Патент на изобретение №2310762
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ГАЗОВОГО ПОТОКА КОНУСНОГО ТИПА
(57) Реферат:
Изобретение относится к машиностроению, а именно к глушителям шума газового потока преимущественно при стравливании сжатого газа. Технический результат – повышение эффективности глушителя путем увеличения надежности и уменьшения материалоемкости и выравнивание скорости газа на выходе. Глушитель шума газового потока содержит диффузорный корпус с впускным и выпускным отверстиями и дросселирующие решетки, установленные последовательно в корпусе и выполненные с сотовыми ячейками, причем суммарная площадь ячеек каждой решетки уменьшается в сторону от впускного отверстия. Каждая четная дросселирующая решетка выполнена с сотовыми ячейками, заполненными звукопоглощающими элементами, расположенными в шахматном порядке по сечению дросселирующей решетки. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к глушителям шума газового потока преимущественно при стравливании сжатого газа. Известен глушитель шума газового потока, содержащий диффузорный корпус с впускным и выпускным отверстиями и дросселирующие решетки, установленные последовательно в корпусе и выполненные с сотовыми ячейками, причем суммарная площадь ячеек каждой решетки уменьшается в сторону от впускного отверстия (А.С. СССР №1301996, опубл. 07.04.1987, прототип). Недостатком глушителя является низкая эффективность шумоглушения. Технический результат – повышение эффективности глушителя путем увеличения надежности и уменьшения материалоемкости и выравнивание скорости газа на выходе. Это достигается тем, что в глушителе шума газового потока, содержащем диффузорный корпус с впускным и выпускным отверстиями и дросселирующие решетки, установленные последовательно в корпусе и выполненные с сотовыми ячейками, причем суммарная площадь ячеек каждой решетки уменьшается в сторону от впускного отверстия, каждая четная дросселирующая решетка выполнена с сотовыми ячейками, заполненными звукопоглощающими элементами, расположенными в шахматном порядке по сечению дросселирующей решетки. Звукопоглощающий элемент дросселирующей решетки может быть 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. Звукопоглощающий элемент дросселирующей решетки может быть 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 элемент дросселирующей решетки может быть 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%. Звукопоглощающий элемент дросселирующей решетки может быть выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа “Агат”, “Антивибрит”, “Швим”, помещенной в оболочку из звукопрозрачного материала, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3…2,5 мм (не показано). На фиг.1 представлен глушитель, продольный разрез; на фиг.2 – то же, поперечное сечение (вариант с прямоугольными ячейками); на фиг.3 – то же (вариант с шестигранными ячейками). Глушитель шума содержит диффузорный корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 отверстиями и дросселирующие решетки 4, выполненные с сотовыми ячейками, причем суммарная площадь ячеек каждой решетки 4 уменьшается в сторону от впускного отверстия 2. По меньшей мере последняя в сторону от впускного отверстия 2 решетка 4 может быть выполнена с уменьшающейся от периферии к центру площадью сечений сотовых ячеек. Сотовые ячейки могут быть выполнены с переменным по площади шагом или толщиной стенок, причем каждая четная дросселирующая решетка выполнена с сотовыми ячейками, заполненными звукопоглощающими элементами 5, расположенными в шахматном порядке по сечению дросселирующей решетки. Звукопоглощающий элемент 5 дросселирующей решетки 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 или полимером типа “Повиден”. Звукопоглощающий элемент 5 дросселирующей решетки 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 элемент 5 дросселирующей решетки 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%. Звукопоглощающий элемент 5 дросселирующей решетки выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа “Агат”, “Антивибрит”, “Швим”, помещенной в оболочку из звукопрозрачного материала, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3…2,5 мм (не показано). Глушитель шума работает следующим образом. Поступающий через впускное отверстие 2 сжатый газ на каждой дросселирующей решетке 4 снижает полное давление и расширяется, причем в объеме за каждой решеткой 4 происходит выравнивание и торможение потока. В результате перед последней решеткой 4 полное давление будет докритическим, а скорость потока на выходе из выпускного отверстия 3 будет существенно дозвуковой. Жесткость дросселирующих решеток 4 обеспечивает отсутствие значительных вибраций в нестационарном потоке, что повышает ресурс и надежность глушителя. Жесткость и надежность конструкции повышается путем увеличения толщины сотовых ячеек, а площадь решеток 4 регулируется путем изменения шага сот или толщины их стенок. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя 3, представляющих собой модель резонаторов “Гельмгольца”, где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора, о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя.
Формула изобретения
1. Глушитель шума газового потока, содержащий диффузорный корпус с впускным и выпускным отверстиями и дросселирующие решетки, установленные последовательно в корпусе и выполненные с сотовыми ячейками, причем суммарная площадь ячеек каждой решетки уменьшается в сторону от впускного отверстия, отличающийся тем, что каждая четная дросселирующая решетка выполнена с сотовыми ячейками, заполненными звукопоглощающими элементами, расположенными в шахматном порядке по сечению дросселирующей решетки. 2. Глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающий элемент дросселирующей решетки выполнен из минеральной ваты на базальтовой основе типа “Rockwool”, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа Э3-100. 3. Глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающий элемент дросселирующей решетки 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. 4. Глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающий элемент дросселирующей решетки 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%. 5. Глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающий элемент дросселирующей решетки выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката типа “Агат”, “Антивибрит”, “Швим”, помещенной в оболочку из звукопрозрачного материала, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3…2,5 мм.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
