PL52630B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.11.1967 52630 KI. 27 c,ll/04 MKP F 04 d UKD 4/9 Wspóltwórcy wynalazku: doc. dr inz. Zbigniew Zwierzycki, Stanislaw Marks Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Urzadzenie do tlumienia halasu wentylatorów kopalnianych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do tlu¬ mienia halasu wentylatorów kopalnianych wypo¬ sazone w komore rozprezania u wylotu wentylato¬ ra oraz w kanal dyfuzorowy, w którym równolegle do kierunku przeplywu powietrza z wentylatora sa umieszczone przegrody absorbujace energie dzwiekowa.Wentylatory, a zwlaszcza wentylatory kopalnia¬ ne przeznaczone do obiegowego przewietrzania wyrobisk górniczych, powoduja duzy halas, który w calym szeregu przypadków jest bardzo nieprzy¬ jemny dla otoczenia i moze byc nawet szkodliwy dla zdrowia ludzkiego. Halas duzych wentylato¬ rów kopalnianych rozprzestrzenia sie czesto na odleglosc kilku kilometrów od zródla dzwieku.Przyczyny halasu sa róznego rodzaju, jednak do¬ minujacy jest wplyw zaburzen aerodynamicznych podczas przeplywu powietrza przez wirnik wenty¬ latora. Jak wiadomo, szczególnie duze halasy wy¬ woluja wentylatory typu osiowego. Ten rodzaj wentylatorów znajduje szerokie zastosowanie w kopalniach, ze wzgledu na dogodny sposób ich regulacji w zaleznosci od zapotrzebowania po¬ wietrza oraz mozliwosci latwego za ich pomoca odwracania wentylacji, to znaczy zmiany kierunku przeplywu powietrza w wyrobiskach górniczych.Wedlug jednego z powszechnie stosowanych spo¬ sobów, ograniczenie halasu wentylatorów osiaga sie przez stosowanie malych predkosci obwodo¬ wych wirnika, co jednak ma te wade, ze prowadzi 10 15 20 25 30 2 do zwiekszenia wymiarów i kosztów konstrukcji wentylatora. W obecnych warunkach gdzie zwiek¬ sza sie coraz bardziej wielkosc kopaln zapotrzebo¬ wanie na powietrze wzrasta, co wymaga stosowa¬ nia duzych wentylatorów o duzej depresji. Pociaga to za soba koniecznosc stosowania coraz wiek¬ szych predkosci obwodowych wirnika, co znowu powieksza halas wentylatora.Przez zastosowanie urzadzenia wedlug wynalaz¬ ku, udalo sie niespodziewanie uzyskac znaczne ograniczenie halasu wentylatorów, nawet przy za¬ chowaniu duzych predkosci obwodowych wirnika i depresji, bez koniecznosci powiekszenia jego wy¬ miarów. W wyniku licznie przeprowadzonych ba¬ dan modelowych i analiz widma dzwiekowego okazalo sie, ze zaklócenia dzwiekowe wentylato¬ rów ujawniaja sie w granicach czestotliwosci od 60 Hz do co najmniej 3000 Hz. Dla takiej szero¬ kiej rozpietosci zaklócen, moze dzialac skutecznie urzadzenie przystosowane do pracy w pasmie róz¬ nych czestotliwosci. Wiadomo, ze dla wysokich czestotliwosci dzwieku ponad 1000 Hz szczególnie skuteczna jest absorpcja energii dzwiekowej. Jed¬ nak znacznie mniej skuteczne jest dzialanie ab¬ sorpcyjne przy niskich czestotliwosciach dzwieku do 1000 Hz do tlumienia których bez widocznego po¬ wodzenia stosowano znane dyfuzory powodujace odbicie fali dzwiekowej. Poza tym do przyjecia moze byc tylko takie urzadzenie, które nie jest 5263052630 3 skomplikowane w konstrukcji, jest pewne w dzia¬ laniu i nie hamuje przeplywu powietrza.Wszystkie konieczne warunki spelnia urzadzenie tlumiace wedlug wynalazku, opracowane na pod¬ stawie licznych badan i doswiadczen modelowych.Urzadzenie, co jest jego podstawowa cecha i za¬ leta, laczy w sobie obydwie wyzej opisane wlasci¬ wosci tlumienia halasu, to jest przez odbicie fali dzwiekowej w pasmie niskich czestotliwosci oraz przez , absorpcje dzwieku w zakresie wysokich czestotliwosci.Urzadzenie jest zaopatrzone w rozprezna komore umieszczona w plaszczyznie poziomej u wylotu wentylatora oraz w pionowy kanal, w którym równolegle do kierunku przeplywu powietrza z wentylatora sa wykonane przegrody absorbujace energie dzwiekowa. Czesc pozioma posiada prze¬ krój przeplywu wiekszy od przekroju wylotu z wentylatora i tworzy ona komore, w której prze¬ plywajace powietrze doznaje czesciowego rozpre¬ zenia. Tylna sciana tej komory jest prostopadla do kierunku przeplywu powietrza i powoduje przy zmianie kierunku przeplywu odbicie fali dzwie¬ kowej. Jak wykazaly liczne badania i doswiadcze¬ nia, zastosowanie takiej komory, w której naste¬ puje odbicie fali glosowej wywoluje znaczny efekt tlumiacy. W pionowej czesci, to jest w szybie po¬ laczonym z komora rozprezna gdzie sa zamocowa¬ ne przegrody, nastepuje absorpcja energii dzwie¬ kowej. W .przeprowadzonych doswiadczeniach usta¬ lono, ze najlepszy efekt tlumienia uzyskuje sie gdy przegrody sa zamocowane równolegle do kie¬ runku przeplywu powietrza w poziomej komorze, oraz gdy dolne krawedzie przegród sa polozone na róznych wysokosciach i odleglosciach od dna komory rozprezania. Tak wykonane urzadzenie jest proste i tanie w konstrukcji, oraz dziala sku¬ tecznie tlumiaco na dzwieki lezace w zakresie niskich jak i wysokich czestotliwosci.Jedna z dalszych cech i zalet wynalazku jest mozliwosc zastosowania powyzszej zasady tlumie¬ nia dzwieków w pasmie róznych czestotliwosci, przy istniejacych i zaistalowanych Juz wentyla¬ torach kopalnianych, bez wiekszych kosztów i na¬ kladów inwestycyjnych. W tym przypadku na istniejacym dyfuzorze wykonuje sie nadbudowe o zwiekszonym przekroju przeplywu powietrza, zaopatrzona wewnatrz w przegrody zamocowane równolegle do przeplywu powietrza w czesci po¬ ziomej oraz w komore rozprezna utworzona pod dolnymi krawedziami przegród polozonymi naroz¬ nych wysokosciach. Tak wykonane urzadzenie tlu¬ miace wykazuje nieco mniejsza sprawnosc w tlu¬ mieniu dzwieków od opisanego wyzej urzadzenia podstawowego, zwlaszcza w zakresie wysokich czestotliwosci. Jest to wytlumaczone brakiem pio¬ nowej sciany komory rozprezania, o która odbijaja sie fale dzwiekowe by nastepnie w przegrodach nastapila maksymalnie absorpcja energii dzwie¬ kowej. Efekt tlumienia dzwieków mozna jednak i tutaj znacznie poprawic przez zamocowanie po¬ nizej komory rozprezania, w pionowej czesci dy- fuzora, malej ilosci pionowych przegród ulozonych prostopadle do kierunku przeplywu powietrza.Wówczas fale glosowe odbijaja sie o te przegrody 4 zaraz w poczatkowej fazie co daje prawie taki sam efekt tlumienia dzwieków jak w urzadzeniu podstawowym.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy- 5 kladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie w przekroju w jego osi podluznej, fig. 2 — w widoku z góry, fig. 3 — w przekroju wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 1, fig. 4 — szczegól przedstawiajacy w widoku io z boku i w czesciowym przekroju konstrukcje przegrody, fig. 5 — odmiane urzadzenia wedlug fig. 1—3, w przekroju wzdluz jego osi podluznej, a fig. 6 — w widoku z góry.Urzadzenie sklada sie z poziomego kanalu 1 15 tworzacego wewnatrz rozprezna komore 2 dla po¬ wietrza plynacego z wylotu 3 wentylatora 4, oraz z pionowego kanalu 5 zaopatrzonego wewnatrz w pionowe tlumiace przegrody 6, których plasz¬ czyzny sa ulozone równolegle do kierunku prze- 20 plywu" powietrza w poziomym kanale 1. Komora 2 ma znacznie wiekszy przekrój przeplywowy od wy¬ lotu wentylatora. Przegrody 6 sa róznej dlugosci tak, aby ich dolne krawedzie 6a i 6b polozone byly na przemian na róznych wysokosciach i odle- 25 glosciach od dna 2a komory 2, oraz aby najnizej polozone krawedzie 6a przegród 6 znajdowaly sie mniej wiecej w polowie wysokosci komory 2 utworzonej przez poziomy kanal 1.Tlumiace przegrody 6 sa wykonane z przedzy 30 6c posiadajacej duzy wspólczynnik absorpcji dzwieku. Przedza ta jest stosunkowo tania i nie ulega wplywom wilgoci lecz ma te wade, ze po¬ siada stosunkowo mala odpornosc mechaniczna, co powoduje stosunkowo latwe kruszenie sie wló- 35 kien szklanych. Aby wyeliminowac te wade i za¬ chowac mozliwie duza trwalosc tlumiacych prze¬ gród 6, zgodnie z wynalazkiem plyta szklanej przedzy 6c jest oprawiona w rame 6d i obustron¬ nie pokryta jest najpierw gesta siatka 6e z two- 40 rzywa sztucznego, a nastepnie zewnetrzna metalo¬ wa siatka 6f. Tak wykonana przegroda 6 posiada duze wlasciwosci absorpcji dzwieku i jednoczes¬ nie cechuje sie duza trwaloscia w ukladzie prze¬ plywowym urzadzenia. Zakladanie przegród 6 45 moze odbywac sie z podestu 7 zamocowanego do szybu 5.Powietrze wyplywajac z wylotu 3 wentylatora 4 do kanalu 1 rozpreza sie w jego szerokiej komorze 2 i zmieniajac kierunek przeplywa do kanalu 5 50 skad uchodzi do atmosfery. W tym samym czasie nastepuje odbicie fal dzwiekowych o pionowa sciane 2b komory 2 i wytlumienie glosnosci w za¬ kresie niskich czestotliwosci. Dalsze stlumienie glosnosci dzwieków w pasmie wysokich czestotli- 55 wosci nastepuje przez absorpcje przegród 6 umieszczonych w pionowym kanale 5. Wydluzone do dolu przegrody 6 wykorzystuja jednoczesnie odbicie fal dzwiekowych do tlumienia glosnosci w zakresie wysokich i niskich czestotliwosci, przy 60 czym polozenie krawedzi 6a i 6b na przemian na róznych wysokosciach umozliwia wytlumienie re¬ zonansowych odbic fal dzwiekowych oraz glosnos¬ ci dzwieków znajdujacych sie na pograniczu nis¬ kich i wysokich czestotliwosci 65 Na fig. 5 i 6 przedstawiono przyklad zastosowa-52630 5 nia urzadzenia wedlug wynalazku przy zainstalo¬ wanych juz i pracujacych wentylatorach kopal¬ nianych. Na istniejacym dyfuzorze 8 wykonuje sie nadbudowe 9 o znacznie zwiekszonym przekroju przeplywu powietrza. Wewnatrz nadbudowy 9 sa 5 zamocowane przegrody 6 których plaszczyzny sa równolegle do przeplywu powietrza w dolnej po¬ ziomej czesci dyfuzora 8, przy czym bezposrednio pod dolnymi krawedziami 6a i 6b przegród 6 po¬ lozonymi na róznych wysokosciach znajduje sie 10 2. rozprezna komora 10. Dla maksymalnego wytlu¬ mienia halasu, zwlaszcza dzwieków znajdujacych sie w pasmie niskich czestotliwosci, wynalazek przewiduje zastosowanie malej ilosci przegród 11 w pionowej czesci dyfuzora 8 ulozonych nie rów- 15 3. nolegle jak przegrody 6 lecz prostopadle do kie¬ runku przeplywu powietrza w dolnej czesci dy¬ fuzora. Fale doznaja czesciowego odbicia i absorp¬ cji juz w czesci dyfuzorowej, w której znajduja sie pionowo przegrody 11 a nastepnie dalsze od- 20 bicie powodujace wytlumienie niskich czestotli¬ wosci ma miejsce na przejsciu do komory 10.Absorpcja wysokich czestotliwosci nastepuje pod¬ czas przeplywu powietrza pomiedzy przegrodami 6. Komora 10 ulatwia równiez jednakowy doplyw 25 powietrza pomiedzy wszystkie przegrody 6. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe 30

1. Urzadzenie do tlumienia halasu wentylatorów kopalnianych, znamienne tym, ze ma obudowe utworzona z poziomego kanalu (1) tworzacego 6 komore rozprezna (2) dla powietrza plynacego z wylotu (3) wentylatora (4), i z pionowego ka¬ nalu (5), oraz tlumiace przegrody (6) o róznej dlugosci ustawione równolegle do kierunku przeplywu powietrza w kanale (1) i zamocowa¬ ne w kanale na przemian, dluzsze z dolnymi krawedziami (6a) na wysokosci osi kanalu (1), nastepnie krótsze z dolnymi krawedziami (6b) nad osia kanalu (1). Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tlumiaca przegroda (6) sklada sie z plyty wykonanej z szklanej przedzy (6c) pokrytej obustronnie siatka (6e) z tworzywa sztucznego, a nastepnie metalowa siatka (6f) i z ramy (6d). Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 1, znamien¬ na tym, ze ma nadbudowe (9) tworzaca komore rozprezna (10) dla powietrza plynacego z dyfu¬ zora (8) oraz tlumiace przegrody (6) o róznej dlugosci ustawione równolegle do kierunku po¬ wietrza plynacego z tego dyfuzora, zamocowa¬ ne w komorze (10) na przemian, krótsze o dol¬ nych krawedziach (6b) mniej wiecej w polowie wysokosci tej komory, a dluzsze o dolnych krawedziach (6a) mniej wiecej w polowie po¬ miedzy dnem komory (10) i dolnymi krawe¬ dziami (6a) krótszych przegród (6). Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 3, znamien¬ na tym, ze górna czesc dyfuzora (8) ma prze¬ grody (11) ustawione prostopadle do kierunku przeplywu powietrza z wylotu (3) wentylatora (4), przy czym plaszczyzny przegród (6) komory (10) i plaszczyzny przegród (II) dyfuzora (8) sa ustawione prostopadle wzgledem siebie.KI. 27 c, 11/04 52630 MKP F 04 dKI. 27 c, 11/04 52630 MKP F 04 d A-AKI. 27 c, 11/04 52630 MKP F 04 d kX^WWW\V^W\\VWW^j K\to^^^----S~r^W^— MM=_- ¦g.-:^--d=k.^*.-Sg 11 r~m—!ut LJOLM__r nn: 3EOHD MM '¦--J--^?^-?f=-£jglJ "^^ir^cT^f5™ s /I IUI l\,l IM I W-/-- — -^L*--'------^-.^g5E| z \\V\\\\\\\\\\\\\\\\\\V\V /I-/I PZG w Pab., zam. 1569-66, nakl. 430 egz. PL