RU2335661C1 - Method and device reducing oil injector noise - Google Patents

Method and device reducing oil injector noise Download PDF

Info

Publication number
RU2335661C1
RU2335661C1 RU2006145917/06A RU2006145917A RU2335661C1 RU 2335661 C1 RU2335661 C1 RU 2335661C1 RU 2006145917/06 A RU2006145917/06 A RU 2006145917/06A RU 2006145917 A RU2006145917 A RU 2006145917A RU 2335661 C1 RU2335661 C1 RU 2335661C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
oil tank
mixing chamber
cavity
noise
Prior art date
Application number
RU2006145917/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006145917A (en
Inventor
Леонид Иванович Архипов (RU)
Леонид Иванович Архипов
Владимир Яковлевич Кюнченков (RU)
Владимир Яковлевич Кюнченков
Павел Александрович Рыбин (RU)
Павел Александрович Рыбин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Невский завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Невский завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Невский завод"
Priority to RU2006145917/06A priority Critical patent/RU2335661C1/en
Publication of RU2006145917A publication Critical patent/RU2006145917A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2335661C1 publication Critical patent/RU2335661C1/en

Links

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: method consists in providing the conditions for letting the air from the oil tank air chamber into the lower-pressure mixing chamber area of the injector. The device to this effect incorporates a pipe with a throttle running from the oil tank air chamber into the lower-pressure area, one end of the pipe in the mixing chamber is directed along the flow towards the tank neck.
EFFECT: lower noise level.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области насосной техники, в частности к способам и устройствам снижения шума при работе струйных насосов - масляных инжекторов.The invention relates to the field of pumping technology, in particular to methods and devices for reducing noise during the operation of jet pumps - oil injectors.

Известны способы снижения шума гидравлических устройств (см., например, Арзуманов Э.С. "Гидравлические регулирующие органы систем автоматического управления", М., 1985 г., стр.149-151)Known methods for reducing the noise of hydraulic devices (see, for example, Arzumanov ES "Hydraulic regulatory organs of automatic control systems", M., 1985, pp. 149-151)

- путем удаления источника шума на безопасное для обслуживающего персонала расстояние,- by removing the noise source at a safe distance for staff,

- путем изоляции источника шума утолщением стенок и покрытием их звукоизолирующими и звукопоглощающими материалами,- by isolating the noise source by thickening the walls and coating them with sound-insulating and sound-absorbing materials,

- путем применения диффузоров и глушителей различных конструкций.- through the use of diffusers and silencers of various designs.

Известен способ снижения шума гидравлических устройств выбором типа и характеристик проточной части устройств, обеспечивающих уменьшение турбулизации потока и бескавитационную работу в заданных пределах изменения расхода и давления среды (см. там же, стр.151-159).There is a method of reducing the noise of hydraulic devices by selecting the type and characteristics of the flow part of the devices, providing a decrease in flow turbulization and cavitation-free operation within the specified limits of flow and pressure changes in the medium (see ibid., Pp. 151-159).

Известны инжекторы, в которых подаваемый инжектором поток жидкости перемещается благодаря смешению с потоком из сопла, обладающим большей энергией. При этом в месте контакта двух потоков в камере смешения из-за интенсивного вихреобразования образуются области наименьшего давления (см., например, книгу Т.М. Башта и др. "Гидравлика, гидромашины и гидроприводы", М., Машиностроение, 1982., стр.230-240).Injectors are known in which the fluid flow supplied by the injector moves due to mixing with the flow from the nozzle having higher energy. Moreover, at the point of contact of the two flows in the mixing chamber due to intense vortex formation, regions of least pressure are formed (see, for example, the book by T. M. Basht et al. "Hydraulics, hydraulic machines and hydraulic drives", M., Mashinostroenie, 1982., pg. 230-240).

Известны масляные инжекторы для создания избыточного давления на входе главного масляного насоса, установленного на валу турбины, и инжекторы для подачи масла в систему смазки агрегата, содержащие камеру смешения с установленным в ней соплом, к которому подводится масло повышенного давления и в которую из масляного бака поступает инжектируемое масло (см., например, книгу: В.И.Кирюхин и др. "Паровые турбины малой мощности КТЗ ", М., Энергомашиздат, 1987 г., стр.161-162).Oil injectors are known for creating excess pressure at the inlet of the main oil pump mounted on the turbine shaft, and injectors for supplying oil to the lubrication system of the unit, containing a mixing chamber with a nozzle installed in it, to which high pressure oil is supplied and into which it comes from the oil tank injected oil (see, for example, the book: V.I. Kiryukhin et al. "Steam turbines of low power KTZ", Moscow, Energomashizdat, 1987, pp. 161-162).

Предлагаемое изобретение решает задачу снижения уровня шума, производимого работающим масляным инжектором.The present invention solves the problem of reducing the noise level produced by a working oil injector.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого способа и устройства для его обеспечения заключается в снижении уровня шума, производимого работающим масляным инжектором.The technical result achieved by using the proposed method and device for its provision is to reduce the noise level produced by a working oil injector.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе снижения шума работающего масляного инжектора, установленного на маслобаке или внутри маслобака, имеющего масляную полость и расположенную над ней воздушную полость и содержащего корпус с камерой смешения, которая имеет область пониженного давления и которая соединена с масляной полостью маслобака, сопло, горловину и диффузор с выходным патрубком, создают условия для поступления воздуха из воздушной полости маслобака в область с пониженным давлением камеры смешения инжектора. При этом в устройстве для снижения шума работающего масляного инжектора, установленного на маслобаке или внутри маслобака, имеющего масляную и расположенную над ней воздушную полость, и содержащего корпус с камерой смешения, которая имеет область пониженного давления и которая соединена с масляной полостью маслобака, сопло, горловину и диффузор с выходным патрубком, в область с пониженным давлением камеры смешения подведена из воздушной полости маслобака трубка с дросселем, открытый конец которой в камере смешения направлен по потоку в сторону горловины.To achieve the specified technical result in the proposed method of reducing the noise of an operating oil injector installed on an oil tank or inside an oil tank having an oil cavity and an air cavity located above it and containing a housing with a mixing chamber that has a reduced pressure area and which is connected to the oil cavity of the oil tank, a nozzle, a neck and a diffuser with an outlet pipe create conditions for air to enter from the air cavity of the oil tank into the area with a reduced pressure injector. Moreover, in the device for reducing the noise of the working oil injector installed on the oil tank or inside the oil tank, having an oil cavity and an air cavity located above it, and comprising a housing with a mixing chamber that has a reduced pressure area and which is connected to the oil tank cavity, nozzle, neck and a diffuser with an outlet pipe, a tube with a throttle, the open end of which in the mixing chamber is directed downstream, is brought into the area with a reduced pressure of the mixing chamber from the air cavity of the oil tank side of the neck.

На чертеже схематично представлен масляный инжектор, установленный в маслобаке под уровнем масла.The drawing schematically shows an oil injector installed in an oil tank below the oil level.

Для реализации заявляемого способа снижения шума работающего масляного инжектора 1, установленного в маслобаке 2, например турбины (не показана), и содержащего камеру смешения 3, соединенную окнами 4 с масляной полостью 5 маслобака 2, сопло 6, горловину 7 и диффузор 8 с выходным патрубком 9, выполнено заявляемое устройство в виде трубки 10, проведенной из воздушной полости 11 маслобака 2 в область пониженного давления 12 камеры смешения 3 инжектора 1. При этом на конце трубки 10 в воздушной полости 11 установлен дроссель 13, а другой конец 14 трубки 10 введен в область пониженного давления 12 камеры смешения 3 и направлен в сторону конфузора 15, выполненного в камере смешения 3 перед горловиной 7.To implement the proposed method of reducing the noise of an operating oil injector 1 installed in an oil tank 2, for example, a turbine (not shown), and containing a mixing chamber 3 connected by windows 4 to the oil cavity 5 of the oil tank 2, nozzle 6, neck 7 and diffuser 8 with an outlet pipe 9, the inventive device is made in the form of a tube 10, drawn from the air cavity 11 of the oil tank 2 to the reduced pressure region 12 of the mixing chamber 3 of the injector 1. At the same time, a throttle 13 is installed at the end of the tube 10 in the air cavity 11, and the other end 14 of the tube 10 is introduced n in the low pressure area 12 of the mixing chamber 3 and is directed towards the converger 15 formed in the mixing chamber 3 in front of the neck 7.

При работе инжектора 1 в камере смешения 3 образуется наружный вихревой слой вокруг струи масла повышенного давления, выходящей из сопла 6. Область смешения масла повышенного давления и инжектируемого масла зарождается вблизи выходной кромки сопла 6. В области смешения происходит интенсивное вихреобразование, в результате воздействия которого граничный слой струи начинает увлекать медленно движущиеся слои окружающего масла, подтягиваемого через окна 4 из масляной полости 5 маслобака 2. Скорость движения слоев струи намного превышает скорость окружающего масла. Создающийся турбулентный слой, обладающий большой энергией, резко выхватывает и увлекает соседние, медленно подходящие слои со столь значительной скоростью, что вдоль границы смешения происходит уменьшение давления до критического - образуется область пониженного давления 12 - с образованием пузырьков, заполненных паром и газом. При этом на поверхности взаимодействия потоков с разными скоростями образуется срывная кавитация, причиной которой являются свободные вихри и начинается она не при давлении парообразования в масле, а значительно его превышающем, в механической смеси в виде пузырей, расширяющихся при любом понижении давления. С удалением от сопла увеличивается расход масла в струйном пограничном слое за счет вовлечения окружающего масла. Образующиеся каверны уносятся потоком в конфузор 15 и далее в горловину 7. Внутренняя часть струи непрерывно утоняется. В месте, где пограничный слой соприкасается со стенками конфузора 15 или горловины 7, заканчивается процесс вовлечения. Здесь же начинается преобразование кинетической энергии в статическое давление, с ростом которого большая часть каверн, внесенных потоком, заканчивает свое существование - пузырьки охлопываются до микроскопического размера. Меньшая их часть, транспортируемая потоком, исчезает в диффузоре 8. Процесс сопровождается высокочастотными гидравлическими микроударами и высокими местными забросами давления. "Схлопывание" даже при весьма умеренном гидростатическом давлении происходит очень резко и образуется сильная волна разрежения, за который следует волна сжатия. Развившейся кавитации всегда сопутствуют звуковые колебания, воспринимаемые как кавитационный шум. Образование пузырьков паровой и газовой кавитации в зонах пониженного давления при высоких скоростях присуще явлению развитой турбулентности, полезно используемой в инжекторе, и не является недостатком его конструкции. Уровень кавитации в инжекторе определяется величинами давления масла, подводимого к соплу, и давления в камере смешения, количеством воздуха, растворенного в масле. Воздух из воздушной полости 11 с атмосферным давлением поступает в область пониженного давления 12 через дроссель 13 по трубе 10 и выходит в рабочий поток через отверстие на конце 14 трубки 10, загнутой по потоку в сторону конфузора 15, перемешиваясь с парогазовыми пузырями, при схлопывании которых в зоне горловины 7 и диффузора 8 создает демпфирующий эффект, гася колебания. Дросселем 13 подбирается количество поступающего по трубке 10 воздуха, необходимое для эффективного демпфирования и одновременно для поддержания работоспособного состояния масла. Из диффузора 8 через патрубок 9 масло необходимых параметров поступает к потребителю в систему смазки турбины и т.п.When the injector 1 is operating in the mixing chamber 3, an outer vortex layer is formed around the high-pressure oil jet emerging from the nozzle 6. The mixing region of the high-pressure oil and injected oil is generated near the outlet edge of the nozzle 6. Intensive vortex formation occurs in the mixing region, as a result of which the boundary the layer of the jet begins to entrain the slowly moving layers of the surrounding oil, pulled through the windows 4 from the oil cavity 5 of the oil tank 2. The speed of the layers of the jet is much higher than the speed growth of surrounding oil. The generated turbulent layer, which is very energetic, abruptly captures and carries away neighboring, slowly suitable layers with such a significant speed that pressure decreases to the critical along the mixing boundary - a region of reduced pressure 12 is formed - with the formation of bubbles filled with steam and gas. Moreover, stall cavitation forms on the surface of the interaction of flows with different velocities, the cause of which is free vortices and it begins not at the vaporization pressure in the oil, but significantly exceeds it, in a mechanical mixture in the form of bubbles expanding at any pressure decrease. With distance from the nozzle, the oil consumption in the jet boundary layer increases due to the involvement of the surrounding oil. The resulting caverns are carried away by the flow to the confuser 15 and then to the neck 7. The internal part of the jet is continuously thinned. In the place where the boundary layer is in contact with the walls of the confuser 15 or neck 7, the process of engagement ends. Here, the conversion of kinetic energy to static pressure begins, with the growth of which most of the caverns introduced by the flow end their existence - the bubbles cools to a microscopic size. A smaller part of them, transported by the stream, disappears in the diffuser 8. The process is accompanied by high-frequency hydraulic micromolets and high local pressure drops. “Collapse” even at very moderate hydrostatic pressure occurs very sharply and a strong rarefaction wave forms, followed by a compression wave. The developed cavitation is always accompanied by sound vibrations, perceived as cavitation noise. The formation of vapor and gas cavitation bubbles in low pressure zones at high speeds is inherent in the phenomenon of developed turbulence, which is useful in the injector, and is not a drawback of its design. The level of cavitation in the injector is determined by the pressure of the oil supplied to the nozzle, and the pressure in the mixing chamber, the amount of air dissolved in the oil. Air from the air cavity 11 with atmospheric pressure enters the reduced pressure region 12 through the throttle 13 through the pipe 10 and exits into the working stream through the hole at the end 14 of the tube 10, bent downstream towards the confuser 15, mixing with the vapor-gas bubbles, which collapse in area of the neck 7 and the diffuser 8 creates a damping effect, damping vibrations. The throttle 13 selects the amount of air flowing through the tube 10, necessary for effective damping and at the same time to maintain a healthy state of oil. From the diffuser 8 through the pipe 9, the oil of the necessary parameters is supplied to the consumer in the turbine lubrication system, etc.

Исследования, проведенные в ОАО "Невский завод", показали, что уровень звука (шума) инжекторов смазки, работающих на близких к расчетным режимах, достигает 100...102 дБА, (например, в системах смазки паровых турбин ОАО "Невский завод" П-16, мощностью 16 МВт, и П-30-100/41-1, мощностью 30 МВт).Studies conducted at Nevsky Zavod OJSC showed that the sound (noise) level of lubricant injectors operating at close to design conditions reaches 100 ... 102 dBA, (for example, in the steam turbine lubrication systems of Nevsky Zavod P -16, with a capacity of 16 MW, and P-30-100 / 41-1, with a capacity of 30 MW).

Демпфирование колебаний при схлопывании кавитационных пузырьков путем подачи ограниченного количества воздуха в область пониженного давления камеры смешения с помощью трубки с дросселем из воздушной полости маслобака позволило снизить уровень шума, производимого этими инжекторами, до 90 дБА.Damping of oscillations during the collapse of cavitation bubbles by supplying a limited amount of air to the low pressure region of the mixing chamber using a tube with a throttle from the air cavity of the oil tank made it possible to reduce the noise level produced by these injectors to 90 dBA.

Claims (2)

1. Способ снижения шума работающего масляного инжектора, установленного на маслобаке или внутри маслобака, имеющего масляную полость и расположенную над ней воздушную полость, и содержащего корпус с камерой смешения, которая имеет область пониженного давления и которая соединена с масляной полостью маслобака, сопло, горловину и диффузор с выходным патрубком, заключающийся в создании условий для поступления воздуха из воздушной полости маслобака в область с пониженным давлением камеры смешения инжектора.1. A method of reducing the noise of a working oil injector installed on or inside an oil tank having an oil cavity and an air cavity located above it, and comprising a housing with a mixing chamber that has a reduced pressure area and which is connected to the oil tank cavity, a nozzle, a neck and a diffuser with an outlet pipe, which consists in creating conditions for air to enter from the air cavity of the oil tank into the area with a reduced pressure of the injector mixing chamber. 2. Устройство для снижения шума работающего масляного инжектора, установленного на маслобаке или внутри маслобака, имеющего масляную полость и расположенную над ней воздушную полость, и содержащего корпус с камерой смешения, которая имеет область пониженного давления и которая соединена с масляной полостью маслобака, сопло, горловину и диффузор с выходным патрубком, характеризующееся тем, что в область с пониженным давлением камеры смешения подведена из воздушной полости маслобака трубка с дросселем, открытый конец которой в камере смешения направлен по потоку в сторону горловины.2. A device for reducing the noise of a working oil injector installed on an oil tank or inside an oil tank having an oil cavity and an air cavity located above it, and comprising a housing with a mixing chamber that has a reduced pressure area and which is connected to the oil tank cavity, nozzle, neck and a diffuser with an outlet pipe, characterized in that a tube with a throttle, the open end of which in the chamber of the mixture, is connected to the area with a reduced pressure of the mixing chamber sheniya is directed downstream towards the neck.
RU2006145917/06A 2006-12-22 2006-12-22 Method and device reducing oil injector noise RU2335661C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006145917/06A RU2335661C1 (en) 2006-12-22 2006-12-22 Method and device reducing oil injector noise

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006145917/06A RU2335661C1 (en) 2006-12-22 2006-12-22 Method and device reducing oil injector noise

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006145917A RU2006145917A (en) 2008-06-27
RU2335661C1 true RU2335661C1 (en) 2008-10-10

Family

ID=39679791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006145917/06A RU2335661C1 (en) 2006-12-22 2006-12-22 Method and device reducing oil injector noise

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2335661C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КИРЮХИН В.И. и др. Паровые турбины малой мощности КТЗ. - М.: Энергомашиздат, 1987, с.161-162. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006145917A (en) 2008-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ferrari Fluid dynamics of acoustic and hydrodynamic cavitation in hydraulic power systems
CN108317010A (en) A kind of exhaust injection device
CN101903665A (en) Turbocharger having fluidic drain valve
US20190308292A1 (en) Method and apparatus for finishing an internal channel of a component
JP6599168B2 (en) Silencing and cooling assembly with fibrous media
CN105909599B (en) For the hydraulic device to liquid degassing
KR100841958B1 (en) Pump that have cavitation prevention function
RU2335661C1 (en) Method and device reducing oil injector noise
CN102121481B (en) Centrifugal pump combined type water muffler
Moloshnyi et al. Influence of an inlet rotating axial device on the cavitation processes in a low specific speed centrifugal pump
RU2489597C1 (en) Device for improvement of operating stability of radial-axial hydraulic turbine
Tanasa et al. Experimental and numerical analysis of decelerated swirling flow from the discharge cone of hydraulic turbines using pulsating jet technique
RU2222464C2 (en) Cavitation injector
RU2003122086A (en) FIRE FIGHTING PLANT
Peng et al. Numerical simulation of unsteady cloud cavitation: a comparative study of compressible mixture models
Adolfsson Expanding operation ranges using active flow control in Francis turbines
Amano et al. Study of a Cavitation Treatment in Kaplan Hydro-turbine
Liu et al. Influence of Axial Position of Self-Circulating Casing Treatment on the Performances of a Centrifugal Pump at Low Mass Flow Conditions
JP2020094509A (en) Cross-flow water turbine
RU2782291C1 (en) Unit for adjusting the supply of centrifugal pumps
JPH03217511A (en) Method and device for supply of electric power
RU2231004C1 (en) Rotary cavitation pump-heat generator
RU2222463C2 (en) Injector for underwater cleaning tool
CN212374923U (en) Hydrodynamic cavitation heating equipment
RU2132003C1 (en) Liquid-and-gas ejector

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091223