Влияние конструкции и рабочей среды на виброизолирующие свойства компенсаторов трубопроводов

Аннотация

Для эффективного применения компенсаторов трубопроводов энергетических установок в целях виброизоляции по линии трубопроводов необходимо учитывать их вибрационную жёсткость на заданной частоте. Сегодня для типовых компенсаторов нет данных по их вибрационным жёсткостям, в литературе отсутствуют сведения о физических моделях, описывающих передачу вибрации через компенсаторы. В статье представлены стенды и результаты экспериментального определения вибрационных жёсткостей типовых компенсаторов. Установлено, что вибрационные жёсткости компенсаторов с увеличением частоты вибрации превышают статические жёсткости на два порядка и более. Это обусловливает существенную ошибку при расчётах передачи вибрации. Слабо сжимаемая рабочая среда (вода) внутри компенсатора дополнительно увеличивает его вибрационную жёсткость на порядок и более. Экспериментально исследовано влияние среды и скорости её протока на вибрационную жёсткость компенсатора, предложены физические модели, определяющие рост вибрационной жёсткости компенсатора с жидкостью при увеличении частоты вибрации и скорости её протока. Создана и испытана конструкция компенсатора с уменьшенной на два порядка вибрационной жёсткостью в диапазоне частот от 30 до 800 Гц. Показано, что для уменьшения передачи вибрации компенсаторами с жидкостью необходимо снижать вибрационную структурную жёсткость их упругих элементов и уменьшать пульсации давления рабочей среды в компенсаторе и трубопроводах.

EDN: HJWKGW