RU224049U1 - Низкочастотный звукоизолирующий кожух энергетической установки с охлаждением - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию, применяемому для акустической защиты от воздействия воздушного шума (ВШ), производимого энергетическим оборудованием с одновременным тепловыделением в окружающую среду. Низкочастотный звукоизолирующий кожух, в котором находится излучающая воздушный шум установка, характеризующийся тем, что он содержит смонтированные на раме кожуха и образующие замкнутое помещение, звукоизолирующее и звукопоглощающее покрытия, причем звукопоглощающее покрытие находится внутри, отверстия для подвода и отвода охлаждающего воздуха в стенках кожуха с установленными в отверстиях шумоглушителями, причем звукоизолирующее покрытие выполнено в виде отдельных прямоугольных массивных пластин, закрепленных на податливой из плоскости покрытия основе, а непосредственно на входе и выходе охлаждающего воздуха внутри кожуха установлены вентиляторы, на входе и выходе вентиляторов установлены диффузоры и конфузоры, содержащие направляющие решетки, сопрягающие вентилятор с полостями шумоглушителей. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является высокая звукоизоляция, создаваемая ЗИК, начиная с низких частот, при обеспечении требуемого отвода тепла от установки.

Description

Полезная модель относится к оборудованию, применяемому для акустической защиты от воздействия воздушного шума (ВШ), производимого энергетическим оборудованием с одновременным тепловыделением в окружающую среду.

Известны устройства для защиты от воздушного шума в виде звукоизолирующих кожухов (ЗИК) различной конструкции, в том числе с отверстиями для охлаждения воздухом с встроенными шумоглушителями (см., например, патент RU (11) 2 660 042(13) С1 «Звукоизолирующий кожух с аэродинамическими глушителями». Автор: Кочетов Олег Савельевич, дата приоритета: 16.06.2017 г., опубликовано: 04.07.2018 г. ).

Недостаток этих конструкций - слабая звукоизоляция (менее 3-6 дБ) на низких частотах от 20 до 150 Гц (см. рис. 1) и плохой отвод тепла через отверстия для охлаждения воздухом с встроенными шумоглушителями. На рисунке 1 показаны частотные зависимости величин звукоизоляции и звукопоглощения современного многофункционального инновационного материала K-FONIK OPEN CELL компании K-Flex.

Известна конструкция низкочастотного звукоизолирующего покрытия для ЗИК (см., например, патент «Панель звукоизолирующая» (19) RU (11) 2 340 478 (13) С1 (51) МПКВ60R 13/08 (2006.01) G01K 11/16 (2006.01)), которая состоит из звукоизолирующей низкочастотной панели, представляющей собой податливую основу (резиновый лист или негорючую ткань), на которую крепятся тяжелые плоские (например - металлические) квадратные пластины. Внутренний слой представляет собой звукопоглощающий материал, например - маты на основе базальтового волокна. Такое покрытие позволяет обеспечить звукоизоляцию с низких частот по закону массы с эффективностью порядка 25 дБ и выше. Недостатком является плохой отвод тепла, либо потеря звукоизоляции при наличии достаточного количества отверстий для вентиляции пространства внутри ЗИК.

Задачей, для решения которой предназначена заявляемая полезная модель, является обеспечение необходимого отвода тепла от работающей установки присохранении хорошей звукоизоляции, обеспечиваемой ЗИК, начиная с низких частот.

Данная задача решается за счет того, что звукоизолирующий кожух, закрытый низкочастотным звукоизолирующим покрытием, снабжен отверстиями для протока отводящего тепло воздуха с установленными на них шумоглушителями (например, щелевыми), и укомплектован вентиляторами, установленными внутри кожуха непосредственно на входе (нагнетании) отверстий для отвода воздуха из кожуха и на (выходе) всасе отверстий для подвода охлаждающего воздуха внутрь кожуха. Шумоглушители, устанавливаемые в отверстиях, подбираются из условия обеспечения необходимого снижения воздушного шума установки (на опасных частотах) с учетом шума вентиляторов, а их количество определяется из условия обеспечения достаточного теплосъема (различного для различного оборудования) с учетом напорно - расходных характеристик вентиляторов. Эффективность снижения воздушного шума таким кожухом составляет более 25 дБ, начиная с частот 20 Гц (рис. 2, 3).

Для увеличения эффективности теплосъема и уменьшения мощности вентиляторов за счет использования теплового напора охлаждающего нагреваемого воздуха (конвекции), отверстия для подвода охлаждающего воздуха располагаются по возможности ниже (желательно, на уровне пола), а отверстия для отвода воздуха - как можно выше (например, на крыше кожуха). При этом шумоглушители на отводе воздуха устанавливаются, по - возможности, вертикально. Дополнительное увеличение эффективности теплосъема может достигаться при помощи направляющих решеток и диффузоров (конфузоров), устанавливаемых перед вентиляторами и за ними (рис.3).

Сущность полезной модели поясняется рис. 4. Шумящий объект 1 -энергетическая установка (насос, турбина, генератор и т.п.) располагается внутри кожуха. Звукоизоляция осуществляется за счет тяжелых прямоугольных пластин 2 (например - стальных), закрепленных на податливой основе 3 - (негорючей ткани, резине и т.п.), материал основы 3 выбирается, исходя из заданных условий эксплуатации. Внутри кожуха на тяжелое звукоизолирующее покрытие 3 монтируется звукопоглощающее покрытие 4 (например - на основе плоских матов из базальтового волокна). Тяжелое покрытие и звукоизолирующие маты смонтированы на раме кожуха5. При их монтаже предусматривается отсутствие щелей, снижающих звукоизоляцию. Подвод и отвод охлаждающего воздуха, отводящего тепло работающей установки из объема внутри кожуха наружу, осуществляется через шумоглушители 6 и 7 (например, щелевого типа). Шумоглушители 6 для подвода воздуха смонтированы в отверстиях кожуха, расположенных как можно ниже. Шумоглушители 7 для отвода воздуха монтируются как можно выше и желательно вертикально. Это обеспечивает увеличение эффективности теплосъема и уменьшение необходимой мощности вентиляторов за счет теплового напора охлаждающего нагреваемого воздуха (конвекции). Вентиляторы 8 для нагнетания воздуха внутрь кожуха и его отвода вовне смонтированы на выходе подводящих шумоглушителей 6 и входе отводящих шумоглушителей 7. Для повышения их эффективности и снижения потребляемой мощности вентиляторы могут состыковываться с шумоглушителями диффузорами (на входе) и конфузорами (на выходе) 9 и спрямляющими решетками 10.

Для уменьшения передачи вибрации на фундамент 11 и последующего переизлучения вибрации фундамента 11 в воздушный шум за пределами ЗИК, установка 1 монтируется на фундаменте 11 через виброизоляторы (амортизаторы) 12. При жестком креплении установки 1 к фундаменту 11 (отсутствии виброизоляторов 12), целесообразна установка самого кожуха на виброизоляцию для снижения переизлучения кожухом вибрации фундамента 11 в воздушный шум вовне кожуха (не показано на рис. 4).

Описанная конструкция ЗИК работает следующим образом. Звуковая волна, создаваемая установкой 1, проходит, ослабляясь, через звукопоглощающее покрытие 4, и падает на низкочастотное покрытие 3, передавая ему часть звуковой энергии и отражаясь. За счет своей низкочастотности (резонансы покрытия находятся в инфразвуковой зоне частот порядка нескольких Гц), в звуковом диапазоне выше 20 Гц покрытие уже работает по закону массы, т.е. воспринимает минимальную часть звуковой энергии падающей волны, отражая большую часть опять через звукопоглощающий слой с соответствующими потерями звуковой энергии. Затем процесс повторяется. Шумоглушители на входе 6 и на выходе 7 охлаждающего воздуха снижают шум от установки 1 и вентиляторов 8, излучаемый отверстиями дляохлаждения в кожухе. Вентиляторы 8 обеспечивают необходимый расход воздуха для охлаждения внутренней полости ЗИК и установки 1. Это позволяет получить звукоизолирующую эффективность кожуха на частотах до 150 - 200 Гц существенно большую (порядка 20 дБ по сравнению с 3 - 6 дБ), чем для традиционных инновационных покрытий (см. рисунки 1, 2, 3), в чем и заключается положительный эффект от предложенной конструкции ЗИК.

Claims (2)

1. Низкочастотный звукоизолирующий кожух энергетической установки с охлаждением, в котором находится излучающая воздушный шум установка, характеризующийся тем, что он содержит смонтированные на раме кожуха и образующие замкнутое помещение звукоизолирующее и звукопоглощающее покрытия, причем звукопоглощающее покрытие находится внутри, отверстия для подвода и отвода охлаждающего воздуха в стенках кожуха с установленными в отверстиях шумоглушителями, причем звукоизолирующее покрытие выполнено в виде отдельных прямоугольных массивных пластин, закрепленных на податливой из плоскости покрытия основе, а непосредственно на входе и выходе охлаждающего воздуха внутри кожуха установлены вентиляторы, на входе и выходе вентиляторов установлены диффузоры и конфузоры, содержащие направляющие решетки, сопрягающие вентилятор с полостями шумоглушителей.

2. Низкочастотный звукоизолирующий кожух по п. 1, отличающийся тем, что шумоглушители, подводящие охлаждающий воздух к полости кожуха, установлены горизонтально как можно ниже по отношению к кожуху, а шумоглушители, отводящие охлаждающий воздух из полости кожуха, устанавливаются как можно выше и по возможности вертикально.