Патент на изобретение №2305783

(54) КАМЕРНЫЙ ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ПРОМЫШЛЕННОГО ПЫЛЕСОСА

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике глушения шума. Задача изобретения – повышение эффективности шумоглушения за счет настройки камерного глушителя путем поворота звукопоглощающего элемента. Камерный глушитель шума содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, в корпусе перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока установлены, по крайней мере, два диска с отверстиями, образующие камеры, причем отверстия дисков поочередно смещены относительно оси корпуса таким образом, что отверстия в двух смежных дисках не совпадают, при этом корпус изнутри облицован звукопоглощающим материалом, а также диски облицованы звукопоглощающим материалом со стороны движения аэродинамического потока. Отношение длины корпуса L₁ к его диаметру D лежит в оптимальном интервале величин L₁/D=3,5…4,0, а отношение диаметра корпуса D к диаметру D₁ выпускного патрубка лежит в оптимальном интервале величин D/D₁=4,5…5,5, а отношение диаметра корпуса D к диаметру d отверстия дисков лежит в оптимальном интервале величин D/d=5,0…6,0. Отношение диаметра корпуса D к длине камеры L_K лежит в оптимальном интервале величин D/L_K=2,0…4,5. Корпус выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала. Звукопоглощающий материал выполнен из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом. 8 з.п. ф-лы. 1 ил.

Изобретение относится к технике глушения шума.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является камерный глушитель шума по патенту Великобритании №2104148, МПК F01N 7/16, 1983, содержащий цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, в корпусе перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока установлены, по крайней мере, два диска с отверстиями, образующие камеры, причем отверстия дисков поочередно смещены относительно оси корпуса таким образом, что отверстия в двух смежных дисках не совпадают (прототип).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет возможности возникновения «лучевого эффекта» и вследствие этого проникновение звуковых волн как по оси глушителя, так и через его две стенки.

Технический результат – повышение эффективности шумоглушения за счет настройки камерного глушителя путем поворота звукопоглощающего элемента.

Это достигается тем, что в камерном глушителе шума, содержащем цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, в корпусе перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока установлены, по крайней мере, два диска с отверстиями, образующие камеры, причем отверстия дисков поочередно смещены относительно оси корпуса таким образом, что отверстия в двух смежных дисках не совпадают, корпус изнутри облицован звукопоглощающим материалом, а также диски облицованы звукопоглощающим материалом со стороны движения аэродинамического потока.

На чертеже представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума.

Камерный глушитель шума содержит цилиндрический корпус 1, жестко соединенный с торцевым впускным 6 и выпускным 8 патрубками. В корпусе 1 перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока установлены, по крайней мере, два диска 2 с отверстиями 3, образующие камеры 4, причем отверстия 3 дисков поочередно смещены относительно оси корпуса 1 таким образом, что отверстия в двух смежных дисках 2 не совпадают, при этом корпус изнутри облицован звукопоглощающим материалом 7, а также диски 2 облицованы звукопоглощающим материалом 5 со стороны движения аэродинамического потока. Отношение длины корпуса L₁ к его диаметру D лежит в оптимальном интервале величин L₁/D=3,5…4,0; а отношение диаметра корпуса D к диаметру D₁ выпускного патрубка лежит в оптимальном интервале величин D/D₁=4,5…5,5; а отношение диаметра корпуса D к диаметру d отверстия дисков лежит в оптимальном интервале величин D/d=5,0…6,0, а отношение диаметра корпуса D к длине камеры L_K лежит в оптимальном интервале величин D/L_K=2,0…4,5. Корпус 1 выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17 или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин – 1:(2,5…3,5).

Звукопоглощающий материал выполнен из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».

Звукопоглощающий материал выполнен на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа. Звукопоглощающий материал выполнен из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30…45% (на чертеже не показано).

Звукопоглощающий материал выполнен в виде элементов с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас (на чертеже не показано). Звукопоглощающий материал выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3…2,5 мм (на чертеже не показано).

Камерный глушитель шума работает следующим образом.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха поступают в полость корпуса 1 и встречают на своем пути диски 2 с отверстиями 3, при этом явление «лучевого эффекта» полностью исключается за счет того, что отверстия 3 дисков поочередно смещены относительно оси корпуса 1 таким образом, что отверстия в двух смежных дисках 2 не совпадают. Камерные полости 4, образованные дисками 2, выполняют функцию акустического фильтра низкой частоты. Повышение эффективности шумоглушения происходит за счет наличия звукопоглощающего слоя 7 на внутренней поверхности корпуса и патрубков, а также за счет облицовки дисков 2 звукопоглощающим материалом 5 со стороны движения аэродинамического потока.

Конструкция глушителя шума проста в изготовлении и обслуживании.

Формула изобретения

1. Камерный глушитель шума, содержащий цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, в корпусе перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока установлены, по крайней мере, два диска с отверстиями, образующие камеры, причем отверстия дисков поочередно смещены относительно оси корпуса таким образом, что отверстия в двух смежных дисках не совпадают, отличающийся тем, что корпус изнутри облицован звукопоглощающим материалом, а также диски облицованы звукопоглощающим материалом со стороны движения аэродинамического потока.

2. Камерный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что отношение длины корпуса L₁ к его диаметру D лежит в оптимальном интервале величин L₁/D=3,5…4,0, а отношение диаметра корпуса D к диаметру D₁ выпускного патрубка лежит в оптимальном интервале величин D/D₁=4,5…5,5, а отношение диаметра корпуса D к диаметру d отверстия дисков лежит в оптимальном интервале величин D/d=5,0…6,0.

3. Камерный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что отношение диаметра корпуса D к длине камеры L_K лежит в оптимальном интервале величин D/L_K=2,0…4,5.

4. Камерный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17 или материала типа «Герлен-Д».

5. Камерный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающий материал выполнен из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100.

6. Камерный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающий материал выполнен на основе алюмосодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа.

7. Камерный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающий материал выполнен из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия, или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30…45%.

8. Камерный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающий материал выполнен в виде элементов с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас.

9. Камерный глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающий материал выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3…2,5 мм.

РИСУНКИ