PL167944B1 - Rezonansowa czerpnia powietrza, zwłaszcza do kompresorów i sprężarek - Google Patents

Abstract

1 · Rezoaansowa czerpniapowietrzą, zwłaszcza do kompresorów i sprężarek, zawierająca elementy osłonowe wypełnione materiałem dźwiękochłonnym, ukształtowane w postać komory zaopatrzonej w cylindryczny odcinek przewodu czerpnego, znamienna tym, że stanowi ją rezonansowa komora (1) zwłaszcza prostokątnokształtna, mająca znamionową pojemność (V), będącą funkcją jej częstotliwości rezonansowej (fo), zaopatrzona na wyjściu w cylindryczny przewód odprowadzający (2), którego wlot (W)jest usytuowany na wysokości (h) mniejszej lub najwyżej równej największej wysokości całkowitej (H) wnętrza komory (1), mającej na przeciwległym w stosunku do wlotu (W) przewodu odprowadzającego krańcu, w odległości maksymalnej (Lwy), usytuowany najkorzystniej w osi pionowej smukły komin czerpny (3), mający długość efektywną (Lef) równą 1-0,7 jego średnicy wewnętrznej (d), przy czym znamionowa częstotliwość rezonansowa (fo) czerpni mierzona w Hz jest wielkością stałą i odpowiada zależności .

Description

Przedmiotem wynalazku jest rezonansowa czerpnia powietrza, zwłaszcza do kompresorów i sprężarek.

Wynalazek dotyczy budowy układów tłumików hałasu dla urządzeń przemysłowych.

Stosowane w kompresorach i sprężarkach przemysłowych stacjonarnych czerpnie powietrza powodują emisję dźwięków w zakresie częstotliwości utrzymującym się w przedziale od 2 Hz do 4000 Hz. Dźwięki w zakresie częstotliwości od 2 Hz do 64 Hz są niesłyszalnymi dla ucha ludzkiego infradźwiękami o długości fali utrzymującej się w przedziale od 170 m do 5 m. Są one konwencjonalnymi metodami trudne lub niemożliwe do wytłumienia, a ich obecność w otoczeniu naturalnym człowieka jest wysoce szkodliwa dla zdrowia, zwłaszcza przy dłuższym oddziaływaniu. Dźwięki w zakresie częstotliwości od 64 Hz do 4000 Hz, będące dźwiękami częstotliwości

167 944 słyszalnych, są w pewnym stopniu w różnego typu tłumikach pasywnych wytłumiane. Znane są i stosowane liczne rozwiązania tłumików hałasu wydmuchu i tłumików hałasu nawiewnych i wywiewnych, stosowanych w przemysłowych urządzeniach i instalacjach. Znane jest między innymi rozwiązanie czerpni powietrza obiegowego zasysanego z produkcyjnej hali przemysłowej dla klimatyzacji według opisu patentowego polskiego nr B6 560. Czerpnia ta składa się z licznych poziomych nachylonych w stosunku do płaszczyzny czerpnego otworu listew zamocowanych jedna nad drugą. Charakterystyczne jest w tej konstrukcji że zawiera ona cienkościenne kształtowniki o przekroju ceownika, wypełnione materiałem dźwiękochłonnym, usytuowane pod ostrym kątem do powierzchni otworu czerpnego oraz że kształtowniki te są wykonane z aluminiowej blachy i zawierają wewnątrz warstwę głuszącej pasty oraz warstwę szklannego włókienniczego materiału.

Znane i opisane rozwiązanie czerpni powietrza obiegowego do instalacji klimatyzacyjnych nie nadaje się do bezpośredniej aplikacji jako czerpnia powietrza dla sprężarek i kompresorów stacjonarnych przemysłowych, ze względu na stosunkowo znaczne opory przepływu powietrza stwarzane przez jej poprzeczne labiryntowe kształtowniki. Znanej konstrukcji czerpnie powietrza dla sprężarek i kompresorów przemysłowych,zwłaszcza stacjonarnych mają postać komory zaopatrzonej w cylindryczny odcinek przewodu czerpnego. ścianki komory znanych czerpni są wypełnione materiałem izolacyjnym, a jej wnętrze jest zaopatrzone w liczne labiryntowe przegrody zwiększające długość drogi przepływu powietrza i zmieniające wielokrotnie kierunek przepływu strug, dla zminimalizowania skutków drgań słupa powietrza generowanych przez pracujące urządzenie przemysłowe.

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie opracowania nowej konstrukcji aktywnej czerpni powietrza dla sprężarek i kompresorów, wykorzystującej aktywnie zjawisko rezonansu dźwięku w przedziale częstotliwości infradźwiękowych.

Rezonansowa czerpnia powietrza,zwłaszcza do kompresorów i sprężarek, zawierająca znane elementy osłonowe wypełnione materiałem dźwiękochłonnym, ukształtowane w postać komory oraz zaopatrzona w znany cylindryczny odcinek przewodu czerpnego charakterystyczna tym według wynalazku, że stanowi ją rezonansowa komora zwłaszcza prostokątnokształtna, mająca znamionową pojemność będącą funkcją jej częstotliwości rezonansowej. Komora rezonansowa jest zaopatrzona na wyjściu w cylindryczny przewód odprowadzający, którego wlot jest we wnętrzu komory usytuowany na wysokości mniejszej lub najwyżej równej największej wysokości całkowitej rezonansowej komory. Komora ma na przeciwległym w stosunku do wlotu przewodu odprowadzającego krańcu, w maksymalnej odległości, usytuowany najkorzystniej w osi pionowej smukły komin czerpny. Długość efektywna komina czerpnego równa jest 1 + 0,7 jego średnicy wewnętrznej. Istotnym jest, że znamionowa częstotliwość rezonansowa czerpni mierzona w Hz jest wielkością stałą i odpowiada iloczynowi 40 średnic wewnętrznych pomnożonych przez iloczyn pojemności komory rezonansowej i długości efektywnej komina, podniesiony do potęgi 1/2. Dźwiękochłonne podwójne ścianki rezonansowej komory i komina czerpnego, mają izolacyjność dźwiękochłonną mierzoną w dB, odpowiadającą iloczynowi 40 logarytmów znamionowej częstotliwości generowanych przez czerpnię drgań akustycznych i infraakustycznych /utrzymującej się w przedziale od 2 Hz do 4000 Hz/, podzielonej przez częstotliwość rezonansową ścianek podwójnych komory i komina. Wymienioną częstotliwość rezonansową stanowi cyfra 600 podzielona przez iloczyn gęstości izolacyjnej najkorzystniej sypkiego materiału wypełniającego podwójne ścianki komory i komina /większej lub najwyżej równej 1000 kg/m / pomnożonej przez średnicę komina czerpnego i podniesionej do potęgi 0,5. Najkrótsza odległość od punktu wlotu komina czerpnego do punktu wylotu przewodu odprowadzającego jest większa lub najwyżej równa jednej trzeciej pojemności komory rezonansowej podniesionej do potęgi 1/3. Istotnym jest nadto, że pionowa oś komina czerpnego jest na części swej długości efektywnej zakrzywiona.

Dzięki zastosowaniu w rozwiązaniu czerpni według wynalazku zespołu cech konstrucyjnych normujących ściśle wymiary jej komory rezonansowej oraz czerpnego komina w zależności od częstotliwości rezonansowych komory i częstotliwości generowanego przez pracujące urządzenie przemysłowe hałasu, okazało się możliwe znaczące obniżenie uciążliwości akustycznej pracy czerpni w instalacjach przemysłowych. Zastosowanie zespołu charakterystycznych cech konstrukcyjnych w czerpni według wynalazku dostosowujących ją indywidualnie i ściśle do charakteru

167 944 emisji akustycznej przyłączonego urządzenia przemysłowego, pozwala na znaczące zmniejszenie sumarycznego współczynnika oporu miejscowego czerpni oraz zmniejszenie strat całkowitych ciśnienia zasysania czerpni, pracującej w rezonansie własnym sprzyjającym procesowi pobierania powietrza przez urządzenie.

Wynalazek jest szczegółowo opisany na przykładzie jego wykonania i zobrazowany na rysunku przedstawiającym schematycznie przekrój pionowy czerpni.

Jak pokazano na rysunku rezonansowa czerpnia powietrza, zwłaszcza do kompresorów i sprężarek, zawiera elementy osłonowe wypełnione materiałem dźwiękochłonnym, ukształtowane w postać komory, zaopatrzonej w cylindryczny odcinek przewodu czerpnego. Istotnym jest według wynalazku, że czerpnię stanowi rezonansowa sztywna, regularnej budowy komora 1, zwłaszcza prostokątnokształtna, mająca znamionową pojemność V będącą funkcją jej częstotliwości rezonansowej fo. Komora 1 jest zaopatrzona na wyjściu w cylindryczny przewód odprowadzający 2 zassane powietrze do kompresora lub sprężarki, którego wlot W jest usytuowany na wysokości h mniejszej lub najwyżej równej największej wysokości całkowitej H wnętrza komory 1. Komora , 1 ma na przeciwległym w stosunku do wlotu W przewodu odprowadzającego krańcu, w odległości maksymalnej Lwy usytuowany najkorzystniej w osi pionowej smukły, sztywny komin czerpny 3. Komin ma długość efektywną Lef równą 1 + 0,7 jego średnicy wewnętrznej d. Znamionowa częstotliwość rezonansowa fo czerpni mierzona w Hz jest wielkością stałą i odpowiada zależności fo = 48d/(V.L^f)1/2 /1/

Dźwiękochłonne podwójne ścianki 4 rezonansowej komory 1 i dźwiękochłonna podwójna ścianka 5 komina czerpnego 3, mają izolacyjność dźwiękochłonną R mierzoną w dB, odpowiadającą zależności

R = 40 lg ---- /2/ f r gdzie f jest znamionową częstotliwością generowanych przez czerpnię drgań akustycznych i infraakustycznych /utrzymującą się w przedziale od 2 Hz do 4000 Hz/, a fr jest częstotliwością rezonansową ścianek podwójnych 4 i 5 komory i komina. Spełnia ona zależność

600 /3/ (M.d) w której M jest gęstością izolacyjnego najkorzystniej sypkiego materiału wypełniającego podwójne ścianki 4 i 5, większą lub najwyżej równą 1000 kg/m . Najkrótsza odległość od punktu wlotu A komina czerpnego 3 do punktu wylotu B przewodu odprowadzającego 2 jest większa lub najwyżej równa W niektórych wykonaniaej rezonansowej czerpni według wynalazku pionowa oś komina czerpnego 3 jest na części swej długości efektywnej Lef zakrzywiona.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Rezonansowa czerpnia powietrza, zwłaszcza do kompresorów i sprężarek, zawierająca elementy osłonowe wypełnione materiałem dźwiękochłonnym, ukształtowane w postać komory zaopatrzonej w cylindryczny odcinek przewodu czerpnego_/z narninnna tym, że stanówi ąą eezonansowa komora /1/ zwłaszcza prosSokątnokształtna₁ mająca znamionową pojemność /V/, będącą funkcją jej częstotliwości rezonansowej /fo/, zaopatrzona na wyjściu w cylindryczny przewód odprowadzający /2/, którego wlot /W/ jest usytuowany na wysokości /h/ mniejszej lub najwyżej równej największej wysokości całkowitej /H/ wnętrza komory /1/, mającej na przeciwległym w stosunku do wlotu /W/ przewodu odprowadzającego krańcu, w odległości maksymalnej /Lwy/, usytuowany najkorzystniej w osi pionowej smukły komin czerpny /3/, mający długość efektywną /Lef/ równą 1 : 0,7 jego średnicy wewnętrznej /d/, przy czym znamionowta częstotliwość rezonansowa /fo/ czerpni mierzona w Hz jest wielkością stałą i odpowiada zależności /1/ to = ,48d___ ...

/V.Lef/^1/2 natomiast dźwiękochłonne podwójne ścianki /4/ rezonansowej komory /1/ i dźwiękochłonna podwójna ścianka /5/ komina czerpnego /3/, mają izolacyjność dźwiękochłonną /R/ mierzoną w dB odpowiadającą zależności

R = 40 lg --Ł-- /2/ fr gdzie /f/ jest znamionową częstotliwością generowanych przez czerpnię drgań akustycznych i infraakustycznych /utrzymującą się w przedziale od 2 Hz do 4000 Hz/, a /fr/ częstotliwością rezonansową ścianek podwójnych /4/ i /5/ komory i komina, spełniającą zależność fr __600 /M.d/ '62 /3/ w której /M/ jest gęstością izolacyjnego najkorzystniej sypkiego materiału wypełniającego podwójne ścianki /4/ i /5/, większą lub najwyżej równą 1000 kg/m , a nadto najkrótsza odległość od punktu wlotu /A/ komina czerpnego /3/ do punktu wylotu /B/ przewodu odprowadzającego /2/ jest większa lub najwyżej równa 1 /V/1/3.

2. Rezonansowa czerpnia według zastrz. 1, znamienna tym, że pionowa oś komina czerpnego /3/ na części swej długości efektywnej jest zakrzywiona.