RU211847U1

RU211847U1 - Combined dampening device for low-frequency noise and pressure fluctuations

Info

Publication number: RU211847U1
Application number: RU2021136243U
Authority: RU
Inventors: Андрей Витальевич Васильев; Василий Васильевич Ермаков; Варвара Андреевна Виноградова
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2022-06-24

Abstract

Полезная модель относится к области виброакустической защиты, касается вопросов снижения и распространения газо- и гидродинамического шума и газо- и гидродинамических пульсаций давления в трубопроводных системах энергетических установок. Предлагаемое устройство позволяет осуществлять одновременное эффективное гашение газо- и гидродинамического шума и газо- и гидродинамических пульсаций давления в трубопроводных системах, генерируемых при работе энергетических установок, и повысить эффективность снижения пульсаций давления и шума при распространении потока газа или жидкости по трубопроводу. Устройство представляет собой участок трубопровода между двумя упорными фланцами и включает перфорированную вставку, направляющую, демпфирующие пружины, опорные кольца - переднее и заднее, сильфонные компенсаторы. Сглаживание пульсаций давления достигается путем прохождения потока газа или жидкости среды через перфорированные отверстия вставки и демпфирующих свойств пружин. Эффект снижения шума достигается за счёт шумоизолирующих и(или) шумопоглощающих свойств мягких переднего и заднего опорных колец. Дополнительно колеблющаяся перфорированная вставка передаёт колебательную энергию на исполнительные элементы вибратора (вибраторов), демпфирующие колебательную энергию потока газа или жидкости и снижающие тем самым пульсации давления и шум при распространении потока по трубопроводу. Устройство также содержит систему формирования характеристик компенсации пульсаций давления и шума энергетической установки, позволяющую достичь дополнительного эффекта снижения пульсаций давления и шума при распространении газо-гидродинамического потока в трубопроводе энергетической установки, в том числе в диапазоне низких частот. Устройство также содержит датчик частоты работы энергетической установки, который передает информацию о частоте работы энергетической установки на блок формирования характеристик компенсации пульсаций давления и шума энергетической установки. В случае если работа энергетической установки носит периодический характер, блок формирования характеристик компенсации пульсаций давления и шума энергетической установки вырабатывает компенсирующий сигнал только для основной частоты работы энергетической установки и кратных ей максимальных гармоник пульсаций давления и звукового давления потока газа или жидкости. Технический результат при использовании заявляемого устройства – снижение газо- и гидродинамического шума и газо- и гидродинамических пульсаций давления в трубопроводных системах, генерируемых при работе энергетических установок, а также повышение эффективности работы устройства для гашения пульсаций давления в трубопроводных системах и расширение его функций. Использование предложенного устройства позволяет существенно снижать шум и пульсации давления при распространении потока газа или жидкости в трубопроводе в широком диапазоне частот. 1 ил.

The utility model relates to the field of vibroacoustic protection, deals with the issues of reducing and spreading gas and hydrodynamic noise and gas and hydrodynamic pressure pulsations in pipeline systems of power plants. The proposed device allows for the simultaneous effective suppression of gas and hydrodynamic noise and gas and hydrodynamic pressure pulsations in pipeline systems generated during the operation of power plants, and to increase the efficiency of reducing pressure pulsations and noise during the propagation of a gas or liquid flow through the pipeline. The device is a pipeline section between two thrust flanges and includes a perforated insert, a guide, damping springs, support rings - front and rear, bellows compensators. Smoothing of pressure pulsations is achieved by passing the flow of gas or liquid medium through the perforated holes of the insert and the damping properties of the springs. The effect of noise reduction is achieved due to the noise-insulating and (or) noise-absorbing properties of the soft front and rear support rings. Additionally, an oscillating perforated insert transfers oscillatory energy to the actuators of the vibrator (vibrators), which dampen the oscillatory energy of the gas or liquid flow and thereby reduce pressure pulsations and noise when the flow propagates through the pipeline. The device also contains a system for generating characteristics for compensating pressure pulsations and noise of a power plant, which makes it possible to achieve an additional effect of reducing pressure pulsations and noise during the propagation of a gas-hydrodynamic flow in the pipeline of a power plant, including in the low frequency range. The device also contains a power plant operation frequency sensor, which transmits information about the power plant operation frequency to the power plant pressure pulsation and noise compensation characterization unit. If the operation of the power plant is of a periodic nature, the block for the formation of characteristics for compensating pressure pulsations and noise of the power plant generates a compensating signal only for the main frequency of the power plant and its multiples of the maximum harmonics of pressure pulsations and sound pressure of the gas or liquid flow. The technical result when using the proposed device is to reduce gas and hydrodynamic noise and gas and hydrodynamic pressure pulsations in pipeline systems generated during the operation of power plants, as well as to increase the efficiency of the device for damping pressure pulsations in pipeline systems and expand its functions. The use of the proposed device makes it possible to significantly reduce noise and pressure pulsations during the propagation of a gas or liquid flow in a pipeline in a wide frequency range. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области виброакустической защиты, касается вопросов снижения и распространения газо- и гидродинамического шума и газо- и гидродинамических колебаний (пульсаций) давления в трубопроводных системах энергетических установок.The utility model relates to the field of vibroacoustic protection, deals with the issues of reducing and spreading gas and hydrodynamic noise and gas and hydrodynamic pressure fluctuations (pulsations) in pipeline systems of power plants.

Известно устройство активного гашения гидродинамического шума в системах трубопроводов (патент RU 2578792 C2), включающее участок трубопровода с двумя приваренными упорными фланцами, между которыми закреплены вибраторы. Контроллер вырабатывает на вибраторы управляющие сигналы с использованием информации с акселерометров. Акселерометр состоит из вставки в вырезанный между фланцами участок трубы, которая имеет свои фланцы и элемент, являющийся упругим и гофрированным. Также в состав акселерометра входят вибраторы, которые закреплены параллельно оси трубопровода; и контроллер, который вырабатывает дополнительно управляющие сигналы с использованием сигналов с гидрофонов. Устройство эффективно снижает гидродинамический шум, однако не оказывает влияния на снижение пульсации давления внутри трубопровода, что может вызывать колебания и шум после прохождения данного устройства. К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известного устройства, можно отнести то, что в известном устройстве отсутствуют элементы, оказывающие влияние на пульсацию давления внутри трубопровода.A device for active damping of hydrodynamic noise in pipeline systems is known (patent RU 2578792 C2), which includes a pipeline section with two welded thrust flanges, between which vibrators are fixed. The controller generates control signals for the vibrators using information from the accelerometers. The accelerometer consists of an insert into a section of pipe cut between the flanges, which has its own flanges and an element that is elastic and corrugated. The accelerometer also includes vibrators, which are fixed parallel to the axis of the pipeline; and a controller that further generates control signals using signals from the hydrophones. The device effectively reduces hydrodynamic noise, but does not affect the reduction of pressure pulsation inside the pipeline, which can cause vibrations and noise after passing through this device. The reasons hindering the achievement of the specified technical result when using the known device include the fact that in the known device there are no elements that affect the pressure pulsation inside the pipeline.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является устройство для гашения пульсаций давления (патент RU 2062940 C1). Гаситель пульсаций давления включает регулировочные винты и перфорированную вставку, которая опирается своим фланцем на упругие элементы в виде пружин. Пружины расположены по обе стороны фланца и перемещаются по направляющим между опорным и прижимным кольцами. Перфорированная вставка выполнена конусной, а диаметр ее отверстий уменьшается от входа к выходу. Между пружинами и фланцем с обеих его сторон установлены прокладки из шумопоглощающего материала. Гаситель снабжен толкателями и дополнительным опорным кольцом. Опорные кольца установлены с упором в корпус. В корпусе выполнены каналы, а в дополнительном опорном кольце отверстия, в которых установлены пропущенные через уплотнения толкатели, одним концом упирающиеся в прижимное кольцо, а другим - в регулировочные винты с навинченными на них контргайками. При этом перфорированная вставка, опорные и прижимные кольца, направляющие, пружины и прокладки собраны в единую кассету. Устройство принято за прототип. The closest device for the same purpose to the claimed utility model in terms of a combination of features is a device for damping pressure pulsations (patent RU 2062940 C1). The pressure pulsation damper includes adjusting screws and a perforated insert, which rests with its flange on elastic elements in the form of springs. The springs are located on both sides of the flange and move along the guides between the support and clamping rings. The perforated insert is tapered, and the diameter of its holes decreases from inlet to outlet. Gaskets made of sound-absorbing material are installed between the springs and the flange on both sides. The absorber is equipped with pushers and an additional support ring. The support rings are installed with an emphasis on the body. Channels are made in the body, and holes are made in the additional support ring, in which pushers passed through the seals are installed, one end resting against the clamping ring, and the other end against the adjusting screws with lock nuts screwed on them. At the same time, the perforated insert, support and clamping rings, guides, springs and gaskets are assembled into a single cassette. The device is taken as a prototype.

Устройство-прототип обладает рядом недостатков. Оно позволяет снижать пульсации давления, однако не позволяет достигать снижения гидродинамического (аэродинамического или газодинамического) шума при распространении потока газа (жидкости) через трубопровод. Устройство-прототип имеет усложненную конструкцию, содержит регулировочные винты, прижимное кольцо, упругие демпферы, требует настройки частоты резонансных колебаний колебательной системы «перфорированная конусная вставка – упругие демпферы». При этом использование устройства-прототипа не позволяет достичь значительного эффекта снижения пульсаций давления газа. Согласно описанию устройства-прототипа, перфорация конуса-вставки позволяет разрушать крупные вихри, переводя низкочастотные колебания в высокочастотные. Но высокочастотные колебания также могут создавать значительные вибрации трубопроводов. Кроме того, в условиях рабочей среды возможна перенастройка частоты резонансных колебаний колебательной системы «перфорированная конусная вставка – упругие демпферы», что может снизить эффективность снижения пульсаций давления, а в некоторых случаях даже увеличить амплитуду пульсаций.The prototype device has a number of disadvantages. It allows to reduce pressure fluctuations, however, it does not allow to achieve a reduction in hydrodynamic (aerodynamic or gas-dynamic) noise during the propagation of a gas (liquid) flow through the pipeline. The prototype device has a complicated design, contains adjusting screws, a clamping ring, elastic dampers, requires tuning the frequency of resonant vibrations of the oscillatory system "perforated cone insert - elastic dampers". However, the use of the prototype device does not allow to achieve a significant effect of reducing gas pressure pulsations. According to the description of the prototype device, the perforation of the cone-insert allows you to destroy large vortices, translating low-frequency vibrations into high-frequency ones. But high frequency vibrations can also create significant vibrations in pipelines. In addition, under the conditions of the working environment, it is possible to reconfigure the frequency of resonant oscillations of the oscillatory system "perforated cone insert - elastic dampers", which can reduce the efficiency of reducing pressure pulsations, and in some cases even increase the amplitude of pulsations.

К причинам недостаточной эффективности работы и недостижения указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, можно отнести то, что в известном устройстве отсутствует компенсация пульсаций давления по центру канала и вблизи стенок трубопровода, что снижает эффективность его работы.The reasons for the lack of efficiency and the failure to achieve the technical result indicated below when using the known device, taken as a prototype, include the fact that in the known device there is no compensation for pressure pulsations in the center of the channel and near the walls of the pipeline, which reduces its efficiency.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять одновременное эффективное гашение газо- и гидродинамического шума и газо- и гидродинамических пульсаций давления в трубопроводных системах, генерируемых при работе энергетических установок и повысить эффективность снижения пульсаций давления и шума при распространении потока газа или жидкости по трубопроводу.The proposed device allows for the simultaneous effective suppression of gas and hydrodynamic noise and gas and hydrodynamic pressure pulsations in pipeline systems generated during the operation of power plants and to increase the efficiency of reducing pressure pulsations and noise during the propagation of a gas or liquid flow through the pipeline.

Технический результат – одновременное эффективное гашение газо- и гидродинамического шума и газо- и гидродинамических пульсаций давления в трубопроводных системах, генерируемых при работе энергетических установок, эффективное снижение пульсаций давления и шума при распространении потока газа или жидкости по трубопроводу в широком диапазоне частот, защита трубопровода от деформаций и расширений, вызванных воздействием вибрации и перепадами температуры среды и, как следствие, снижение риска аварий в промышленных условиях, а также расширение функций гасителя пульсаций давления.EFFECT: simultaneous effective suppression of gas and hydrodynamic noise and gas and hydrodynamic pressure pulsations in pipeline systems generated during the operation of power plants, effective reduction of pressure pulsations and noise during the propagation of a gas or liquid flow through a pipeline in a wide frequency range, protection of the pipeline from deformations and expansions caused by exposure to vibration and changes in ambient temperature and, as a result, reducing the risk of accidents in industrial environments, as well as expanding the functions of the pressure pulsation damper.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве гашения пульсаций давления и снижения звука в трубопроводе, включающем установленную в разборном корпусе с крышкой с входом и выходом перфорированную вставку с уменьшающимся диаметром отверстий от входа к выходу, опирающуюся своим фланцем, снабженным с обеих сторон шумопоглощающими прокладками, на упругие элементы в виде пружин, расположенных по обе стороны фланца и перемещающихся по направляющим, закрепленным между передним и задним опорными кольцами, установленными с упором в корпус и его крышку, снабженную каналами, толкатели, пропущенные через уплотнение, каналы крышки корпуса, отверстия заднего опорного кольца, особенность заключается в том, что оно дополнительно снабжено сильфонными компенсаторами, соединенными с разборным корпусом при помощи фланцев, исполнительным элементом вибратора, дополнительным источником компенсации звука, при этом сильфонные компенсаторы установлены в вырезанный участок трубопровода с обеих сторон разборного корпуса, исполнительный элемент вибратора и дополнительный источник компенсации звука выполнены с возможностью приемов сигналов от отдельно расположенного блока формирования характеристик компенсации пульсаций и гашения шума, перфорированная вставка имеет параболоидальную форму, толкатель снабжён направляющей шайбой. Дополнительный источник компенсации звука может быть выполнен в виде громкоговорителя.The technical result is achieved by the fact that in a known device for damping pressure pulsations and reducing sound in a pipeline, including a perforated insert installed in a collapsible housing with a lid with an inlet and outlet, with a decreasing diameter of the holes from the inlet to the outlet, supported by its flange, equipped on both sides with sound-absorbing gaskets , on elastic elements in the form of springs located on both sides of the flange and moving along guides fixed between the front and rear support rings, installed with an emphasis on the housing and its cover, provided with channels, pushers passed through the seal, channels of the housing cover, holes in the rear support ring, the peculiarity lies in the fact that it is additionally equipped with bellows expansion joints connected to the collapsible body by means of flanges, the actuator of the vibrator, an additional source of sound compensation, while the bellows expansion joints are installed in the cut section of the pipeline from both x sides of the collapsible body, the vibrator actuator and the additional source of sound compensation are made with the possibility of receiving signals from a separately located unit for forming the characteristics of pulsation compensation and noise damping, the perforated insert has a paraboloidal shape, the pusher is equipped with a guide washer. An additional source of sound compensation can be made in the form of a loudspeaker.

Устройство гашения колебаний давления в трубопроводах энергетических установок, создаваемых потоком газа или жидкости от энергетических установок и вызывающих вибрацию трубопроводов, и снижения шума энергетических установок имеет перфорированную вставку, направляющую, демпфирующие пружины, переднее и заднее мягкие опорные кольца, сильфонные компенсаторы, соединительные фланцы и блок формирования характеристик компенсации пульсаций давления и шума энергетической установки. Перфорированная вставка имеет параболоидальную форму размер, которой выбирается в зависимости от типа энергетической установки, вида потока рабочей среды (газ, жидкость), характеристик и характера распространения рабочей среды по трубопроводу. The device for damping pressure fluctuations in the pipelines of power plants, created by the flow of gas or liquid from power plants and causing vibration of pipelines, and reducing the noise of power plants has a perforated insert, a guide, damping springs, front and rear soft support rings, bellows compensators, connecting flanges and a block formation of compensation characteristics for pressure pulsations and noise of a power plant. The perforated insert has a paraboloidal shape, the size of which is selected depending on the type of power plant, the type of flow of the working medium (gas, liquid), the characteristics and nature of the distribution of the working medium through the pipeline.

Для снижения пульсаций давления при распространении потока газа или жидкости в трубопроводе распределение отношения пропускной площади отверстий перфорированной вставки выполняется приближенным к отношению скорости установившегося стационарного течения в сечении трубопровода к ее среднему значению.To reduce pressure fluctuations during the propagation of a gas or liquid flow in a pipeline, the distribution of the ratio of the throughput area of the holes of the perforated insert is carried out close to the ratio of the steady state flow velocity in the pipeline cross section to its average value.

При реальных средних скоростях течения газа, соответствующих числам Рейнольдса Re>4·103, распределение скорости по радиусу трубы определяется универсальной логарифмической зависимостью профиля скоростей, подтвержденной экспериментально (Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. 7-е изд. - М.: Дрофа, 2003. - 651-660 с.).At real average gas flow rates corresponding to Reynolds numbers Re>4 103, the velocity distribution along the pipe radius is determined by the universal logarithmic dependence of the velocity profile, confirmed experimentally (Loytsyansky L.G. Fluid and Gas Mechanics. 7th ed. - M .: Bustard, 2003. - 651-660 p.).

Расчет теоретического распределения пропускной площади отверстий перфорированной вставки проводится по формулам (1) и (2)Calculation of the theoretical distribution of the throughput area of the holes of the perforated insert is carried out according to formulas (1) and (2)

dFO(FВ) = k(FВ)(nF_O)/F_В (FT - FВ)dFВ, (1)dFO(FВ) = k(FВ)(nF_O)/F_В (FT - FВ)dFВ, (1)

k(Fp) = (V(Fp))/V_С, (2)k(Fp) = (V(Fp))/V_С, (2)

где FO(FВ) – теоретическое распределение пропускной площади отверстий перфорированной вставки по площади ее поперечного сечения FВ;where FO(FВ) is the theoretical distribution of the throughput area of the holes of the perforated insert over its cross-sectional area FВ;

k(FВ) – коэффициент распределения пропускной площади отверстий по площади поперечного сечения перфорированной вставки;k(FB) is the coefficient of distribution of the throughput area of the holes over the cross-sectional area of the perforated insert;

n – количество отверстий в перфорированной вставке;n is the number of holes in the perforated insert;

FO – пропускная площади отверстий в перфорированной вставке;FO is the throughput area of the holes in the perforated insert;

FВ – площадь поперечного сечения перфорированной вставки в трубопроводе;FB is the cross-sectional area of the perforated insert in the pipeline;

Fp – площадь поперечного сечения внутри трубопровода;Fp is the cross-sectional area inside the pipeline;

VC – средняя скорость течения среды в трубопроводе за перфорированной вставки, рассчитанная по величине объемного расхода и площади трубопровода;VC is the average flow velocity of the medium in the pipeline behind the perforated insert, calculated from the volumetric flow rate and the area of the pipeline;

V(FP) – скорость установившегося стационарного течения в поперечном сечении трубопровода площадью Fp.V(FP) is the velocity of the steady steady flow in the cross section of the pipeline with area Fp.

Исходя из характера распространения потока газа (жидкости) по трубопроводу, наиболее универсальной формой перфорированной вставки является параболоидальная.Based on the nature of the distribution of the gas (liquid) flow through the pipeline, the most universal form of a perforated insert is paraboloidal.

Перфорированная вставка размещена непосредственно в канале трубопровода между двумя сильфонными компенсаторами.The perforated insert is placed directly in the pipeline channel between two bellows expansion joints.

В случае, если работа энергетической установки носит периодический характер, блок формирования характеристик компенсации пульсаций и гашения шума энергетической установки вырабатывает компенсирующий сигнал только для основной частоты работы энергетической установки и кратных ей максимальных гармоник пульсаций давления и звукового давления потока газа или жидкости.In the event that the operation of the power plant is periodic, the unit for generating the characteristics of pulsation compensation and noise suppression of the power plant generates a compensating signal only for the main frequency of the power plant and its multiples of the maximum harmonics of pressure pulsations and sound pressure of the gas or liquid flow.

Предложенное устройство позволяет, благодаря своим конструкционным особенностям, эффективно гасить как шум, так и газо- и гидродинамические пульсации давления в трубопроводных системах энергетических установок. Многофункциональное использование устройства достигается путем совмещения в одном гасителе колебаний давления – глушителе шума двух функций.The proposed device allows, due to its design features, to effectively dampen both noise and gas and hydrodynamic pressure fluctuations in pipeline systems of power plants. The multifunctional use of the device is achieved by combining two functions in one pressure fluctuation damper - noise damper.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, где приняты следующие обозначения: 1- трубопровод; 2 – дополнительный источник компенсации звука; 3 – фланец соединения с трубопроводом; 4 –сильфонный компенсатор; 5 – фланец соединения с корпусом; 6 –переднее опорное кольцо; 7 – направляющая; 8 – демпфирующие пружины; 9 –заднее опорное кольцо; 10 – корпус; 11 – шумопоглощающая прокладка; 12 – рабочий диск; 13 – направляющая шайба штанги-толкателя; 14 – перфорированная вставка; 15 – штанга-толкатель вибратора; 16 – фторопластовый уплотнитель; 17 – крышка корпуса; 18 – исполнительный элемент вибратора; 19 – блок формирования характеристик компенсации пульсаций и гашения шума энергетической установки; 20 – опорный фланец.In FIG. 1 shows the proposed device, where the following designations are accepted: 1 - pipeline; 2 – additional source of sound compensation; 3 - flange connection with the pipeline; 4 - bellows compensator; 5 - flange connection with the body; 6 - front support ring; 7 - guide; 8 - damping springs; 9 - rear support ring; 10 - housing; 11 - noise-absorbing gasket; 12 - working disk; 13 - push rod guide washer; 14 - perforated insert; 15 – rod-pusher of the vibrator; 16 - fluoroplastic sealant; 17 – housing cover; 18 – executive element of the vibrator; 19 - block for the formation of characteristics of ripple compensation and noise suppression of the power plant; 20 - support flange.

Устройство гашения низкочастотного шума и колебаний давления состоит из корпуса 10 с крышкой, с внутренней стороны которых установлены опорные кольца из шумоизолирующего и шумопоглощающего материала: на корпусе – переднее опорное кольцо 6, на крышке корпуса – заднее опорное кольцо 9. Внутри корпуса 10 по его центру, вдоль продольной оси, расположена перфорированной вставки 14, которая закреплена на рабочем диске 12, расположенном между демпфирующих пружин 8, с возможностью перемещаться по направляющей 7, закрепленной между корпусом 10 и крышкой корпуса 17. Рабочий диск 12 с обеих сторон снабжен шумопоглощающей прокладкой 11.The device for suppressing low-frequency noise and pressure fluctuations consists of a body 10 with a cover, on the inside of which there are support rings made of noise-insulating and noise-absorbing material: on the body there is a front support ring 6, on the cover of the body there is a rear support ring 9. Inside the body 10 in its center , along the longitudinal axis, there is a perforated insert 14, which is fixed on the working disk 12, located between the damping springs 8, with the ability to move along the guide 7, fixed between the housing 10 and the housing cover 17. The working disk 12 is equipped with a noise-absorbing gasket 11 on both sides.

Корпус 10 с перфорированной вставкой 14 внутри, в собранном состоянии, с закрытой крытой крышкой, установлен в вырезанный участок трубопровода 1 между сильфонными компенсаторами 4, которые присоединены к трубопроводу и к корпусу 10 с одной стороны и к крышке корпуса 17 – с другой стороны при помощи фланцев.Housing 10 with a perforated insert 14 inside, in the assembled state, with a closed covered cover, is installed in the cut section of the pipeline 1 between the bellows compensators 4, which are connected to the pipeline and to the housing 10 on one side and to the cover of the housing 17 on the other side by means of flanges.

Штанга-толкатель вибратора 15 исполнительного элемент вибратора 18 снабжён направляющей шайбой. Направляющая шайба штанги-толкателя 13 расположена в корпусе 10. Штанга-толкатель вибратора 15 пропущен через отверстия, выполненные в крышке корпус 17, во фторопластовом уплотнителе 16, в направляющей шайбе штанги-толкателя 13, шумопоглощающей прокладке 11 и соединен с рабочим диском 12.The vibrator pusher rod 15 of the vibrator actuator 18 is equipped with a guide washer. The guide washer of the pusher rod 13 is located in the housing 10. The pusher rod of the vibrator 15 is passed through the holes made in the cover of the housing 17, in the fluoroplastic sealant 16, in the guide washer of the pusher rod 13, the noise-absorbing gasket 11 and is connected to the working disk 12.

Дополнительный источник компенсации звука 2 расположен в зоне выхода трубопровода 1 и соединен с блоком формирования характеристик компенсации пульсаций и гашения шума энергетической установки 19, который вырабатывает компенсирующий сигнал и подает его на исполнительный элемент вибратора 18 и(или) на дополнительный источник компенсации звука 2.An additional sound compensation source 2 is located in the exit zone of the pipeline 1 and is connected to the unit for generating the characteristics of pulsation compensation and noise damping of the power plant 19, which generates a compensating signal and feeds it to the actuating element of the vibrator 18 and (or) to the additional source of sound compensation 2.

В вырезанный участок трубопровода 1 помещается сильфонный компенсатор 4, за которым прикрепляется перфорированная вставка 14, выполняющая функцию гасителя колебаний давления – глушителя шума. Перфорированная вставка 14, выполняющая функции гасителя колебаний давления и глушителя шума, опирается своим рабочим диском 12 на упругие элементы в виде пружин – демпфирующие пружины 8. Демпфирующие пружины 8 перемещаются по направляющим 7 между корпусом 10 и крышкой корпуса 17. Между демпфирующими пружинами 8 и корпусом 10 с обеих сторон установлены опорные кольца из шумоизолирующего и (или) шумопоглощающего материала, например, резины, фибролита, полиуретана и др.: переднее опорное кольцо 6 и заднее опорное кольцо 9 (вибраторов). При этом перфорированная вставка 14, направляющая 7, демпфирующие пружины 8, переднее опорное кольцо 6 и заднее опорное кольцо 9 собраны в единую кассету, после которой помещается второй сильфонный компенсатор 4.A bellows compensator 4 is placed in the cut section of the pipeline 1, behind which a perforated insert 14 is attached, which acts as a pressure fluctuation damper - a noise silencer. The perforated insert 14, which performs the functions of a pressure fluctuation damper and a noise silencer, rests with its working disk 12 on elastic elements in the form of springs - damping springs 8. Damping springs 8 move along guides 7 between the housing 10 and the housing cover 17. Between the damping springs 8 and the housing 10, support rings made of noise-insulating and (or) noise-absorbing material, such as rubber, fiberboard, polyurethane, etc., are installed on both sides: front support ring 6 and rear support ring 9 (vibrators). In this case, the perforated insert 14, the guide 7, the damping springs 8, the front support ring 6 and the rear support ring 9 are assembled into a single cassette, after which the second bellows compensator 4 is placed.

Блок формирования характеристик компенсации пульсаций и гашения шума энергетической установки 19, выполненный, например, в виде программируемого логического цифрового контроллера, вырабатывает компенсирующий сигнал с характеристиками, необходимыми для эффективной компенсации, и подает его на исполнительный элемент вибратора 18 и (или) на дополнительный источник компенсации звука 2. Соединения с трубопроводом и отдельными элементами устройства происходят при помощи фланца соединения с трубопроводом 3, фланца соединения с корпусом 5 и опорного фланца 20. The block for generating the characteristics of ripple compensation and noise suppression of the power plant 19, made, for example, in the form of a programmable logic digital controller, generates a compensating signal with the characteristics necessary for effective compensation, and supplies it to the actuator element of the vibrator 18 and (or) to an additional compensation source sound 2. Connections to the pipeline and individual elements of the device are made using the connection flange with the pipeline 3, the connection flange with the body 5 and the support flange 20.

При компоновке этих механизмов в систему трубопроводов удается получить максимальные эффекты по уменьшению потоков колебательной и акустической энергии по всем трем путям ее распространения: через амортизацию, по воздушной среде и через трубопроводы.By arranging these mechanisms in a piping system, it is possible to obtain maximum effects in reducing the flow of vibrational and acoustic energy along all three ways of its distribution: through depreciation, through the air and through pipelines.

Устройство работает следующим образом. Поток газа или жидкости, генерирующий пульсации давления и шум, проходит через трубопровод 1 и первый сильфонный компенсатор 4 в единую кассету, включающую перфорированную вставку 14, направляющие 7, демпфирующие пружины 8, переднее опорное кольцо 6 и заднее опорное кольцо 9 и, проходя через второй сильфонный компенсатор 4, продолжает распространяться по трубопроводу энергетической установки. Под воздействием колебательной энергии потока газа или жидкости перфорированная вставка 14, размещенная в корпусе 10, врезанном в трубопровод, начинает совершать колебательные движения. Сглаживание (выравнивание) пульсаций давления достигается путем прохождения потока газа или жидкости среды через перфорированные отверстия перфорированная вставки 14 и демпфирующих свойств демпфирующих пружин 8. Эффект снижения шума достигается за счет шумоизолирующих и (или) шумопоглощающих свойств мягких опорных колец: переднего опорного кольца 6 и заднего опорного кольца 9. Дополнительно колеблющаяся перфорированная вставка 14 через штанги-толкатели вибратора 15 передает колебательную энергию на исполнительные элементы вибратора 18, демпфирующие колебательную энергию потока газа или жидкости и снижающие тем самым пульсации давления и шум при распространении потока по трубопроводу 1. Использование сильфонных компенсаторов 4 позволяет дополнительно сглаживать пульсации давления потока жидкости или газа в трубопроводе 1, а также осуществлять дополнительную защиту трубопровода 1 от деформаций и расширений, вызванных воздействием вибрации и перепадами температуры среды. Это позволит снизить риск аварий в промышленных условиях.The device works as follows. The flow of gas or liquid, generating pressure pulsations and noise, passes through the pipeline 1 and the first bellows compensator 4 into a single cassette, including a perforated insert 14, guides 7, damping springs 8, front support ring 6 and rear support ring 9 and, passing through the second bellows compensator 4 continues to spread through the pipeline of the power plant. Under the influence of the vibrational energy of the gas or liquid flow, the perforated insert 14, placed in the housing 10 embedded in the pipeline, begins to oscillate. Smoothing (alignment) of pressure pulsations is achieved by passing the flow of gas or liquid medium through the perforated holes of the perforated insert 14 and the damping properties of the damping springs 8. The effect of reducing noise is achieved due to the noise-insulating and (or) noise-absorbing properties of the soft support rings: the front support ring 6 and the rear support ring 9. An additional oscillating perforated insert 14, through the pusher rods of the vibrator 15, transmits oscillatory energy to the actuators of the vibrator 18, damping the oscillatory energy of the gas or liquid flow and thereby reducing pressure pulsations and noise when the flow propagates through the pipeline 1. The use of bellows compensators 4 allows to additionally smooth pressure fluctuations of the liquid or gas flow in the pipeline 1, as well as provide additional protection of the pipeline 1 from deformations and expansions caused by vibration and temperature changes of the medium. This will reduce the risk of accidents in industrial environments.

Заявленное устройство также содержит блок формирования характеристик компенсации пульсаций и гашения шума энергетической установки 19, позволяющий достичь дополнительного эффекта снижения пульсаций давления и шума при распространении газо-гидродинамического потока в трубопроводе энергетической установки, в том числе в диапазоне низких частот.The claimed device also contains a block for generating the characteristics of pulsation compensation and noise suppression of the power plant 19, which makes it possible to achieve an additional effect of reducing pressure pulsations and noise during the propagation of gas-hydrodynamic flow in the pipeline of the power plant, including in the low frequency range.

Блок формирования характеристик компенсации пульсаций и гашения шума энергетической установки 19 вырабатывает компенсирующий сигнал и подает его на исполнительный элемент вибратора 18 в противофазе к звуку и (или) пульсациям давления жидкости и (или) газа, проходящим через трубопровод 1 энергетической установки, с необходимыми для эффективной компенсации характеристиками звука и вибрации. В результате суперпозиции и(или) интерференции звука и (или) пульсаций давления жидкости и (или) газа, проходящих через трубопровод 1 энергетической установки, и компенсирующего сигнала, генерируемого блоком формирования характеристик компенсации пульсаций и гашения шума энергетической установки 19 и подаваемого на исполнительный элемент вибратора 18 и дополнительный источник компенсации звука 2, генерирующими звук и вибрацию с требуемыми для эффективной компенсации виброакустическими характеристиками, достигается эффективное ослабление (компенсация) пульсаций давления и шума энергетической установки.The unit for generating the characteristics of pulsation compensation and noise suppression of the power plant 19 generates a compensating signal and delivers it to the actuator of the vibrator 18 in antiphase to the sound and (or) pulsations of the liquid and (or) gas pressure passing through the pipeline 1 of the power plant, with the necessary for effective compensation for sound and vibration characteristics. As a result of the superposition and (or) interference of sound and (or) pulsations of liquid and (or) gas pressure passing through the pipeline 1 of the power plant, and the compensating signal generated by the block for generating the characteristics of pulsation compensation and noise suppression of the power plant 19 and supplied to the actuating element vibrator 18 and an additional source of sound compensation 2, generating sound and vibration with the vibroacoustic characteristics required for effective compensation, effective attenuation (compensation) of pressure pulsations and noise of the power plant is achieved.

В случае если работа энергетической установки носит периодический характер (например, работа поршневого компрессора, двигателя внутреннего сгорания и др.), то блок формирования характеристик компенсации пульсаций и гашения шума энергетической установки 19 может вырабатывать компенсирующий сигнал только для основной частоты работы энергетической установки и кратных ей максимальных гармоник пульсаций давления и звукового давления потока газа или жидкости.If the operation of the power plant is periodic (for example, the operation of a reciprocating compressor, an internal combustion engine, etc.), then the block for generating the characteristics of pulsation compensation and noise damping of the power plant 19 can generate a compensating signal only for the main frequency of the power plant and its multiples maximum harmonics of pressure pulsations and sound pressure of a gas or liquid flow.

Исполнительный элемент вибратора 18 может приводиться в действие с помощью штанги-толкателя вибратора 15 или непосредственно путем подачи компенсирующего сигнала, генерируемого блоком формирования характеристик компенсации пульсаций и гашения шума энергетической установки 19, что повышает надежность и долговечность использования заявленного устройства в реальных условиях эксплуатации.The actuator element of the vibrator 18 can be actuated using the pusher rod of the vibrator 15 or directly by supplying a compensating signal generated by the block for generating the characteristics of pulsation compensation and noise suppression of the power plant 19, which increases the reliability and durability of the use of the claimed device in real operating conditions.

Блок формирования характеристик компенсации пульсаций и гашения шума энергетической установки 19 может вырабатывать компенсирующий сигнал либо для уменьшения пульсаций давления, либо для снижения звука.The pulsation compensation and noise suppression characterization unit of power plant 19 can generate a compensation signal either to reduce pressure pulsations or to reduce sound.

Дополнительный источник компенсации звука 2 может быть выполнен в виде громкоговорителя.Additional sound compensation source 2 can be made in the form of a loudspeaker.

Claims

1. A device for suppressing pressure pulsations and reducing sound in the pipeline, including a perforated insert installed in a collapsible case with a lid, with an inlet and outlet, with a decreasing diameter of holes from the inlet to the outlet, supported by its flange, equipped on both sides with noise-absorbing gaskets, on elastic elements in in the form of springs located on both sides of the flange and moving along guides fixed between the front and rear support rings, mounted against the body and its cover, equipped with channels, pushers passed through the seal, channels of the body cover, holes in the rear support ring, characterized in that that it is additionally equipped with bellows expansion joints connected to the collapsible body using flanges, the vibrator actuator, an additional source of sound compensation, while the bellows compensators are installed in the cut section of the pipeline on both sides of the collapsible housing, the vibrator actuator and an additional source of sound compensation is made with the possibility of receiving signals from a separately located block for the formation of characteristics of ripple compensation and noise damping, the perforated insert has a paraboloidal shape, the pusher is equipped with a guide washer.

2. The device according to claim 1, characterized in that the additional source of sound compensation can be made in the form of a loudspeaker.