Способ уменьшения шума, производимого трубами, и конструкция трубы



Способ уменьшения шума, производимого трубами, и конструкция трубы
Способ уменьшения шума, производимого трубами, и конструкция трубы
Способ уменьшения шума, производимого трубами, и конструкция трубы
Способ уменьшения шума, производимого трубами, и конструкция трубы

 


Владельцы патента RU 2606038:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС Н.В. (NL)

Способ предназначен для ослабления шума, производимого протекающим по трубе паром. Способ включает в себя этапы обеспечения конструкции (10) трубы, которая содержит внутреннюю трубу (12), внутри которой образован внутренний канал (14) потока, который проходит в направлении (16) внутренней трубы (12), и внешнюю трубу (18), которая окружает внутреннюю трубу (12) и проходит по существу параллельно ей, тем самым образуя внешний канал (20) потока между этими двумя трубами (12, 18), который по существу параллелен внутреннему каналу (14) потока, создания потока (22) пара внутри и вдоль внутреннего канала (14) потока, создания потока (28) воды внутри и вдоль внешнего канала (20) потока, причем поток (28) воды адаптирован для ослабления шума, производимого потоком (22) пара, протекающим через внутренний канал (14) потока, и потоковой подачи газа в поток (28) воды, чтобы создать внутри упомянутого потока (28) воды поток газовых пузырьков. Технический результат – снижение уровня шума. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к способу уменьшения шума, производимого трубами, передающими поток текучих субстанций, газов, частиц или любых их комбинаций. Кроме того, настоящее изобретение относится к конструкции трубы и к системе для реализации упомянутого способа.

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Энергетические станции в тех областях, где воды недостаточно, оснащены сухими теплообменниками или теплообменниками воздушного охлаждения. По выходе из генератора энергетической станции пар проходит через трубу к блоку теплообменника, где этот пар охлаждается, например, посредством воздуха, подаваемого вентиляторами. Конденсированная вода заводится назад к генератору через возвратную трубу. Это происходит главным образом в условиях засушливого окружения, когда вода всячески сберегается. Поэтому в соответствии с существующим уровнем техники используются две раздельные опорные конструкции, - одна труба, подающая пар, и возвратная труба, подающая назад к генератору конденсированную воду.

Из-за высоких давлений и высокой скорости течения пара этот пар при проходе через трубу производит шум. Таким образом, труба, проводящая пар, излучает шумы, которые загрязняют окружение. Для предотвращения шумового загрязнения, обусловленного проводящей пар трубой, в пределах городов необходимо принимать особенно дорогостоящие акустические меры. Проверенным способом увеличения изоляции паровой трубы является добавление массы трубе или оснащение паровой трубы специальным изолирующим элементом, таким как изолирующее покрытие. Однако такая изоляция связана с дополнительными материальными затратами, которые значительно увеличивают общие затраты такой трубопроводной системы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является обеспечить улучшенный способ и конструкцию трубы для ослабления шума, производимого протекающим через трубу паром, которые по сравнению с известными из предшествующего уровня техники способами и системами были бы более дешевыми, имея в виду стоимости материалов, и более легкими в применении.

Первым объектом настоящего изобретения является способ, включающий в себя этапы

- обеспечения конструкции трубы, которая содержит внутреннюю трубу, внутри которой образован внутренний канал потока, который продолжается в "трубном" направлении внутренней трубы, и внешнюю трубу, которая окружает внутреннюю трубу и продолжается по существу параллельно ей, тем самым образуя внешний канал потока между этими двумя трубами, который по существу параллелен внутреннему каналу потока;

- создания потока пара внутри и вдоль внутреннего канала потока, и

- создания потока воды внутри и вдоль внешнего канала потока, причем, упомянутый поток воды адаптирован для ослабления шума, производимого упомянутым потоком пара, протекающим через внутренний канал потока.

- потоковой подачи газа в поток (28) воды, чтобы создать внутри потока (28) воды поток газовых пузырьков.

Следующим объектом настоящего изобретения является конструкция трубы для реализации упомянутого способа.

Еще одним объектом настоящего изобретения является соответствующая система для реализации упомянутого способа.

В зависимых пунктах формулы изобретения определены предпочтительные варианты исполнения изобретения. Следует понимать, что заявленная конструкция трубы и заявленная система имеют подобные и/или идентичные варианты исполнения, что и заявленный способ, и как они определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Авторы изобретения выяснили, что дополнительная акустическая изоляция трубы, через которую протекает пар, может быть исключена посредством использования двухстеночной трубы и создания потока воды внутри и вдоль внешнего канала потока внешней трубы, которая окружает внутреннюю трубу, несущую поток пара. Упомянутый поток воды во внешнем канале потока адаптирован, чтобы ослабить шум, производимый потоком пара, протекающим через внутренний канал потока внутренней трубы. Таким образом, уже имеющаяся во внешнем канале потока вода действует как дополнительная к внутренней трубе масса, повышающая изоляцию, которая ослабляет акустическое излучение, созданное паром во внутреннем канале потока. В вышеописанном варианте исполнения энергетических станций внешний слой воды, в основном, становится водным резервуаром для турбины. Так что генератору отдельный водный резервуар больше не требуется. Это экономит пространство в генераторном помещении. Имея в виду количество возвратной воды по сравнению с объемом внешнего канала потока, может потребоваться одноразовое заполнение.

Использование такой двухстеночной конструкции трубы по сравнению с известными способами, использующими две отдельные трубы, является не только более эффективным по стоимости, но и - вследствие интегрированной конструкции трубы - занимающим меньшее пространство. Таким образом, дополнительный изолирующий элемент, который создает избыточные материальные стоимости и занимает пространство, больше необходимым не является.

Следует заметить, что внешняя труба может иметь любой объем, лишь бы масса воды, протекающей через внешний канал потока, используемой конструкции трубы, была достаточно велика для выполнения задачи добавления акустической изоляции. Если конструкция трубы построена таким образом, как это определено выше, обе трубы, - внутренняя труба и внешняя труба - могут иметь любую необходимую форму. Конечно, с учетом идеального потока или тока воды предпочтителен круговой профиль этих двух труб. Однако возможны и другие профили без отклонения от объема настоящего изобретения.

Поток воды непосредственно поглощает шумы, производимые паром во внутреннем канале потока, предотвращая распространение шума вне конструкции трубы. Таким образом, вместо двух отдельных труб и их конструктивных опор необходима только одна экономящая пространство конструкция трубы с одной двухстеночной трубой.

Способ дополнительно включает в себя этап потоковой подачи газа в поток воды, чтобы создать внутри упомянутого потока воды поток газовых пузырьков. Было показано, что эффект акустического поглощения может быть увеличен вводом в водяной поток газа. В частности, поэтому может быть использован воздух, а также и другие газы. Этот положительный эффект основан на измененной несжимаемости. Тем самым шумы эффективно ослабляются введенными внутрь водяного слоя газовыми пузырьками. Упомянутый газ может быть введен в поток воды потоковой подачей как до того, как вода входит в представленную конструкцию трубы, так и инжекцией газа в уже установившийся поток воды внутри внешнего канала потока. Для горизонтальной конструкции трубы это может быть, например, сделано посредством трубы или канала, имеющего малый диаметр по сравнению с размером внешнего канала потока, и установленного внутри внешнего канала потока, продолжаясь по существу параллельно ему. Упомянутый канал, предпочтительно, расположен внизу внешней трубы. Для поддержания равномерного выхода пузырьков по всей системе трубы, предпочтительно, используются пористые сопла или небольшие отверстия, которые распределены внутри упомянутого канала. Для вертикальной конструкции трубы, - наоборот, - для выхода пузырьков, предпочтительно, используется круговое кольцо. Упомянутое круговое кольцо, также имеющее небольшой диаметр по сравнению с размером внешнего канала потока и установленное внутри внешнего канала потока, предпочтительно, концентрично относительно внутренней и внешней трубы.

Кроме того, в этом варианте исполнения эффект дополнительного поглощения шума достигается рассеянием шума на границе в газовых пузырьках между водой и газом. Газ внутри газовых пузырьков производит дополнительное акустическое глушение. В результате из этой конструкции трубы не выходит почти никакого шума.

В соответствии с другим вариантом исполнения дополнительно предпочтительным является то, чтобы газ потоковым образом подавался в водяной поток непрерывно для создания потока газовых пузырьков, которые были бы равномерно распределены внутри упомянутого потока воды. Равномерное распределение еще больше увеличивает поглощающий эффект, поскольку оно уменьшает вероятность того, что шум выходит из конструкции трубы, не будучи ослабленным водой или газом, протекающими через внешний канал потока.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом исполнения способ дополнительно включает в себя этап извлечения по крайней мере части упомянутого газа из внешнего канала потока для предотвращения нарастания давления или исключения водяного слоя. Это может быть сделано, например, посредством дренажного канала внутри внешней трубы, который соединяет внешний канал потока с окружением внешней трубы. Этот канал может быть установлен, например, в верхней части внешней трубы, для того чтобы извлекать поднимающиеся пузырьки газа. Такое удаление газа предотвращает нарастание давления внутри внешнего канала потока и предотвращает воздействие газа на внутреннюю трубу из-за исключения введенным газом водяного слоя.

В соответствии с другим вариантом исполнения настоящего изобретения, кроме того, предпочтительно, чтобы внутренняя труба была выставлена коаксиально внешней трубе. Такое коаксиальное расположение этих труб приводит к равномерно распределенному потоку воды вокруг внутренней трубы. Это вновь обуславливает одинаково эффективную изоляцию во всех пространственных направлениях. В случае цилиндрических труб с круговыми профилями концентрическое расположение этих двух труб является особенно благоприятным в виду наиболее эффективного использования воды и равной величины водяного слоя вокруг внутренней трубы.

В соответствии со следующим еще одним предпочтительным вариантом исполнения способ дополнительно включает в себя этап установки между двумя трубами виброизолированного соединения, использующего виброизолированную опору. Такое виброизолированное соединение препятствует образованию двустороннего акустического следа между внутренней и внешней трубами. Таким образом, эффективность акустического поглощения водяным потоком понижена не будет. Такая виброизолированная опора может быть реализована, например, посредством дополнительного виброизолирующего элемента, который окружает внутреннюю трубу, к которой подсоединена эта опора, предотвращая таким образом прямой контакт между внутренней и внешней трубами. Заметим, что данная виброизоляция должна перекрывать лишь соответствующие акустические частоты, являясь, в то же время, обычной статической опорой для системы внутренней трубы.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом исполнения объем потока воды является сравнительно большим относительно объема потока пара. Увеличение объема потока воды одновременно увеличивает эффект акустического глушения. Поток воды, предпочтительно, очень мал, для того чтобы не вводить дополнительный шум потока, обусловленный потоком воды.

В соответствии со следующим объектом настоящего изобретения представлена конструкция трубы для реализации представленного способа, содержащая

- внутреннюю трубу, которая в своей внутренности определяет внутренний канал потока, который продолжается в "трубном" направлении внутренней трубы, и

- внешнюю трубу, которая окружает внутреннюю трубу и продолжается по существу параллельно ей, тем самым определяя внешний канал потока между двумя трубами, который по существу параллелен внутреннему каналу потока;

при этом упомянутая внутренняя труба имеет входное отверстие пара и выходное отверстие пара для впуска и выпуска пара с целью создания потока пара внутри и вдоль внутреннего канала потока от упомянутого входного отверстия пара к упомянутому выходному отверстию пара, упомянутая внешняя труба имеет входное отверстие воды и выходное отверстие воды для впуска и выпуска воды с целью создания потока воды внутри и вдоль внешнего канала потока от упомянутого входного отверстия воды к упомянутому выходному отверстию воды, а упомянутый поток воды адаптирован для ослабления шума, производимого упомянутым потоком пара, протекающим через внутренний канал потока.

Технический принцип здесь такой же, что и описанный выше применительно к представленному способу. Посредством обеспечения двухстеночной конструкции трубы с внутренней трубой, проводящей пар, и внешней трубой, несущей возвратный поток воды, которая окружает внутреннюю трубу, вода во внешнем канале потока ослабляет акустическое излучение потока пара и тем самым действует как дополнительная масса, акустически изолирующая внутреннюю трубу.

Сами трубы могут быть любой формы, в частности, цилиндрической или в виде призмы. Входные и выходные отверстия воды и газа также могут быть любой формы и могут быть расположены в любом месте, соответственно, внутренней или внешней трубы, лишь бы они были выполнены с возможностью вводить и выводить пар и воду для создания потока пара внутри внутреннего канала потока и потока воды внутри внешнего канала потока. Предпочтительно, входное отверстие пара и входное отверстие воды расположены по противоположным концам конструкции трубы для создания внутри внутреннего канала потока пара, который ориентирован в противоположном направлении к возвратному потоку воды во внешнем канале потока. Поэтому выходное отверстие пара и выходное отверстие воды также расположены по противоположным концам конструкции трубы.

В соответствии с предпочтительным вариантом исполнения упомянутая внешняя труба дополнительно содержит впускное отверстие газа для потокового ввода газа в поток воды, чтобы создать внутри упомянутого потока воды поток газовых пузырьков. Было показано, что инжекцией газа в водяной поток эффект акустического поглощения может быть увеличен. Этот положительный эффект основан на измененной несжимаемости. Тем самым шумы эффективно ослабляются введенными внутрь водяного слоя газовыми пузырьками. Упомянутый газ может быть введен в слой воды потоковой подачей как до того, как водяной поток входит в представленную конструкцию трубы, так и инжекцией газа в уже установившийся поток воды внутри внешнего канала потока. Для горизонтальной конструкции трубы это может быть, например, сделано посредством трубы или канала, имеющего малый диаметр по сравнению с размером внешнего канала потока, и установленного внутри внешнего канала потока, продолжаясь по существу параллельно ему. Упомянутый канал, предпочтительно, расположен внизу внешней трубы. Для поддержания равномерного выхода пузырьков по всей системе трубы, предпочтительно, используются пористые сопла или небольшие отверстия, которые распределены внутри упомянутого канала. Для вертикальной трубы, - наоборот, - для выхода пузырьков, предпочтительно, используется круговое кольцо. Упомянутое круговое кольцо, также имеющее небольшой диаметр по сравнению с размером внешнего канала потока и установленное внутри внешнего канала потока, предпочтительно, концентрично относительно внутренней и внешней трубы.

Кроме того, в этом варианте исполнения эффект дополнительного поглощения шума достигается рассеянием шума на границе в газовых пузырьках между водой и газом. Газ внутри газовых пузырьков производит дополнительное акустическое глушение. В результате из этой конструкции трубы не выходит почти никакого шума.

В соответствии с другим вариантом исполнения внешняя труба содержит канал для извлечения из внешнего канала потока, по крайней мере, части упомянутого газа, чтобы предотвратить нарастание давления и ухудшение изолирующих свойств водяного слоя. Этот канал может быть установлен, например, в верхней части внешней трубы, для того чтобы извлекать поднимающиеся пузырьки газа. Такое удаление газа предотвращает нарастание давления внутри внешнего канала потока и таким образом удаляет водяной слой вокруг внутренней трубы.

В соответствии со следующим вариантом исполнения внутренняя труба коаксиальна внешней трубе. Такое коаксиальное расположение этих труб приводит к равномерно распределенному потоку воды вокруг внутренней трубы. Это вновь обуславливает одинаково эффективную изоляцию во всех пространственных направлениях. В случае цилиндрических труб с круговыми профилями концентрическое расположение этих двух труб является особенно благоприятным.

В соответствии со следующим вариантом исполнения представленная конструкция трубы дополнительно содержит опорную структуру, соединяющую одну с другой внутреннюю и внешнюю трубы посредством изолирующего элемента для установления виброизолированного соединения между этими двумя трубами. Такое виброизолированное соединение препятствует образованию двустороннего акустического следа между внутренней и внешней трубами. Эта изоляция, предпочтительно, оказывает присущий ей эффект в соответствующем шумовом диапазоне частот, в то же время оставаясь конструктивной опорой. Таким образом, эффективность акустических изоляционных свойств и поглощение водяным потоком не ухудшаются. Упомянутая виброизолированная опора может быть реализована, например, посредством дополнительного гибкого изолирующего элемента, который окружает внутреннюю трубу, к которой эта опора подсоединена, предотвращая таким образом прямой контакт между внутренней и внешней трубами.

В соответствии с еще одним вариантом исполнения диаметр внешней трубы является сравнительно большим относительно диаметра внутренней трубы. Вследствие этого масса воды, протекающей через внешний канал потока, достаточно велика для ослабления акустического излучения, производимого протекающим через внутренний канал потока паром.

Еще один объект настоящего изобретения относится к системе для реализации представленного выше способа, содержащей:

- первое устройство, в частности, генератор для энергетической станции, который выполнен с возможностью приема воды и преобразования упомянутой воды в пар;

- второе устройство, в частности, теплообменник, который выполнен с возможностью приема пара и преобразования упомянутого пара в воду, и

- конструкцию трубы, содержащую внутреннюю трубу, которая в своей внутренности определяет внутренний канал потока, который продолжается в "трубном" направлении внутренней трубы, и внешнюю трубу, которая окружает внутреннюю трубу и продолжается по существу параллельно ей, тем самым определяя внешний канал потока между этими двумя трубами, который по существу параллелен внутреннему каналу потока; при этом упомянутая внутренняя труба имеет входное отверстие пара для впуска пара от упомянутого первого устройства и выходное отверстие пара для выпуска пара в упомянутое второе устройство с целью создания потока пара внутри и вдоль внутреннего канала потока от первого устройства ко второму устройству, при этом внешняя труба имеет входное отверстие воды для впуска воды от второго устройства и выходное отверстие воды для выпуска воды в первое устройство с целью создания потока воды внутри и вдоль внешнего канала потока от второго устройства к первому устройству, причем, поток воды адаптирован для ослабления шума, производимого потоком пара, протекающим через внутренний канал потока.

Такая система применима, например, к энергетической или силовой станции. В таком приложении первое устройство представляет собой, например, генератор, в который поступает вода и посредством тепла преобразуется в пар. Произведенный пар подается во внутреннюю трубу упомянутой двухстеночной конструкции трубы, проходя внутри и вдоль внутреннего канала потока в направлении второго устройства, которое в таком приложении является, например, теплообменником. В теплообменнике пар охлаждается посредством газа, поданного вентиляторами или другим каналом охлаждения воды, для того чтобы преобразовать произведенный пар снова в воду. Затем конденсированная вода через внешний канал потока двухстеночной конструкции трубы направляется назад в генератор. Таким образом устанавливается эффективный контур охлаждения, в котором поток пара и возвратный поток воды направляются через одну и ту же двухстеночную конструкцию трубы. В отличие от известных в соответствующей области техники подобных систем, две отдельные трубы для переноса пара и воды больше не нужны, и они сведены в одну. Поскольку водяной поток адаптирован для ослабления шума, производимого потоком пара, протекающим через внутренний канал потока, дополнительная изоляция внутренней трубы исключена. Таким образом, система экономит не только стоимости материалов, но и пространство для дополнительной трубы, которая в соответствии с настоящим изобретением теперь встроена во вторую трубу, переносящую поток воды. Проверено, что степень ослабления шума потоком воды значительно выше по сравнению с механической изоляцией паровой трубы.

Таким образом, вышеуказанная проблема решена эффективным образом посредством предложенных здесь способа, устройства трубы и системы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие объекты изобретения станут очевидными после пояснения со ссылками на описанный (описанные) далее вариант(ы) исполнения. На нижеследующих чертежах:

фиг.1 показывает общий принцип настоящего изобретения посредством первого варианта исполнения конструкции трубы в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.2 показывает первый вариант исполнения конструкции трубы в соответствии с настоящим изобретением на виде в поперечном сечении;

фиг.3 показывает второй вариант исполнения конструкции трубы в соответствии с настоящим изобретением на виде в поперечном сечении;

фиг.4 показывает продольное сечение второго варианта исполнения, показанного на фиг.3;

фиг.5 показывает третий вариант исполнения конструкции трубы в соответствии с настоящим изобретением на виде поперечного сечения; и

фиг.6 показывает на схематичном виде систему для реализации способа в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1 показывает первый вариант исполнения конструкции 10 трубы, содержащей внутреннюю трубу 12, которая своей внутренностью определяет внутренний канал 14 потока, который продолжается в продольном направлении 16 конструкции 10 трубы. Внутренняя труба 12 окружена внешней трубой 18, которая расположена параллельно внутренней трубе 12. По существу параллельно внутреннему каналу 14 потока между двумя трубами 12, 18 определен внешний канал 20 потока, который также продолжается в продольном направлении 16 трубы.

Таким образом, представлена двухстеночная конструкция 10 трубы с внутренним каналом 14 потока и внешним каналом 20 потока. В соответствии со способом по настоящему изобретению внутри и вдоль внутреннего канала 14 потока создается поток пара. Этот поток пара обозначен стрелками 22.

Поток 22 пара входит во внутренний канал 14 потока на входном отверстии 24 пара и покидает внутренний канал 14 потока на выходном отверстии 26 пара. Входное отверстие 24 пара и выходное отверстие пара, предпочтительно, расположены на противоположных концах внутренней трубы 12. Однако входное/выходное отверстия 24, 26 могут быть расположены в любом другом месте внутренней трубы 12. Созданный поток 22 пара протекает от входного отверстия 24 через внутренний канал 14 потока или через часть внутреннего канала 14 потока к выходному отверстию 26 пара. Входное/выходное отверстия 24, 26, предпочтительно, выполнены в виде входных/выходных насадок, которые с целью упрощения на фиг.1 не показаны.

Дополнительно, в соответствии со способом по настоящему изобретению внутри внешнего канала 20 потока создан поток воды, который обозначен стрелками 28. Поток 28 воды входит во внешний канал 20 потока на входном отверстии 30 воды, протекает между двумя трубами 12, 18 через внешний канал 20 потока и покидает его на выходном отверстии 32 воды.

Предпочтительно, поток 22 пара внутри внутренней трубы 12 и поток воды внутри внешнего канал 20 потока ориентированы в противоположных направлениях. Вместо необходимости дополнительной акустической изоляции, шум, который создается паром 22, протекающим через внутреннюю трубу 12, ослабляется потоком 28 воды, протекающим через внешний канал 20 потока. Тем самым вода действует в качестве дополнительной массы, улучшающей акустическую изоляцию внутренней трубы 12, ослабляя акустическое излучение потоком 22 пара. Для того чтобы эффективно ослаблять производимый потоком 22 пара шум, необходимо, чтобы объем потока 28 воды был значительно больше по сравнению с объемом потока 22 пара.

Если внутренняя труба 12 установлена коаксиально с внешней трубой 18, то ослабление шума может быть эффективно достигнуто по всем направлениям конструкции 10 трубы. Однако коаксиальное расположение двух труб 12, 18 не является необходимым. Например, в тех случаях, когда шум, производимый потоком 22 пара, должен быть ослаблен только с одной стороны конструкции 10 трубы, внутренняя труба 12 может быть также сдвинута в боковом направлении внутри внешней трубы 18.

Фиг.2 показывает вид поперечного сечения первого варианта исполнения конструкции 10 трубы. Дополнительно показаны пузырьки 34 газа, которые в соответствии с вариантом реализации представленного способа введены в поток 28 воды внутри внешнего канала 20 потока. Эти пузырьки 34 газа, предпочтительно, созданы посредством непрерывного ввода газа в поток 28 воды, для того чтобы получить равномерно распределенный поток пузырьков 34 газа внутри потока 28 воды. Пузырьки 34 газа способствуют ослаблению шумов, создаваемых потоком 22 пара во внутреннем канале 14 потока, и улучшают акустическую изоляцию. Упомянутый нежелательный шум, который создается внутри внутренней трубы 12, на фиг.2 показан стрелками 36. Вышеупомянутый поток газа в соответствии со способом по настоящему изобретению либо уже введен в поток 28 воды до ее входа в конструкции 10 трубы, либо инжектируется в поток 28 воды отдельно через впускное отверстие 38 газа и извлекается из потока воды через выпускное отверстие 40 газа. Входное/выходное отверстия 38, 40 газа могут быть, в качестве примера, выполнены в виде "газовых" насадок (с целью упрощения не показаны), выполненных по обоим концам конструкции 10 трубы. Более предпочтительно, газ инжектируется в слой воды из трубки или из канала 49, имеющего небольшой диаметр по сравнению с размером внешнего канала 20 потока, и расположенный внутри этого внешнего канала 20 потока, проходя по существу параллельно ему. Такой канал 49 в качестве примера показан на фиг.5. Упомянутый канал 49, предпочтительно, выполнен в нижней части внешней трубы 18. Для того чтобы поддерживать и даже выпускать газовые пузырьки по всей системе трубопровода, предпочтительно, используются пористые сопла или небольшие отверстия, которые распределены внутри и вдоль упомянутого канала 49 (с целью упрощения не показаны).

Для того чтобы предотвратить образование двустороннего акустического следа, две трубы 12, 18, предпочтительно, на своих продольных концах 40, 42 соединены вместе с образованием виброизолирующего соединения. С целью повышения неподвижности в случае удлиненной конструкции трубы для совместного удержания двух труб 12, 18 на предопределенном расстоянии одна от другой необходима дополнительная опорная структура. Такая опорная структура 44 в качестве примера показана на фиг.3 и 4, которые показывают второй вариант исполнения конструкции 10 трубы в поперечном и в продольном сечениях.

Опорная структура 44 может быть реализована в виде механических опорных стержней, которые соединяют точки внешней поверхность внутренней трубы 12 с точками внутренней поверхности внешней трубы 18. Может быть использован дополнительный изолирующий элемент 46, который окружает внутреннюю трубу 12. В этом случае опорные стержни 44 установлены между внешней трубой 18 и упомянутым изолирующим элементом 46. Таким образом может быть предотвращено непосредственное соединение между внешней трубой 18 и внутренней трубой 12, так что между двумя этими трубами 12, 18 никакого двустороннего акустического следа не образуется.

В соответствии со вторым вариантом исполнения, показанным на фиг.3, внешняя труба 18 дополнительно содержит предохранительный клапан 48, который соединяет внешний канал 20 потока с окружением конструкции 10 трубы. Через этот клапан 48 во избежание нарастания давления из внешнего канала 20 потока может быть удалена, по крайней мере, часть газа 34.

В соответствии с третьим вариантом исполнения, показанным на фиг.5, предусмотрен экстракционный канал 51, предназначенный для удаления, по крайней мере, части газа 34 во избежание нарастания давления и ухудшения изолирующих свойств водяного слоя. Этот канал 51 может быть установлен, например, в верхней части внешней трубы 18, и продолжается вдоль продольного направления внешней трубы 18 для удаления поднимающихся пузырьков газа 34. Такое удаление газа предотвращает нарастание давления внутри внешнего канала 20 потока и, таким образом, исключает водяной слой вокруг внутренней трубы 12, как это схематично показано на фиг.5.

Фиг.6 показывает схематичный вид системы для реализации способа в соответствии с настоящим изобретением. Система 100 содержит первое устройство 50 и второе устройство 60, которые соединены друг с другом посредством представленной конструкции 10 трубы. Такая система 100 используется, например, на энергетической станции, более точно, - в цепи охлаждения энергетической станции. Первое устройство 50, например, может быть генератором энергетической станции, который производит тепло и нуждается в охлаждении водой.

Таким образом, для охлаждения генератора 50 используется поток 28 воды. Во время охлаждения введенный поток 28 воды испаряется, и преобразованный пар 22 вновь покидает генератор 50. Образованный пар течет назад через внутренний канал 14 потока представленной конструкции 10 трубы и на другом конце конструкции 10 трубы входит во второе устройство 60, которое в данном приложении обычно представлено теплообменником. Такой теплообменник 60 получает пар 22, охлаждает его потоком газа или другой жидкостью и конденсирует его в воду 28. Затем конденсированная вода через внешний канал 20 потока конструкции 10 трубы заводится назад в генератор 50.

По сравнению с другими системами современного уровня для соединения двух устройств 50, 60 вместо использования двух отдельных труб - одной для воды и одной для потока пара, использована двухстеночная конструкция 10 трубы, Поток 28 воды, который окружает внутреннюю трубу 12, несущую пар 22, таким образом ослабляет производимый паром 22 шум и действует как акустическая изоляция. Как упомянуто выше, внутри потока 28 воды может быть создан дополнительный поток газовых пузырьков 34 для увеличения эффекта акустического поглощения водяного потока 28. Поскольку никаких отдельных труб больше не нужно, может быть сэкономлено "изолирующее пространство". Нет больше необходимости также и в дополнительной акустической изоляции трубы, переносящей пар, так что можно сэкономить на стоимости материалов.

Таким образом, представлены способ, конструкция трубы и система, которые дают возможность ослабить шум, производимый идущим по трубе паром. Производимый шум ослабляется, в основном, потоком воды, который протекает по внешнему каналу потока двухстеночной трубы, которая несет в своем внутреннем канале потока поток пара. Следует особенно заметить, что размеры и форма конструкции трубы могут изменяться, не отклоняясь от объема изобретения.

Хотя данное изобретение проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в вышеизложенном описании, такая его иллюстрация и описание должны рассматриваться как иллюстративные или примерные, но не ограничивающие: изобретение не сводится ни к каким раскрытым вариантам исполнения. Специалистами в данной области техники, работающими с заявленным изобретением в результате анализа чертежей, описания и приложенных пунктов формулы изобретения могут быть придуманы и выполнены иные вариации раскрытых вариантов исполнения.

В этих пунктах слово "содержащий" не исключает присутствия других элементов или этапов, а признаки единственного числа не исключают множественности. Один элемент или другой блок может выполнять функции нескольких позиций, упомянутых в пунктах формулы изобретения. Тот простой факт, что некоторые размеры упоминаются во взаимно различных пунктах, не означает, что для получения положительного эффекта не может быть использована комбинация этих размеров.

Любые ссылочные знаки в пунктах формулы изобретения не должны истолковываться как ограничивающие его объем.

1. Способ ослабления шума, производимого трубами, переносящими текучие субстанции, газы, частицы или их комбинации, включающий в себя этапы

- обеспечения конструкции (10) трубы, которая содержит внутреннюю трубу (12), внутри которой образован внутренний канал (14) потока, который проходит в трубном направлении (16) внутренней трубы (12), и внешнюю трубу (18), которая окружает внутреннюю трубу (12) и проходит по существу параллельно ей, тем самым образуя внешний канал (20) потока между этими двумя трубами (12, 18), который по существу параллелен внутреннему каналу (14) потока;

- создания потока (22) пара внутри и вдоль внутреннего канала (14) потока,

- создания потока (28) воды внутри и вдоль внешнего канала (20) потока, причем, поток (28) воды адаптирован для ослабления шума, производимого потоком (22) пара, протекающим через внутренний канал (14) потока, и

- потоковой подачи газа в поток (28) воды, чтобы создать внутри потока (28) воды поток газовых пузырьков (34).

2. Способ по п. 1, в котором газ непрерывно вводят в поток (28) воды непрерывной потоковой подачей для создания потока газовых пузырьков (34), которые равномерно распределены внутри потока (28) воды.

3. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этап извлечения по крайней мере части газа из внешнего канала (20)

потока для предотвращения нарастания давления или исключения водяного слоя.

4. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этап размещения внутренней трубы (12) коаксиально с внешней трубой (18).

5. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этап установки между двумя трубами (12, 18) виброизолированного соединения с использованием виброизолированной опоры.

6. Способ по п. 1, в котором объем потока (28) воды является сравнительно большим относительно объема потока (22) пара.

7. Конструкция трубы для реализации способа по п. 1, содержащая

- внутреннюю трубу (12), внутри которой образован внутренний канал (14) потока, который проходит в трубном направлении внутренней трубы (12), и

- внешнюю трубу (18), которая окружает внутреннюю трубу (12) и проходит по существу параллельно ей, тем самым образуя внешний канал (20) потока между двумя трубами (12, 18), который по существу параллелен внутреннему каналу (14) потока;

при этом внутренняя труба (12) имеет входное отверстие (24) пара и выходное отверстие (26) пара для впуска и выпуска пара с целью создания потока (22) пара внутри и вдоль внутреннего канала (14) потока от входного отверстия (24) пара к выходному отверстию (26) пара, при этом внешняя труба (18) имеет входное отверстие (30) воды и выходное отверстие (32) воды для впуска и выпуска воды с целью создания потока (28) воды внутри и вдоль внешнего канала (20) потока от входного отверстия (30) воды к выходному отверстию (32) воды, при этом поток (28) воды адаптирован для ослабления шума, производимого потоком (22) пара, протекающим через внутренний канал (14) потока, а внешняя труба (18) дополнительно имеет впускное отверстие (38) газа для потоковой подачи газа в поток (28) воды, чтобы создать внутри потока (28) воды поток газовых пузырьков (34).

8. Конструкция трубы по п. 7, в которой внешняя труба (18) содержит экстракционный канал (51) для извлечения из внешнего канала (20) потока, по крайней мере, части газа во избежание нарастания давления и ухудшения изолирующих свойств водяного слоя.

9. Конструкция трубы по п. 7, в которой внутренняя труба (12) является коаксиальной внешней трубе (18).

10. Конструкция трубы по п. 7, дополнительно содержащая опорную структуру, соединяющую одну с другой внутреннюю и внешнюю трубы (12, 18) посредством изолирующего элемента (46) для установления виброизолированного соединения между этими двумя трубами (12, 18).

11. Конструкция трубы по п. 7, в которой диаметр внешней трубы (18) является относительно большим относительно диаметра внутренней трубы (12).

12. Система для реализации способа по п. 1, содержащая:

- первое устройство (50), в частности, генератор для энергетической станции, который выполнен с возможностью приема воды и преобразования воды в пар;

- второе устройство (60), в частности, теплообменник, который выполнен с возможностью приема пара и преобразования

пара в воду, и

- конструкцию трубы по п. 7, содержащую внутреннюю трубу (12), внутри которой образован внутренний канал (14) потока, который проходит в трубном направлении внутренней трубы (12), и внешнюю трубу (18), которая окружает внутреннюю трубу (12) и проходит по существу параллельно ей, тем самым определяя внешний канал (20) потока между этими двумя трубами (12, 18), который по существу параллелен внутреннему каналу (14) потока; при этом внутренняя труба (12) имеет входное отверстие (24) пара для впуска пара от первого устройства (50) и выходное отверстие (26) пара для выпуска пара во второе устройство (60) с целью создания потока (22) пара внутри и вдоль внутреннего канала (14) потока от первого устройства (50) ко второму устройству (60), при этом внешняя труба (18) имеет входное отверстие (30) воды для впуска воды от второго устройства (60) и выходное отверстие (32) воды для выпуска воды в первое устройство (50) с целью создания потока (28) воды внутри и вдоль внешнего канала (20) потока от второго устройства (60) к первому устройству (50), при этом поток (28) воды адаптирован для ослабления шума, производимого потоком (22) пара, протекающим через внутренний канал (14) потока, а внешняя труба (18) дополнительно имеет впускное отверстие (38) газа для потоковой подачи газа в поток (28) воды, чтобы создать внутри потока (28) воды поток газовых пузырьков (34).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к силовому шлангокабелю для передачи больших количеств электрической энергии, текучих сред и электрических токов/сигналов с поверхности моря к оборудованию, расположенному на морском дне, в особенности к глубоководному оборудованию.

Изобретение относится к трубным блокам для прокладки теплопроводов, преимущественно надземных. .

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности. .

Изобретение относится к криогенной технике. .

Изобретение относится к сварке, р частности к конструкциям цгитрлторои для одновременной сборки стыков друх параллельно расположен1гмх труб, и может быть использопано в .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к глушителям шума для установок осушки воздуха. Глушитель шума для установки осушки воздуха системы обеспечения сжатым воздухом содержит корпус, на котором расположены впускное и выпускное отверстия для соответственно подачи и отведения наружу выпускаемого из установки осушки воздуха, насыщенного конденсатом сжатого воздуха.

Глушитель предназначен для снижения шума выхлопной струи пара. Глушитель состоит из верхней и нижней ступеней.

Способ предназначен для глушения шума в движущемся газовом потоке. Способ состоит в том, что газовый поток звуковой частоты, характеризующийся определенной величиной амплитуды давления, в пакете ленточных спиралей разбивается спиралями на отдельные одинакового направления вращения потоки, взаимодействующие между собой и поверхностями спиралей с сохранением общего прямоточного направления.

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматических двигателей. Глушитель содержит конический стакан с резьбой из пористого материала, установленный днищем вверх, и соосную со стаканом внутреннюю пустотелую цилиндрическую направляющую с упором и отверстиями, оси которых перпендикулярны оси направляющей, заглушенную с одного торца и имеющую штуцер на другом торце, снабжен поршнем, имеющим возможность перемещения по направляющей от упора для перекрытия отверстий направляющей, наружная поверхность поршня снабжена резьбой для соединения со стаканом, и внутренней и внешней цилиндрических втулок с буртиками и пружиной, расположенной между буртиками втулок, втулки установлены вокруг направляющей, внешняя втулка соединена с поршнем, а внутренняя втулка и направляющая имеют резьбу для перемещения внутренней втулки по направляющей.

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному и низкочастотному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при шумоглушении в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.

Устройство предназначено для глушения гидродинамического шума, передаваемого по заполняющей трубопроводы жидкой среде. Содержит металлический корпус с упругим элементом, сообщенный с трубопроводом посредством горла.

Изобретение относится к области устройств подавления излучения звука в окружающую среду в системах удаления отходящих промышленных газов. .
Наверх