本實(shí)用新型屬于往復(fù)式壓縮機(jī)出口管道減震技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣流脈動(dòng)衰減裝置。

背景技術(shù)：

往復(fù)式壓縮機(jī)工作循環(huán)的間歇性造成的氣流脈動(dòng)以及由此導(dǎo)致的壓縮機(jī)上下游設(shè)備管道振動(dòng)容易造成設(shè)備損壞、管件的疲勞破壞、壓縮機(jī)壽命下降等惡性事故，關(guān)于往復(fù)式壓縮機(jī)出口氣流脈動(dòng)衰減的相關(guān)研究具有重要意義。

早期的衰減氣流脈動(dòng)主要是通過設(shè)置緩沖罐來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在緩沖罐的基礎(chǔ)上發(fā)展出了衰減效果更加理想的氣流脈動(dòng)衰減器，氣流脈動(dòng)衰減器本質(zhì)上是內(nèi)部設(shè)置了濾波元件的緩沖罐，一方面，從氣體流動(dòng)角度來(lái)說(shuō)不同流速的氣流通過濾波元件的分流作用使高流速氣體經(jīng)過膨脹緩沖作用從而平衡氣體流速的不均衡；另一方面從濾波角度來(lái)講，在管道中進(jìn)行傳播的壓力諧波中不僅有低頻波，也有高頻波，管壁上的圓孔對(duì)低頻壓力波具有抑制作用，緩沖空間對(duì)高頻壓力波具有抑制作用，兩者結(jié)合即可完成對(duì)管道中傳播的壓力諧波的抑制作用。管道上的孔板通過對(duì)壓力脈動(dòng)駐波向行波的轉(zhuǎn)換來(lái)進(jìn)行的。中國(guó)專利氣流脈動(dòng)振動(dòng)衰減器(201010546888.0)公開了一種用于管道輸送中往復(fù)壓縮機(jī)出口管的氣流脈動(dòng)振動(dòng)衰減器；中國(guó)專利一種I型沖擊氣流衰減器(201310390226.0)公開了一種I型沖擊氣流衰減器，包括氣流緩沖腔、進(jìn)氣管與出氣管等。

現(xiàn)有氣流脈動(dòng)衰減器結(jié)構(gòu)過于單調(diào)，衰減脈沖氣流的手段較單一，在對(duì)沖擊氣流進(jìn)行衰減同時(shí)，造成了管路系統(tǒng)過大的壓降，造成了不必要的壓能損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的衰減器衰減脈沖氣流的手段單一、系統(tǒng)壓降過大等技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種氣流脈動(dòng)衰減裝置。

本實(shí)用新型提供的氣流脈動(dòng)衰減裝置主要由臥式罐體、進(jìn)口管、出口管、整流孔板和兩個(gè)能量緩沖管組成，進(jìn)口管和出口管分別設(shè)于臥式罐體的兩端，進(jìn)口管軸線、出口管軸線和臥式罐體軸線三者重合位于同一直線上，整流孔板設(shè)于臥式罐體內(nèi)腔的中間部位，進(jìn)口管與整流孔板之間的臥式罐體內(nèi)腔形成前置緩沖腔，整流孔板與出口管之間的臥式罐體內(nèi)腔形成后置緩沖腔，兩個(gè)能量緩沖管對(duì)稱地設(shè)于前置緩沖腔對(duì)應(yīng)的臥式罐體外壁上并與前置緩沖腔相連通，兩個(gè)能量緩沖管的軸線重合且與臥式罐體軸線垂直。

所述進(jìn)口管分為前后兩段，前段為等徑管，位于臥式罐體外部，等徑管內(nèi)壁上裝有進(jìn)口節(jié)流孔板；后段為擴(kuò)徑管，位于臥式罐體內(nèi)部，擴(kuò)徑管管壁上均勻開有進(jìn)氣孔。進(jìn)口管前段的進(jìn)口節(jié)流孔板對(duì)氣流脈動(dòng)壓力進(jìn)行駐波向行波的轉(zhuǎn)換，將管道中的壓力脈動(dòng)振幅降到小值，削弱氣流脈動(dòng)的強(qiáng)度，進(jìn)口節(jié)流孔板的過流面積通過相關(guān)計(jì)算確定；進(jìn)口管后段過擴(kuò)徑管主要利用擴(kuò)徑作用平穩(wěn)來(lái)流，避免來(lái)流增大隊(duì)前置緩沖腔內(nèi)的氣體的過度沖擊，擴(kuò)徑管上的進(jìn)氣孔作為高速流體流向前置緩沖腔的通道的同時(shí)衰減低頻壓力諧波，擴(kuò)徑管上的進(jìn)氣孔為均勻排列的圓孔。

所述出口管為一直管，分為前后兩段，前段位于臥式罐體內(nèi)部，前段管壁上均勻開有排氣孔，排氣孔為圓孔；后段位于臥式罐體外部，后段管內(nèi)壁上設(shè)有出口節(jié)流孔板。出口管前段的出口管入口和管壁上的排氣孔為后置緩沖腔內(nèi)氣流進(jìn)入出口管的通道，出口管入口“短路”流與為后置緩沖腔內(nèi)部分氣流進(jìn)入出口管的通道，經(jīng)出口管后段設(shè)置的出口節(jié)流孔板的作用，最后一次通過駐波向行波的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)削減氣流脈動(dòng)強(qiáng)度的目的。

所述整流孔板的中心部位設(shè)有短路孔，其余部位均勻開有整流孔，整流孔為圓孔。短路孔的孔徑不小于進(jìn)口管前段的管內(nèi)徑，短路孔主要用作短路流(即從進(jìn)口管進(jìn)入之后不經(jīng)過進(jìn)氣孔直接向后流動(dòng)的氣流，一般為流速較低的流體)和經(jīng)過前置緩沖腔緩沖的部分氣體進(jìn)入后置緩沖腔的通道。整流孔板一般設(shè)置2～3個(gè)，板間距不宜過大。

所述能量緩沖管主要由一端帶管端法蘭的管狀筒體、法蘭蓋、彈簧底座、雙螺旋彈簧和受壓盤組成，彈簧底座焊接于法蘭蓋朝向管端法蘭的一側(cè)，彈簧底座和受壓盤分別焊接于彈簧的兩端且均與彈簧的軸線垂直，彈簧以其一端的法蘭蓋與管狀筒體的管端法蘭相配合形成法蘭連接，彈簧焊接有受壓盤的另一端伸入管狀筒體內(nèi)部，受壓盤隨彈簧的伸縮沿管狀筒體軸線移動(dòng)；管狀筒體以其遠(yuǎn)離管端法蘭的一端與臥式罐體的外壁相焊接。受壓盤呈圓盤狀，受壓盤直徑與管裝筒體內(nèi)壁之間要留有一定的間隙以保證能量緩沖管內(nèi)不會(huì)存在壓力聚集的風(fēng)險(xiǎn)；受壓盤厚度應(yīng)滿足在接受氣體脈沖力沖擊時(shí)保證足夠的剛度而不發(fā)生變形；雙螺旋彈簧是核心的儲(chǔ)能部件，位于彈簧底座與受壓盤之間，雙螺旋彈簧的螺旋圈數(shù)與螺距值應(yīng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)以滿足雙螺旋彈簧在變形時(shí)有足夠的緩沖距離，雙螺旋彈簧的剛度值應(yīng)按照壓縮機(jī)能力大小進(jìn)行計(jì)算確定以使彈簧具有足夠的緩沖能力，不應(yīng)過大。

本實(shí)用新型的基本原理是首先通過進(jìn)口管進(jìn)口節(jié)流孔板將氣流的壓力脈動(dòng)從駐波轉(zhuǎn)換為行波，消除氣流脈動(dòng)的共振條件，將管道中傳播的氣流脈動(dòng)振幅減到小值；然后氣流通過進(jìn)口管的擴(kuò)徑管(上有進(jìn)氣孔)平緩進(jìn)入氣流脈動(dòng)衰減裝置，部分高速氣流從進(jìn)氣孔提前溢出進(jìn)入前置緩沖腔進(jìn)行膨脹緩沖，流速降低并成為壓力較高的氣體，剩余中低壓氣體部分經(jīng)擴(kuò)徑管出口進(jìn)入前置緩沖腔，另一部分由于“短路”流作用流向后置緩沖腔；前置緩沖腔裝設(shè)能量緩沖管，用于在高壓階段儲(chǔ)存能量、低壓階段釋放能量的周期性反復(fù)來(lái)衰減氣流脈動(dòng)；前置緩沖腔內(nèi)的高壓氣流經(jīng)過整流孔板的穩(wěn)流作用后進(jìn)入后置緩沖腔；經(jīng)過后置緩沖腔的進(jìn)一步緩沖作用，后置緩沖腔內(nèi)的氣流通過出口管入口以及排氣孔經(jīng)出口管上的出口節(jié)流孔板的再次衰減之后流出脈動(dòng)衰減裝置。

本實(shí)用新型綜合了開孔進(jìn)出口管、節(jié)流孔板、彈簧儲(chǔ)能、整流孔板等多種脈動(dòng)衰減手段，可以衰減全頻段的沖擊氣流；安裝條件易于滿足，內(nèi)部無(wú)大阻力元件，過流壓降小，使用范圍較廣，應(yīng)用效果好。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型氣流脈動(dòng)衰減裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中進(jìn)口管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中出口管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中整流孔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1中能量緩沖管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-臥式罐體，2-進(jìn)口管，3-出口管，4-整流孔板，5-能量緩沖管，6-前置緩沖腔，7-后置緩沖腔，8-等徑管，9-擴(kuò)徑管，10-進(jìn)口節(jié)流孔板，11-進(jìn)氣孔，12-進(jìn)口法蘭，13-擴(kuò)徑管出口，14-出口管入口，15-排氣孔，16-出口節(jié)流孔板，17-出口法蘭，18-短路孔，19-整流孔，20-管狀筒體，21-受壓盤，22-雙螺旋彈簧，23-彈簧底座，24-管端法蘭，25-法蘭蓋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供的氣流脈動(dòng)衰減裝置主要由臥式罐體1、進(jìn)口管2、出口管3、整流孔板4和兩個(gè)能量緩沖管5組成，進(jìn)口管2和出口管3分別設(shè)于臥式罐體1的兩端，整流孔板4設(shè)于臥式罐體內(nèi)腔的中間部位，進(jìn)口管2與整流孔板4之間的臥式罐體內(nèi)腔形成前置緩沖腔6，整流孔板4與出口管3之間的臥式罐體內(nèi)腔形成后置緩沖腔7，兩個(gè)能量緩沖管5對(duì)稱地設(shè)于前置緩沖腔6對(duì)應(yīng)的臥式罐體外壁上并與前置緩沖腔6相連通。進(jìn)口管2的軸線、出口管3的軸線和臥式罐體1的軸線三者重合位于同一直線上，兩個(gè)能量緩沖管5的軸線重合且與臥式罐體1的軸線垂直。

如圖2所示，進(jìn)口管分為前后兩段，前段為等徑管8，位于臥式罐體1外部(見圖1)，等徑管8內(nèi)壁上裝有進(jìn)口節(jié)流孔板10；后段為擴(kuò)徑管9，位于臥式罐體1內(nèi)部(見圖1)，擴(kuò)徑管9管壁上均勻開有進(jìn)氣孔11，進(jìn)氣孔11為圓孔。進(jìn)口管左端設(shè)有進(jìn)口法蘭12，進(jìn)口管右端為擴(kuò)徑管出口13。

如圖3所示，出口管為一直管，分為前后兩段，前段位于臥式罐體1內(nèi)部(見圖1)，前段管壁上均勻開有排氣孔15，排氣孔15為圓孔；后段位于臥式罐體1外部(見圖1)，后段管內(nèi)壁設(shè)有出口節(jié)流孔板16。出口管的左端為出口管入口14，出口管右端設(shè)有出口法蘭17。

進(jìn)口節(jié)流孔板10和出口節(jié)流孔板16均為中心部位開孔的圓形擋板。

如圖4所示，整流孔板的中心部位設(shè)有短路孔18，其余部位均勻開有整流孔19，整流孔19為圓孔，整流孔板18設(shè)置數(shù)量為3個(gè)。

如圖5所示，能量緩沖管主要由一端帶管端法蘭24的管狀筒體20、法蘭蓋25、彈簧底座23、雙螺旋彈簧22和受壓盤21組成，彈簧底座23焊接于法蘭蓋25朝向管端法蘭24的一側(cè)，彈簧底座23和受壓盤21分別焊接于雙螺旋彈簧22的兩端且均與雙螺旋彈簧22的軸線垂直，雙螺旋彈簧22以其一端的法蘭蓋25與管狀筒體20的管端法蘭24相配合形成法蘭連接，雙螺旋彈簧22焊接有受壓盤23的另一端伸入管狀筒體20內(nèi)部，受壓盤21隨雙螺旋彈簧22的伸縮沿管狀筒體20軸線移動(dòng)；管狀筒體20以其遠(yuǎn)離管端法蘭24的一端與臥式罐體1的外壁相焊接(見圖1)。