. Conforme mostrado na figura 15A, os discos 1501são empilhados e alinhados ao longo de um eixo longitudinal C para formaruma superfície interna 1503, uma superfície externa 1505, uma superfíciesuperior 1530 e um flange 1540 do dispositivo de redução de pressão defluido 1500. Os discos empilhados 1501 formam uma pluralidade depassagens que estende-se entre a superfície interna 1503 e a superfície externa1504. Conforme mostrado na figura 15B, cada passagem pode incluir umaseção de entrada 1506, uma seção de saída 1507 e uma seção intermediária1508 que estende-se entre as seções de entrada e saída 1506 e 1507. As seçõesde entrada e saída 1506 e 1507 formam aberturas dodecagonais em forma decruz 1520 mostradas na figura 15A.

No exemplo ilustrado, as aberturas dodecagonais 1520 sãoformadas usando uma pluralidade de pilhas de três discos. Uma das pilhas detrês discos inclui um disco superior 1510, um disco intermediário ouinterposto 1512 e um disco inferior 1514. Os discos superior e inferior 1510 e1514 podem formar respectivas áreas seccionais transversais quadradas comdimensões iguais e formando as porções superior e inferior da abertura 1520.O disco intermediário 1512 forma uma área que tem uma seção transversalretangular que pode ter, por exemplo, o dobro da área de seção transversal dequalquer das áreas seccionais transversais retangulares correspondentes aosdiscos superior e inferior 1510 e 1514. O posicionamento simétrico dos discossuperior e inferior 1510 e 1514 acima e abaixo do disco intermediário 1512forma orifícios dodecagonais em forma de cruz 1520. No entanto, apluralidade de orifícios 1520 está mostrada formando aberturas com formageral de cruz que têm dimensões e proporções particulares, os orifícios tendoaberturas de formas diferentes com outras dimensões e/ou proporções podemtambém ser implementadas usando configurações de múltiplos discosempilhados, provendo ainda razões de perímetro úmido para árearelativamente altas e fatores modificadores do tipo de válvula de controle (Fd)relativamente baixos para reduzir ruído de fluido.

Métodos alternativos para fabricar a modalidade de exemploilustrada nas figuras 15 A e 15B podem ser considerados de acordo com oescopo da presente revelação. Por exemplo, a patente U.S. 6.701.957, cujaespecificação está incorporada pela referência, publicada em 9 de março de2004, e concedida a Fisher Controls LLC, revela um método de exemplo parafabricar um dispositivo de redução de pressão de fluido de exemplo usandouma pluralidade de discos. Cada um dos discos é formado usando umapluralidade de peças em bruto (por exemplo, peças em forma espiral)agrupadas usando uma ponta tal como, por exemplo, um anel interno nocentro oco de cada disco para facilitar a montagem dos discos. Desta maneira,o anel interno pode manter as peças em bruto na posição, enquanto os discossão empilhados e presos uns nos outros com relativa facilidade. O centro ocodo dispositivo de redução de pressão de fluido é formado no seu diâmetrofinal removendo o anel interno usando qualquer meio conhecido, tal como,por exemplo, afiando, polindo ou usinando. Alternativamente, ouadicionalmente, os discos podem ser providos com anéis externos ou uma oumais alças que estendem-se entre peças em bruto adjacentes para posicionarou prender os discos durante a fabricação.

Em implementações de exemplo alternativas do dispositivo dedisco de pilha 1500 na figura 15B, as passagens dodecagonais 1520 podemser usadas para formar trajetos de fluxo sinuosos. Trajetos de fluxo sinuosospodem ser implementados mudando abruptamente a direção do trajeto defluxo, ilustrado na figura 15B, ou misturando trajetos de fluxo e/ousubdividindo trajetos de fluxo em trajetos de fluxo menores (não mostrados).Os trajetos sinuosos criam um arraste viscoso no fluido que, por sua vez,reduz a energia de fluido no fluido em movimento através dos trajetossinuosos. Assim, a velocidade do fluido em movimento através dos trajetossinuosos diminui à medida que o fluido progride em direção às saídas defluido, dessa forma reduzindo substancialmente a pressão de fluido à medidaque o fluido sai da saída de fluido no perímetro dos discos. Em uma outraimplementação alternativa, passagens de fluxo podem ser formadas entre doisdiscos do dispositivo de disco empilhado, formando uma porção da passagemem cada superfície de disco individual, de maneira tal que a superfície inferiorsólida de um disco consecutivo superior forme a porção superior de umapassagem em relação ao disco inferior que inclui a porção inferior dapassagem.

Embora certos aparelhos, métodos e artigos de fabricaçãotenham sido aqui descritos, o escopo de cobertura desta patente não estálimitado a estes. Pelo contrário, esta patente cobre todos aparelhos, métodos eartigos de fabricação que justamente se enquadrem nos escopo dasreivindicações anexas, tanto literalmente quanto sob a doutrina deequivalentes.

Claims (28)

1. Dispositivo de redução de pressão de fluido, caracterizadopelo fato de que compreende:uma estrutura oca que tem uma superfície interna e umasuperfície externa; euma pluralidade de passagens que estende-se entre assuperfícies interna e externa, em que cada passagem delimita um orifício quetem uma área de seção transversal e um primeiro perímetro úmido que émaior que um segundo perímetro úmido de um de um orifício em forma decírculo ou um orifício em forma de retângulo que tem a mesma área de seçãotransversal de uma das passagens.

2. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada uma dos orifíciosdelimitados pela pluralidade de passagens é formado adjacente um com ooutro, e em que um primeiro dos orifícios é pelo menos um desubstancialmente invertido ou substancialmente deslocado em relação a umsegundo dos orifícios.

3. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos orifíciosdelimitados pela pluralidade de passagens é no geral triangular, hexagonal oudodecagonal.

4. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos orifíciosdelimitados pela pluralidade de passagens tem pelo menos uma borda ou ladocurvilíneo.

5. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos orifíciosdelimitados pela pluralidade de passagens é uma de uma forma geral de meialua ou forma geral de estrela.

6. Dispositivo de redução de pressão de fluido, de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois dos orifíciosdelimitados pela pluralidade de passagens são conformados diferentemente.

7. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos orifíciosdelimitados pela pluralidade de passagens é associado com um valor do fatormodificador do tipo de válvula que é menor que o de um círculo com amesma área da pelo menos um dos orifícios.

8. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura oca compreendeuma pluralidade de cilindros coaxiais.

9. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de passagens éformada por passagens que se alinham pelo menos parcialmente dos cilindroscoaxiais.

10. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura oca compreendeuma pluralidade de discos empilhados.

11. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura oca forma umaforma de seção transversal substancialmente circular.

12. Dispositivo de redução de pressão de fluido, caracterizadopelo fato de que compreende:uma estrutura oca que define uma superfície interna e umasuperfície externa; euma pluralidade de passagens que estende-se entre assuperfícies interna e externa, de maneira tal que cada passagem defina umdiâmetro hidráulico da passagem que reduz substancialmente ruídoaerodinâmico desenvolvido pelo fluxo de fluido através dela.

13. Dispositivo de redução de pressão de fluido, de acordocom a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as passagens definemorifícios em pelo menos uma da superfície interna ou da superfície externaque são uma de forma geral de lua cheia ou estrela.

14. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as passagens definemorifícios em pelo menos uma da superfície interna ou da superfície externa, eem que alguns dos orifícios são pelo menos um de substancialmente invertidoou substancialmente deslocado em relação aos outros orifícios.

15. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as passagens definemorifícios em pelo menos uma da superfície interna ou da superfície externa, eem que cada um dos orifícios tem um perímetro úmido que é maior que o deum círculo que tem a mesma área que um dos orifícios.

16. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as passagens definemorifícios em pelo menos uma da superfície interna ou da superfície externa,em que cada um dos orifícios é associado com um valor do fator modificadordo tipo de válvula que é menor que o de um círculo que tem a mesma área deum dos orifícios.

17. Dispositivo de redução de pressão de fluido de acordo coma reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a estrutura oca forma umaforma de seção transversal substancialmente circular.

18. Aparelho de redução de pressão de fluido, caracterizadopelo fato de que compreende:um cilindro que tem uma superfície do diâmetro interno e umasuperfície do diâmetro externo; euma pluralidade de orifícios que estende-se entre as superfíciesdo diâmetro interno e externo, em que cada um dos orifícios tem uma aberturana superfície do diâmetro externo que compreende pelo menos primeira esegunda porções de área definidas por um plano que intercepta um centróideda abertura e que têm diferentes áreas.

19. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que pelo menos uma das aberturas tem pelo menos um lado ouborda curvilínea.

20. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que pelo menos uma das aberturas inclui pelo menos um vértice.

21. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que uma primeira das aberturas é pelo menos uma desubstancialmente invertida ou substancialmente deslocada em relação a umasegunda das aberturas.

22. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que pelo menos uma das aberturas é uma dentre no geral emforma de meia lua ou estrela.

23. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que pelo menos duas das aberturas são conformadasdiferentemente.

24. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que o cilindro é formado usando uma pluralidade de cilindros.

25. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que o cilindro é formado usando uma pluralidade de discosempilhados.

26. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que uma das aberturas tem um perímetro úmido que é maior queo de um círculo que tem a mesma área de uma das aberturas.

27. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que pelo menos uma das aberturas é associada com um valor dofator modificado do tipo de válvula que é menor que o de um círculo que tema mesma área da pelo menos uma das aberturas.

28. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que pelo menos uma das aberturas tem um perímetro úmido que émaior que o de um círculo que tem a mesma área da pelo menos uma dasaberturas.