УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ВИБРАЦИИ
VIBRATION SUPPRESSION APPARATUS

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при строительстве трубопроводов для подавления их вибрации.
Известны пневмогидроаккумуляторы - демпферные устройства или гасители пульсаций давления (info@areopag-spb.ru), которые позволяют добиться как можно более равномерной подачи транспортируемого продукта и исключить чрезмерно превышающие «номинал» значения давления на вершинах «пиков» пульсации.
Недостатком известных пневмогидроаккумуляторов является то, что они гасят вибрацию трубопровода только от пульсаций потока транспортируемого продукта и не гасят вибрацию, возникающую от работающего оборудования. Также с их помощью нельзя погасить вибрацию в определенном направлении.
Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату к заявленному устройству подавления вибрации является устройство, содержащее устанавливаемый на трубопроводной опоре неподвижный элемент (звено) с упруго-деформируемым элементом, размещенным внутри охватывающего трубопровод корпуса (статья «Методы снижения вибрации трубопроводов», автор Бегаева Ж.П. см. nf-innovate.com>files>БЕГАЕВА). Изменение жесткости упруго-деформируемого элемента (элементов) осуществляется путем ввинчивания радиально расположенных на наружной части корпуса регулирующих винтов, что позволяет получать большое разнообразие полей жесткости для подавления поперечной вибрации трубопровода.
Недостатком известного устройства, является то, что для монтажа известного устройства требуется строительство жесткой опоры, воспринимающей вибрационные нагрузки от трубопровода через упруго-деформируемый элемент.
Целью настоящего изобретения является создание устройства подавления вибрации обеспечивающего:
- подавление поперечной вибрации трубопровода;
- монтаж без дополнительной доработки трубопровода и строительства дополнительных опор.
Указанная цель достигается за счет применения многозвенного полого подвижного сочленения, устанавливаемого на трубопровод, подверженный повышенной вибрации, при этом звенья многозвенного полого подвижного сочленения по их периметру стягиваются стальными стержнями, изменяя жесткость трубопровода.
Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявленное устройство подавления вибрации, содержащее устанавливаемое на трубопроводе неподвижное звено, согласно изобретению, дополнительно содержит шарнирно соединенные с неподвижным звеном подвижные звенья, вместе представляющие собой установленное на внешней поверхности трубопровода многозвенное полое подвижное сочленение, все звенья которого, через радиально расположенные на них отверстия, стягиваются стальными стержнями, изменяя тем самым жесткость трубопровода, а за счет количества подвижных звеньев, ограниченного длиной участка трубопровода, подверженного вибрации, изменяются весовые, а следовательно и частотные характеристики трубопровода, что в сумме приводит к подавлению вибрации трубопровода.
На фиг. 1 показана конструкция устройства подавления вибрации, где:
1 - трубопровод;
2 - неподвижное звено;
3 - подвижное звено;
4 - стальной стержень;
5 - гайка;
6 - ось.
На трубопроводе 1, в зоне максимального уровня вибрации фиксируется неподвижное звено 2, к которому с двух сторон шарнирно устанавливаются подвижные звенья 3, которые через радиально расположенные на них отверстия, стягиваются стальными стержнями 4 и гайками 5. Неподвижное звено 2 и подвижные звенья 3 шарнирно соединяются друг с другом осями 6.
Заявляемая конструкция работает следующим образом.
Поперечная вибрация подавляется за счет изменения двух факторов:
- изменения частотных характеристик трубопровода за счет дополнительной весовой нагрузки;
- изменения жесткости трубопровода 1 в поперечном сечении за счет формирования вокруг него съемного жесткого каркаса, состоящего из неподвижного звена 2, подвижных звеньев 3, вместе представляющими собой установленное на трубопроводе многозвенное полое подвижное сочленение, все звенья которого, через радиально расположенные на них отверстия, стягиваются стальными стержнями. Оси 6, шарнирно соединяющие между собой неподвижное звено 2 и подвижные звенья 3, препятствуют возможному смещению подвижных звеньев 3 вдоль оси трубопровода при их стяжке с помощью стальных стержней 4 и гаек 5 от возникающего осевого усилия и остаточной вибрации.
Количество стальных стержней 4 должно быть не менее четырех для возможности регулировки жесткости трубопровода 1 в различных направлениях его поперечного сечения по осям X, У (см. фиг. 2).
Конструкция устройства подавления вибрации в виде многозвенного полого подвижного сочленения позволяет устанавливать его на изогнутые трубопроводы 1, при этом его звенья выполняются сборными, как правило, из двух половин (см. фиг. 2). Количество подвижных звеньев 3 многозвенного полого подвижного сочленения и их весовые характеристики определяются расчетным путем, а также методом подбора. При необходимости, в местах непосредственного контакта устройства подавления вибрации с поверхностью трубопровода наносится защитное покрытие из упругих материалов для минимизации механического воздействия.
Следует отметить, что ограничениями по весу устройства подавления вибрации и силе натяжения стальных стержней являются допустимые уровни напряженно-деформированного состояния (НДС) трубопровода.
Предлагаемое устройство подавления вибрации обеспечивает уменьшение уровней вибрации в поперечном сечении трубопровода, а за счет изменения частотных характеристик, вызванных увеличением массы, возможно снижение уровня вибрации и в продольном направлении. Устройство может быть использовано на объектах со сложной трубопроводной обвязкой.