RU2776170C1 - Pulsation dampener - silencer for positive displacement compressors - Google Patents
Pulsation dampener - silencer for positive displacement compressors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776170C1 RU2776170C1 RU2021139532A RU2021139532A RU2776170C1 RU 2776170 C1 RU2776170 C1 RU 2776170C1 RU 2021139532 A RU2021139532 A RU 2021139532A RU 2021139532 A RU2021139532 A RU 2021139532A RU 2776170 C1 RU2776170 C1 RU 2776170C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- central channel
- stage
- housing
- straighteners
- jet
- Prior art date
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title abstract 3
- 230000003584 silencer Effects 0.000 title 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для гашения пульсаций давления газа и снижения шума компрессоров объёмного типа, уменьшения вибрации трубопровода и общего уровня звукового давления при работе компрессора.The invention relates to devices for damping gas pressure pulsations and reducing the noise of positive displacement compressors, reducing pipeline vibration and the overall sound pressure level during compressor operation.
Работа объёмных компрессоров сопровождается повышенными уровнями пульсаций давления газа, вызывающих вибрацию поверхности газопровода и воздушный шум. The operation of volumetric compressors is accompanied by increased levels of gas pressure pulsations, causing vibration of the gas pipeline surface and airborne noise.
Известен гаситель пульсаций давления в газопроводе (патент RU 2505734 С2, F16L 55/04, F16L 55/027, 27.01.2014), состоящий из пакета шайб с дросселирующими отверстиями, зафиксированными в корпусе, и полостей между шайбами, при этом в дросселирующих отверстиях на входе выполнены конфузоры с углом при их вершине α=40…80°, а на выходе диффузоры с углом при их вершине β=6…30°, причём дросселирующие отверстия распределены по радиусу шайб так, что их пропускная площадь формирует профиль скоростей в сечении трубопровода, приближенный к профилю скоростей установившегося стационарного течения среды.A known damper of pressure pulsations in a gas pipeline (patent RU 2505734 C2, F16L 55/04, F16L 55/027, 01/27/2014), consisting of a package of washers with throttling holes fixed in the housing, and cavities between the washers, while in the throttling holes on at the inlet there are confusers with an angle at their apex α=40…80°, and at the outlet there are diffusers with an angle at their apex β=6…30°, and the throttling holes are distributed along the radius of the washers so that their throughput area forms a velocity profile in the pipeline section , close to the velocity profile of the steady steady flow of the medium.
Данный гаситель снижает пульсации давления за счёт вихреобразования при перестройке профиля скоростей потока. Его достоинством можно считать то, что он работает в широком спектре частот. Но при этом он имеет недостаток, заключающийся в низкой эффективности при гашении пульсаций давления дискретной частоты. This absorber reduces pressure fluctuations due to vortex formation during the restructuring of the flow velocity profile. Its advantage can be considered the fact that it operates in a wide range of frequencies. But at the same time, it has the disadvantage of low efficiency in damping pressure pulsations of a discrete frequency.
Также известно устройство для гашения пульсаций давления в трубопроводе (патент RU 2622679 С1, F16L 55/04, 19.06.2017), выбранное в качестве прототипа, состоящее из зафиксированного в корпусе пакета шайб с дросселирующими отверстиями, которые распределены по радиусу шайб так, что их пропускная площадь формирует профиль скоростей в сечении газопровода, приближенный к профилю скоростей установившегося стационарного течения среды, причем оно дополнительно снабжено втулкой-рассекателем, подпорной шайбой, струевыпрямителем, при этом втулка-рассекатель выполнена перфорированной, площадь ее перфорации не менее площади выходного сечения регулятора давления, установлена в выходном его тракте, поджата корпусом устройства и служит для устранения резонансных режимов работы регулятора давления и выравнивания скорости газовой струи по его выходному сечению; подпорная шайба установлена во входном фланце устройства и служит для уменьшения перепада давления на регуляторе давления; струевыпрямитель выполнен в виде перфорированной шайбы, длина которой не менее десяти диаметров отверстия перфорации, расположен в выходной части корпуса устройства и служит для успокоения потока газа, при этом дросселирующие отверстия в пакете шайб смещены друг относительно друга в окружном направлении. Also known is a device for damping pressure pulsations in the pipeline (patent RU 2622679 C1, F16L 55/04, 06/19/2017), selected as a prototype, consisting of a package of washers fixed in the body with throttling holes, which are distributed along the radius of the washers so that they the throughput area forms a velocity profile in the gas pipeline section, close to the velocity profile of a steady steady flow of the medium, and it is additionally equipped with a splitter bushing, a retaining washer, a jet straightener, while the splitter bushing is perforated, its perforation area is not less than the outlet section area of the pressure regulator, installed in its outlet path, pressed by the body of the device and serves to eliminate the resonant modes of operation of the pressure regulator and equalize the speed of the gas jet along its outlet section; a retaining washer is installed in the inlet flange of the device and serves to reduce the pressure drop across the pressure regulator; the jet straightener is made in the form of a perforated washer, the length of which is at least ten diameters of the perforation hole, located in the outlet part of the device body and serves to calm the gas flow, while the throttling holes in the washer package are displaced relative to each other in the circumferential direction.
Данное устройство также хорошо работает в широком спектре частот, но малоэффективно на дискретных частотах. Кроме того, шайбы создают значительный перепад давления, что отрицательно сказывается на работе компрессора.This device also works well in a wide range of frequencies, but is ineffective at discrete frequencies. In addition, the washers create a significant pressure drop, which adversely affects the operation of the compressor.
Задача состоит в разработке устройства гашения пульсаций давления потока газа и снижения шума, работающего как в широком спектре частот, так и на дискретных частотах, и при этом создающего минимальный перепад давления.The task is to develop a device for suppressing gas flow pressure pulsations and reducing noise, operating both in a wide frequency range and at discrete frequencies, and at the same time creating a minimum pressure drop.
Техническим результатом изобретения является эффективное гашение пульсаций давления и шума на выходе компрессора объемного типа, как в широком спектре частот, так и на дискретных частотах в сочетании с минимальным перепадом давления.The technical result of the invention is the effective suppression of pressure pulsations and noise at the output of a positive displacement compressor, both in a wide frequency range and at discrete frequencies, in combination with a minimum pressure drop.
Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для гашения пульсаций давления газа в трубопроводе, содержащем корпус с центральным каналом и струевыпрямители, особенность заключается в том, что оно, имеет две, расположенные в корпусе последовательно, ступени, которые настроены на разные группы частот, каждая из которых содержит струевыпрямители, размещенные в центральном канале корпуса, при этом каждая ступень снабжена группой окон, прорезанных в центральном канале, площадь которых не менее площади сечения центрального канала, и трубками с закрытыми концами, которые распределены на периферии корпуса, причём длина каналов струевыпрямителей и трубок с закрытым концом первой и второй ступеней равна соответственно 1/4 и 1/8 длины волны основной частоты пульсаций давления газа в трубопроводе; струевыпрямители первой и второй ступеней установлены соосно и со смещением на 30° в окружном направлении по отношению друг к другу, с возможностью, позволяющей соединять полость центрального канала и полость между центральным каналом и корпусом.The technical result is achieved by the fact that in a well-known device for damping gas pressure pulsations in a pipeline containing a housing with a central channel and jet straighteners, the peculiarity lies in the fact that it has two stages located in series in the housing, which are tuned to different groups of frequencies, each of which contains jet straighteners located in the central channel of the housing, while each stage is equipped with a group of windows cut in the central channel, the area of which is not less than the cross-sectional area of the central channel, and tubes with closed ends, which are distributed on the periphery of the housing, and the length of the channels of the jet straighteners and tubes with a closed end of the first and second stages is equal to 1/4 and 1/8 of the wavelength of the main frequency of gas pressure pulsations in the pipeline, respectively; the flow straighteners of the first and second stages are installed coaxially and offset by 30° in the circumferential direction with respect to each other, with the ability to connect the cavity of the central channel and the cavity between the central channel and the housing.
Гаситель пульсаций-глушитель шума содержит две ступени, каждая из которых настроена на свою группу частот, кратных частоте вращения ведущего ротора компрессора объемного типа, например, винтового компрессора (его спектр пульсаций давления представлен на фиг. 1), состоящие из струевыпрямителя – выпрямителя потока газа, расположенного в центральном канале гасителя пульсаций-глушителя шума, и распределённых на периферии корпуса глушителя трубок с закрытым концом. Гашение пульсаций и снижение шума происходят за счёт создания максимального акустического импеданса на данной частоте в результате подбора длины каналов, равной 1/4 (для ступени I) и 1/8 (для ступени II) длины волны для основной частоты работы компрессора. The pulsation dampener-noise suppressor contains two stages, each of which is tuned to its own group of frequencies, multiples of the rotational speed of the leading rotor of a positive displacement compressor, for example, a screw compressor (its pressure pulsation spectrum is shown in Fig. 1), consisting of a jet straightener - a gas flow straightener , located in the central channel of the pulsation dampener-noise silencer, and pipes with a closed end distributed on the periphery of the silencer body. Ripple suppression and noise reduction occur due to the creation of a maximum acoustic impedance at a given frequency as a result of selecting the channel lengths equal to 1/4 (for stage I) and 1/8 (for stage II) of the wavelength for the main frequency of the compressor.
На фиг. 1 представлен спектр пульсаций давления винтового компрессора.In FIG. 1 shows the pressure pulsation spectrum of a screw compressor.
На фиг. 2 представлен общий вид гасителя пульсаций – глушителя шума.In FIG. 2 shows a general view of the pulsation damper - noise suppressor.
На фиг. 3 представлен вид первой ступени в разрезе гасителя пульсаций – глушителя шума. In FIG. Figure 3 shows a sectional view of the first stage of a pulsation dampener - a noise suppressor.
На фиг 4 показан спектр эффективности макета гасителя пульсаций-глушителя шума.Figure 4 shows the efficiency spectrum of the layout of the ripple damper-noise suppressor.
На фиг. 2 и 3 приняты следующие обозначения: корпус – 1, центральный канал – 2, группы окон: окна первой ступени – 3 и окна второй ступени – 4, площадь которых должна быть не меньше, чем площадь сечения центрального канала, струевыпрямитель первой ступени – 5, трубки с закрытым концом первой ступени – 6, струевыпрямитель второй ступени 7, трубки с закрытым концов второй ступени – 8, фланцы для соединения с трубопроводом: первый фланец – 9 и второй фланец – 10.In FIG. 2 and 3, the following designations are adopted: body - 1, central channel - 2, groups of windows: windows of the first stage - 3 and windows of the second stage - 4, the area of \u200b\u200bwhich should not be less than the cross-sectional area of \u200b\u200bthe central channel, the flow straightener of the first stage - 5, tubes with a closed end of the first stage - 6, a straightener of the
Гаситель пульсаций-глушитель шума состоит из корпуса 1 с центральным каналом 2, имеющим две группы окон: окна первой ступени – 3 и окна второй ступени – 4, и двух размещённых в корпусе ступеней: первой и второй, расположенных последовательно. Первая ступень состоит из струевыпрямителя первой ступени 5, выполненного в виде цельнометаллической вставки со сквозными отверстиями диаметром 10 мм, расположенного в центральном канале 2 гасителя пульсаций – глушителя шума, и распределённых на периферии корпуса глушителя трубок с закрытым концом первой ступени 6. Длина каналов в струевыпрямителе первой ступени 5 равна 1/4 длины звуковой волны основной частоты работы компрессора (основной частоты пульсаций давления газа), что позволяет создать максимальный акустический импеданс на данной частоте. Трубки с закрытым концом первой ступени 6 имеют длину, равную 1/4 длины звуковой волны основной частоты работы компрессора, что позволяет создать минимальный акустический импеданс на данной частоте, и диаметр, равный 0,2 от диаметра центрального канала 2. Центральный канал 2 изготовлен из трубы, расчетная толщина стенки трубы – 3 мм. The pulsation dampener-noise suppressor consists of a
Каналы в струевыпрямителе первой ступени 5 расположены таким образом, чтобы соединять полость центрального канала 2 и полость между центральным каналом 2 и корпусом 1.The channels in the flow straightener of the
Вторая ступень имеет аналогичное строение – содержит струевыпрямитель второй ступени 7 и трубки с закрытым концов второй ступени – 8, но длина каналов в струевыпрямителе второй ступени 7 и длина трубок с закрытым концом второй ступени – 8 равны 1/8 длины волны основной частоты работы компрессора.The second stage has a similar structure - it contains a jet straightener of the
Фланцы: первый фланец – 9 и второй фланец – 10.позволяют присоединить гаситель пульсаций - глушитель шума к трубопроводу.Flanges: the first flange - 9 and the second flange - 10. allow you to connect the pulsation damper - noise suppressor to the pipeline.
Гаситель пульсаций-глушитель шума собирают и монтируют следующим образом. К центральному каналу 2 приваривается второй фланец 10, далее к нему крепятся трубки с закрытым концом первой ступени 6 и трубки с закрытым концов второй ступени – 8, а внутри центрального канала 2 размещаются струевыпрямители: струевыпрямитель первой ступени – 5 и струевыпрямитель второй ступени – 7. Корпус 1 сваривается с первым фланцем 9 и в полученную конструкцию вставляется сборка центрального канала со струевыпрямителями, трубками с закрытым концом и вторым фланцем 10. The pulsation dampener-noise silencer is assembled and mounted as follows. The
Гаситель пульсаций-глушитель шума обладает двумя эффектами снижения пульсаций давления и шума – разбивка потока и акустическое отражение. Pulsation dampener - noise dampener has two effects of reducing pressure pulsations and noise - flow breakdown and acoustic reflection.
Устройство работает следующим образом. The device works as follows.
Разбивка потока осуществляется следующим образом: пульсирующий поток, проходя через струевыпрямители первой и второй ступени, разбивается на множество мелких струй, энергия которых постепенно затухает. При этом струевыпрямители первой и второй ступени должны быть установлены соосно и со смещением на 30° в окружном направлении по отношению друг к другу.The breakdown of the flow is carried out as follows: the pulsating flow, passing through the jet straighteners of the first and second stages, is divided into many small jets, the energy of which gradually decays. In this case, the flow straighteners of the first and second stages must be installed coaxially and offset by 30° in the circumferential direction with respect to each other.
Акустическое отражение происходит следующим образом: каналы струевыпрямителя первой ступени 5 имеют длину, равную 1/4 длины звуковой волны основной частоты работы компрессора, при этом за счёт открытых концов достигается максимальный импеданс, что приводит к отражению звуковой волны. Длина периферийных трубок с закрытым концом первой ступени 6 равна 1/4 длины звуковой волны при распространении потока газа с основной частотой работы компрессора (основной частотой пульсаций давления газа) в трубопроводе, благодаря чему создается минимальный акустический импеданс, в результате чего звуковая волна идет по тупиковому каналу, где она затухает. Acoustic reflection occurs as follows: the channels of the flow straightener of the
Таким образом, достигается эффективное гашение пульсаций давления потока газа и снижение шума при работе компрессора объемного типа.Thus, effective damping of pressure pulsations of the gas flow and noise reduction during the operation of a positive displacement compressor are achieved.
Опытный образец устройства испытан на акустическом стенде для винтового компрессора. Результаты испытаний показали высокий эффект снижения пульсаций давления газа. Эффективность гашения пульсаций давления газа составила 22 дБ на основной частоте при минимальном перепаде давления (не более 5% от перепада давления на винтовом компрессоре).A prototype of the device was tested on an acoustic stand for a screw compressor. The test results showed a high effect of reducing gas pressure pulsations. The gas pressure pulsation suppression efficiency was 22 dB at the fundamental frequency with a minimum pressure drop (no more than 5% of the screw compressor pressure drop).
Расчетная эффективность снижения шума составляет не менее 7 дБА.The estimated noise reduction efficiency is at least 7 dBA.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2776170C1 true RU2776170C1 (en) | 2022-07-14 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090173405A1 (en) * | 2005-05-18 | 2009-07-09 | Neoperl Gmbh | Sanitary component, namely jet regulator or jet former for flowing, fluid media, method of producing such a sanitary component and use of a sanitary component |
| RU119062U1 (en) * | 2012-01-24 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ОАО "ВНИИАЭС") | DEVICE FOR EXTINGUISHING THE PRESSURE PULSATION |
| RU2505734C2 (en) * | 2012-11-28 | 2014-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Gas pipeline pressure pulsation damper |
| RU2622679C1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-06-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Pressure fluctuation suppression device in the gas reduction lines |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090173405A1 (en) * | 2005-05-18 | 2009-07-09 | Neoperl Gmbh | Sanitary component, namely jet regulator or jet former for flowing, fluid media, method of producing such a sanitary component and use of a sanitary component |
| RU119062U1 (en) * | 2012-01-24 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ОАО "ВНИИАЭС") | DEVICE FOR EXTINGUISHING THE PRESSURE PULSATION |
| RU2505734C2 (en) * | 2012-11-28 | 2014-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Gas pipeline pressure pulsation damper |
| RU2622679C1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-06-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" | Pressure fluctuation suppression device in the gas reduction lines |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4976046B2 (en) | A silencer configured and intended for compressors | |
| US6550574B2 (en) | Acoustic liner and a fluid pressurizing device and method utilizing same | |
| US4108276A (en) | Vent silencer | |
| TWI548808B (en) | Multi-stage low pressure drop muffler | |
| KR930016660A (en) | Exhaust Side Silencer of Compressor | |
| US4325459A (en) | Muffler diffuser | |
| EP3098413B1 (en) | An acoustic attenuator for damping pressure vibrations in an exhaust system of an engine | |
| US7503427B2 (en) | Muffler | |
| RU2776170C1 (en) | Pulsation dampener - silencer for positive displacement compressors | |
| CN112628516A (en) | Frequency adjustable water pipeline silencer | |
| WO2009065904A1 (en) | Noise attenuation device for a centrifugal compressor discharge or suction nozzle | |
| RU2774225C1 (en) | Method for damping pulsations and reducing noise of positive displacement compressors | |
| JP4358665B2 (en) | Perforated panel silencer structure | |
| KR100835709B1 (en) | Exhaust silencer for engine exhaust system | |
| CN214500335U (en) | Pipeline with noise elimination structure | |
| CN214541557U (en) | Noise eliminator and air conditioner | |
| CN111894834B (en) | Silencer and compressor | |
| KR101091938B1 (en) | Muffler for Engine Waste Gas with Reduction Means for Jet Noise | |
| CN113883062A (en) | Silencing absorber for screw compressor | |
| BRPI1005459A2 (en) | domestic discharge filter for a refrigeration compressor | |
| US4109756A (en) | High frequency diffusion muffler for gas jets | |
| RU2752539C1 (en) | Noise muffler (nm) (options) | |
| JP4476705B2 (en) | Silencer mechanism | |
| RU2744530C1 (en) | Interferential compensating disk | |
| RU2779672C1 (en) | Aerodynamic noise silencer (ans) |