RU2187682C2

RU2187682C2 - Silencer

Info

Publication number: RU2187682C2
Application number: RU2000121523A
Authority: RU
Inventors: Б.М. Карандашов; Е.В. Шевнина; А.Н. Колбин
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2002-08-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; gas turbine engines. SUBSTANCE: proposed silencer has housing with inlet and outlet holes and noise-absorbing members with corrugated shells filled up with noise-absorbing material arranged in housing along flow duct. Noise-absorbing members are made in form of cylinders with conical caps secured by tops on diaphragms arranged in inlet and outlet holes of housing. Units fastening conical caps to diaphragm are provided with telescopically installed parts at one side. EFFECT: improved reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции турбомашин, в частности к конструкции устройств снижения шума в выхлопном тракте газотурбинной установки. The invention relates to the construction of turbomachines, in particular to the design of noise reduction devices in the exhaust tract of a gas turbine installation.

Известен сотовый глушитель шума (а.с. 1815387, F 02 К 1/34), содержащий корпус, расположенный в корпусе пакет перфорированных пластинчатых элементов, образующих параллельные каналы, в которых размещен волокнистый звукопоглощающий материал. Known cellular silencer (AS 1815387, F 02 K 1/34), comprising a housing located in the housing a package of perforated plate elements forming parallel channels in which the fibrous sound-absorbing material is placed.

Известный глушитель имеет ряд конструктивных и эксплуатационных недостатков: недостаточно полно используется внутренний объем камеры глушения, а жесткое скрепление звукопоглощающих секций с корпусом при температурном расширении элемента вызывает динамические нагрузки на конструкцию, которые в свою очередь вызывают деформацию внутренней обечайки корпуса. The well-known muffler has a number of design and operational drawbacks: the internal volume of the silencing chamber is not fully used, and the rigid bonding of sound-absorbing sections to the body during thermal expansion of the element causes dynamic loads on the structure, which in turn cause deformation of the inner shell of the body.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности шумоглушения, надежности и технологичности конструкции. An object of the invention is to increase the efficiency of sound attenuation, reliability and manufacturability of the structure.

Технический результат достигается тем, что в глушителе шума газотурбинной установки, содержащем корпус с впускным и выпускным отверстиями, расположенные в корпусе вдоль проточного тракта звукопоглощающие элементы, имеющие гофрированные оболочки, заполненные звукопоглощающим материалом, звукопоглощающие элементы выполнены в виде цилиндров с коническими крышками, закрепленными вершинами на диафрагмах, которые размещены во входном и выходном отверстиях корпуса, при этом с одной стороны узлы крепления конических крышек с диафрагмой имеют телескопически установленные детали. The technical result is achieved in that in a noise suppressor of a gas turbine installation comprising a housing with inlet and outlet openings, sound absorbing elements located in the housing along the flow path, having corrugated shells filled with sound absorbing material, sound absorbing elements are made in the form of cylinders with conical caps fixed with vertices on diaphragms that are placed in the inlet and outlet openings of the housing, while on the one hand, the attachment points of the conical caps with the diaphragm telescopically mounted parts.

Диафрагмы выполнены в виде решеток из стержней обтекаемого сечения. Корпус глушителя представляет из себя силовой каркас в виде пространственной конструкции из труб квадратного сечения, снаружи облицованный листами из стали, а с внутренней стороны - перфорированными листами, объем между внутренней и наружной стенками заполнен звукопоглощающим материалом. The diaphragms are made in the form of gratings from streamlined cross-section rods. The silencer case is a power frame in the form of a spatial structure of square tubes, externally lined with steel sheets, and on the inside with perforated sheets, the volume between the inner and outer walls is filled with sound-absorbing material.

Конструкция крышек звукопоглощающих элементов в виде конусов, а также конструкция диафрагмы, выполненная в виде стержней, имеющих минимальное сечение, позволяет снизить гидравлическое сопротивление газового тракта, что ведет к повышению КПД системы. При течении горячих газов цилиндрические элементы расширяются, но за счет того, что крепление выполнено в виде телескопически установленных элементов, расширение происходит, не вызывая динамических нагрузок на конструкцию и, соответственно, деформаций внутренней оболочки корпуса. Заполнение внутреннего объема корпуса глушителя звукопоглощающим материалом приводит к дополнительному снижению уровня шума. The design of the caps of the sound-absorbing elements in the form of cones, as well as the design of the diaphragm made in the form of rods having a minimum cross section, allows to reduce the hydraulic resistance of the gas path, which leads to an increase in the efficiency of the system. During the flow of hot gases, the cylindrical elements expand, but due to the fact that the fastening is made in the form of telescopically mounted elements, the expansion occurs without causing dynamic loads on the structure and, accordingly, deformations of the inner shell of the housing. Filling the internal volume of the silencer body with sound-absorbing material further reduces the noise level.

На фиг. 1 показан предлагаемый глушитель шума. In FIG. 1 shows a proposed silencer.

На фиг. 2 показано сечение телескопического крепления. In FIG. 2 shows a cross section of a telescopic mount.

Предлагаемый глушитель включает в себя корпус 1 и размещенный в нем пакет звукопоглощающих элементов 2. Каждая секция представляет собой цилиндр 3 из перфорированного листа с крышками 4 в виде усеченных конусов. Внутри секций расположен звукопоглощающий материал 5. Секции крепятся винтами 6 к диафрагме 7 со стороны впускного отверстия и стержнями 8, установленными во втулку 9, к диафрагме 10 со стороны выпускного отверстия. Корпус глушителя представляет собой силовой каркас, выполненный из труб квадратного сечения, с внешней стороны облицованный листами 11, а с внутренней стороны - перфорированными листами 12. Объем между внутренней и наружной стенками заполнен звукопоглощающим материалом 5. The proposed silencer includes a housing 1 and a package of sound-absorbing elements 2 placed therein. Each section is a cylinder 3 of a perforated sheet with covers 4 in the form of truncated cones. Sound-absorbing material 5 is located inside the sections. The sections are fastened with screws 6 to the diaphragm 7 on the inlet side and rods 8 installed in the sleeve 9 to the diaphragm 10 on the outlet side. The silencer case is a power frame made of square pipes, lined with sheets 11 on the outside, and perforated sheets 12 on the inside. The volume between the inner and outer walls is filled with sound-absorbing material 5.

Глушитель работает следующим образом. Звуковые волны распространяются от источника шума (в данном случае от лопаток осевого компрессора ГТУ) по выхлопному тракту и, поступая в свободное пространство глушителя, вызывают колебательное движение воздуха в порах звукопоглощающего материала. За счет вязкого трения газа в порах звукопоглощающего материала колебательное движение воздуха преобразуется в тепловую энергию, что приводит к снижению шума. The muffler works as follows. Sound waves propagate from the noise source (in this case, from the blades of the axial compressor of the gas turbine compressor) through the exhaust tract and, entering the free space of the muffler, cause vibrational movement of air in the pores of the sound-absorbing material. Due to the viscous friction of the gas in the pores of the sound-absorbing material, the oscillatory movement of air is converted into thermal energy, which leads to a decrease in noise.

За счет снижения динамических нагрузок на элементы конструкции, вызванных температурным расширением конструкционных материалов, повышается надежность конструкции, за счет максимального использования внутреннего объема глушителя для размещения звукопоглощающего материала повышается эффективность шумопоглощения, а за счет обтекаемой формы звукопоглощающих элементов и обтекаемого сечения диафрагмы снижается гидравлическое сопротивление газового тракта. By reducing the dynamic loads on structural elements caused by thermal expansion of structural materials, the reliability of the structure is increased, due to the maximum use of the internal volume of the muffler to accommodate sound-absorbing material, the noise absorption efficiency is increased, and due to the streamlined shape of the sound-absorbing elements and the streamlined diaphragm section, the hydraulic resistance of the gas path is reduced .

Claims

A silencer of a predominantly gas turbine installation comprising a housing with inlet and outlet openings, sound absorbing elements located in the housing along the flow path, having corrugated shells filled with sound-absorbing material, characterized in that the sound-absorbing elements are made in the form of cylinders with conical caps fixed with vertices on the diaphragms, which are placed in the inlet and outlet openings of the housing, while on the one hand the attachment points of the conical covers with a diaphragm have eleskopicheski set piece.