RU2275476C1 - Noise-protective structure - Google Patents
Noise-protective structure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2275476C1 RU2275476C1 RU2005108364/03A RU2005108364A RU2275476C1 RU 2275476 C1 RU2275476 C1 RU 2275476C1 RU 2005108364/03 A RU2005108364/03 A RU 2005108364/03A RU 2005108364 A RU2005108364 A RU 2005108364A RU 2275476 C1 RU2275476 C1 RU 2275476C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- noise
- air
- sound
- duct
- height
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Duct Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству, в частности к звукоизоляции при эксплуатации установок с повышенным шумом, и предназначена для использования при сооружении шумозащитных конструкций для защиты персонала от источников шумоизлучений воздухонагнетательных агрегатов (ВНА), воздуховодов, электродвигателей, редукторов, подшипников и другого оборудования.The invention relates to construction, in particular to sound insulation during operation of installations with increased noise, and is intended for use in the construction of noise protection structures to protect personnel from sources of noise emissions of air injection units (VNA), air ducts, electric motors, gearboxes, bearings and other equipment.
Техническим результатом является снижение шума от работы ВНА, улучшение условий эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.The technical result is to reduce noise from the operation of the VNA, improving operating conditions, maintenance and repair.
Известен глушитель шума вентилятора (пат. РФ №2032363), предназначенный для установки в канале для рабочей среды. Глушитель шума содержит корпус с размещенными в нем перфорированными концентрично расположенными обечайками. Обечайки снабжены козырьками, расположенными над отверстиями по потоку, и образуют канал для рабочей среды.Known silencer fan (US Pat. RF No. 2032363), designed for installation in the channel for the working environment. The noise suppressor comprises a housing with perforated concentrically arranged shells housed therein. The shells are provided with visors located above the holes in the flow and form a channel for the working medium.
Глушитель работает следующим образом: воздух из атмосферы или подводящего воздуховода поступает в канал для рабочей среды, где возникает разрежение воздуха, равное депрессии, создаваемой вентилятором. Через отверстия в перфорированных обечайках разрежение распространяется во все кольцевые полости, образованные этими обечайками и стенками корпуса, образуя кольцевые вакуумные шумологлощающие промежутки. Козырьки увеличивают степень разрежения за счет эжекции воздуха.The silencer works as follows: air from the atmosphere or the supply duct enters the channel for the working medium, where there is a vacuum of air equal to the depression created by the fan. Through the holes in the perforated shells, the vacuum extends into all the annular cavities formed by these shells and the walls of the housing, forming annular vacuum sound-absorbing gaps. Visors increase the degree of vacuum due to air ejection.
Таким образом, в глушителе происходит шумопоглощение многослойными резонансными конструкциями, разделенными вакуумными промежутками.Thus, in the muffler, noise absorption occurs by multilayer resonant structures separated by vacuum gaps.
Этот глушитель позволяет снизить шум на 20-30%.This muffler reduces noise by 20-30%.
Работа глушителя начинается автоматически с включением (работой) вентилятора. Конструкция глушителя обеспечивает длительное и надежное шумоглушение при работе в шахтных условиях.The operation of the muffler begins automatically with the inclusion (operation) of the fan. The design of the silencer provides long-term and reliable sound attenuation when working in mine conditions.
Такой глушитель шума может быть использован для снижения шума в канале при прохождении рабочей среды, что может с успехом применяться в таких сооружениях, как вентиляционные каналы большой протяженности, например в метро.Such a silencer can be used to reduce noise in the channel during the passage of the working medium, which can be successfully applied in such structures as long-distance ventilation ducts, for example, in the subway.
Для ВНА, устанавливаемых, например, в цехах, такой глушитель шума является недостаточно эффективным, поскольку в этом случае имеется несколько источников шума помимо воздуховодов: собственно вентиляторы, редукторы и пр.For VNA installed, for example, in workshops, such a silencer is not effective enough, because in this case there are several noise sources besides air ducts: fans, gearboxes, etc.
Кроме того, в цехах, как правило, устанавливают несколько ВНА, причем работают они по очереди, а такой глушитель устанавливается в канале воздуховода, его перемещение, например, при необходимости обеспечить звукоизоляцию работающего в данный момент ВНА, весьма сложно технически.In addition, several VNAs are usually installed in workshops, and they work in turn, and such a silencer is installed in the duct, its movement, for example, if necessary, to provide sound insulation of the VNA currently operating, is very difficult technically.
Проблема снижения шума от ВНА обуславливается сложностью частотного спектра шума, излучаемого агрегатом, с несколькими максимумами, и усугубляется сложностью фронта звуковой волны из-за нескольких источников шума. Эти обстоятельства делают расчет звукозащитных конструкций очень сложным и на практике получение эффективной защиты от шума таких сложных источников шумоизлучения, как ВНА, возможно только в результате проведения экспериментов.The problem of VNA noise reduction is caused by the complexity of the frequency spectrum of the noise emitted by the unit, with several maxima, and is compounded by the complexity of the sound wave front due to several noise sources. These circumstances make the calculation of soundproof structures very difficult and, in practice, obtaining effective noise protection from such complex noise sources as VNA is possible only as a result of experiments.
Для защиты от шума помимо глушителей, устанавливаемых в воздуховодах, часто используют защитные сооружения (экраны или кожухи), разделяющие источник шума и шумозащищаемое пространство. Эти сооружения обычно представляют собой жесткую многослойную конструкцию, имеющих несущие звукоизолирующие и звукопоглощающие слои.To protect against noise, in addition to silencers installed in air ducts, protective structures (screens or casings) are often used that separate the noise source and noise-proof space. These structures are usually a rigid multilayer structure having sound-absorbing and sound-absorbing layers.
Известная акустическая строительная конструкция (патент РФ №2222673), выполненная по типу изоляции "массив - эластичная прослойка - массив", в которой каждый из двух массивов системы "массив - эластичная прослойка - массив" содержит как минимум один жесткий элемент и отделен от другого массива как минимум одним минераловатным слоем (плитой) в сочетании с по меньшей мере одной воздушной прослойкой. В акустической строительной конструкции жесткие элементы выполнены в виде поддонов U-образного сечения и заполнены внутри U-образной полости по меньшей мере одним слоем минеральной ваты.Known acoustic building construction (RF patent No. 2222673), made by the type of insulation "array - elastic layer - array", in which each of the two arrays of the system "array - elastic layer - array" contains at least one rigid element and is separated from the other array at least one mineral wool layer (slab) in combination with at least one air gap. In an acoustic building structure, the rigid elements are made in the form of pallets of a U-shaped section and filled inside the U-shaped cavity with at least one layer of mineral wool.
Конструкция обладает хорошими шумозащитными свойствами в широком диапазоне частот, однако монтируется непосредственно на месте эксплуатации и предполагает закрепление на несущей конструкции, например, каркасе здания и не предназначена для перемещения в собранном виде на другое место.The design has good noise-proofing properties in a wide range of frequencies, however it is mounted directly on the site of operation and involves fixing on a supporting structure, for example, a building frame, and is not intended to be assembled to another place.
Для использования такой конструкции для шумоизоляции ВНА необходимы дополнительные технические проработки. Эти проработки должны быть также связаны с обеспечением заданного для работы ВНА температурного режима. В результате шумозаглушающая конструкция с использованием известного описанного технического решения может оказаться сложной, дорогой и малопригодной для ВНА.To use this design for VNA sound insulation, additional technical studies are required. These studies should also be associated with the provision of the temperature set for the operation of the VNA. As a result, the soundproofing structure using the well-known technical solution described can be difficult, expensive and unsuitable for VNA.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является "Кабина теплозвукозащитная" (а.с. СССР №1188282) для защиты оператора от шума и пыли в производственных условиях, представляющая собой коробчатую конструкцию в виде кабины, содержащая верхнюю, нижнюю и боковые звукоизолирующие стенки с приточным отверстием, расположенным в верхней стенке кабины и являющимся составной частью средства для подачи воздуха, и одним выпускным отверстием, расположенным в нижней стенке кабины. На некотором расстоянии от верхней и нижней стенок кабины установлены решетки, приточная и вытяжная, образующие с соответствующими стенками приточную и вытяжную камеры. Приточная камера является частью средства для подачи воздуха и снабжена звукопоглощающей облицовкой, с увеличивающейся от приточного отверстия к противоположной стенке толщиной, а вытяжная камера является частью средства для глушения шума, которое образовано стенками вытяжной камеры, облицованными звукопоглощающим материалом.Closest to the technical nature of the claimed invention is a "heat and sound protection cabin" (a.s. USSR No. 1188282) to protect the operator from noise and dust in an industrial environment, which is a box-shaped structure in the form of a cabin containing upper, lower and side soundproof walls with a supply opening located in the upper wall of the cabin and which is an integral part of the means for supplying air, and one exhaust opening located in the lower wall of the cabin. At a certain distance from the upper and lower walls of the cab, grilles are installed, supply and exhaust, forming supply and exhaust chambers with corresponding walls. The supply chamber is part of the means for supplying air and is equipped with a sound-absorbing cladding, increasing in thickness from the supply opening to the opposite wall, and the exhaust chamber is part of the noise suppression means, which is formed by the walls of the exhaust chamber lined with sound-absorbing material.
Верхняя, нижняя и боковые теплозвукоизолирующие стенки кабины выполнены в виде многослойных панелей типа "сэндвич" постоянной толщины, размеры которых кратны принятому модулю. Боковые стенки могут быть выполнены глухими или с проемами.The upper, lower and lateral heat and sound insulating walls of the cab are made in the form of sandwich panels of constant thickness, the dimensions of which are multiples of the adopted module. Side walls can be made blind or with openings.
В проемах боковых стенок с помощью уплотнительных элементов и петель укреплено остекление и навешена дверь. Стенки соединены между собой с помощью унифицированных фасонных крепежных элементов, позволяющих создавать звукоизолированные объемы любой длины и ширины, кратных размерам модуля. Сборка кабины может быть осуществлена непосредственно на месте применения. Наружные слои панелей выполнены из конструкционного материала, например алюминиевого сплава. Внутренняя полость панелей заполнена теплозвукоизоляционным материалом, например пенополистиролом.In the openings of the side walls with the help of sealing elements and hinges, glazing is strengthened and the door is hung. The walls are interconnected using unified shaped fasteners, allowing you to create soundproof volumes of any length and width that are multiples of the size of the module. Cabin assembly can be carried out directly at the place of use. The outer layers of the panels are made of structural material, such as aluminum alloy. The internal cavity of the panels is filled with heat and sound insulating material, such as polystyrene foam.
В верхней и нижней стенках выполнены приточная и вытяжная вентиляционные камеры. К приточному отверстию в верхней стенке подсоединен воздуховод от внешнего воздухонагнетательного устройства. Звукопоглощающая облицовка приточной камеры выполнена переменной толщины, постепенно увеличивающейся от приточного отверстия к противоположной стенке. Приточная решетка расположена горизонтально под верхней стенкой на некотором расстоянии от нее параллельно оси приточного отверстия.Supply and exhaust ventilation chambers are made in the upper and lower walls. An air duct from an external air discharge device is connected to the supply hole in the upper wall. The sound-absorbing lining of the supply chamber is made of variable thickness, gradually increasing from the supply opening to the opposite wall. The supply grille is located horizontally under the upper wall at a certain distance from it parallel to the axis of the supply hole.
Вытяжная камера сообщается с атмосферой выпускным отверстием, выполненным в нижней стенке. Вытяжная решетка, которая служит и полом кабины, расположена горизонтально на некоторой высоте над нижней стенкой. Вытяжная камера облицована звукопоглощающим материалом.The exhaust chamber communicates with the atmosphere by an outlet made in the bottom wall. The exhaust grill, which also serves as the floor of the cabin, is located horizontally at a certain height above the bottom wall. The exhaust chamber is lined with sound-absorbing material.
Нижняя стенка (пол) может быть снабжена вертикальными полками, на которых лежит вытяжная решетка.The lower wall (floor) can be equipped with vertical shelves on which the exhaust grill rests.
В многомодульной кабине, которая имеет большие габариты, можно разместить, например, рабочую смену операторов с пультом дистанционного управления технологическим процессом.In a multi-module cabin, which has large dimensions, it is possible to accommodate, for example, a shift of operators with a remote control of the technological process.
При работе оператор размещается внутри кабины. Кондиционированный воздух от внешнего воздухонагнетательного устройства подают по воздуховоду через приточное отверстие в приточную камеру. Переменная толщина облицовки ослабляет шум с широким спектром, проникающим по воздуховоду от внешнего воздухонагнетательного, камера не препятствует выходу воздуха через выпускные отверстия в атмосферу. Наличие облицовки значительно увеличивает звукоизоляцию кабины, ослабляя проникновение шума из цеха через выпускные отверстия.During operation, the operator is placed inside the cab. The conditioned air from the external air blower device is supplied through the air duct through the air inlet to the air inlet chamber. The variable thickness of the lining attenuates noise with a wide spectrum penetrating through the duct from an external air blower; the chamber does not prevent air from escaping through the exhaust openings into the atmosphere. The presence of the lining significantly increases the sound insulation of the cab, weakening the penetration of noise from the workshop through the exhaust openings.
Таким образом, эта конструкция позволяет защитить оператора, находящегося внутри кабины, от шума, и обеспечить кондиционирование воздуха внутри кабины.Thus, this design protects the operator inside the cab from noise and provides air conditioning inside the cab.
Такая конструкция удобна в тех случаях, когда возможно осуществлять рабочий процесс с помощью пульта управления изнутри кабины. В том случае, если работники должны производить рабочие операции на всей площади цеха, необходимо обеспечить нормальные условия труда путем изоляции самого источника шума.This design is convenient in cases where it is possible to carry out the working process using the control panel from the inside of the cab. In the event that workers must carry out work operations throughout the workshop, it is necessary to ensure normal working conditions by isolating the noise source itself.
В основу настоящего изобретения поставлена задача создать такую шумозащитную конструкцию для снижения шума воздухонагнетательного агрегата, которая обеспечивала бы удовлетворительное с точки зрения санитарных требований ослабление шума в рабочей зоне производственного помещения в диапазоне частот 1-3 кГц, являющимся наиболее критичным при воздействии шума на человека, обеспечивала тепло- и воздухообмен внутри шумозащитной конструкции, обеспечивала техническое обслуживание ВНА, а также возможность перемещения конструкции с неработающего ВНА на работающий.The basis of the present invention is the task to create such a noise insulation design to reduce the noise of the air discharge unit, which would provide satisfactory from the point of view of sanitary requirements noise attenuation in the working area of the production room in the frequency range 1-3 kHz, which is the most critical when exposed to noise on a person, heat and air exchange inside the noise insulation structure, ensured the maintenance of the VNA, as well as the ability to move the structure from idle VNA for working.
Поставленная задача решается тем, что шумозащитная конструкция коробчатой формы, содержащая верхнюю и боковые звукоизолирующие стенки, средство для подачи воздуха внутрь конструкции и средство для выпуска воздуха из конструкции, в соответствии с изобретением выполнена с возможностью установки на фундаменте так, что звукоизолирующие стенки окружают ВНА, выполнены из профилированных металлических листов, на которые нанесено шумопоглощающее покрытие, при этом профиль металлического листа представляет собой совокупность впадин и выпуклостей трапецеидальной формы, расстояние между основаниями соседних выпуклостей составляет 110-130 мм, наклон стенок 25-30°, высота профиля 80-120 мм, а наименьшая толщина слоя шумопоглощающего покрытия от ближнего к внутреннему объему конструкции основания трапеции составляет 70-80 мм, указанное средство для подачи воздуха внутрь шумозащитной конструкции выполнено в виде технического воздуховода, соединенного с технологическим воздуховодом и сообщающегося с внутренним пространством шумозащитной конструкции, причем отношение диаметров технологического и технического воздуховодов составляет (8...10):1, их оси в месте соединения пересекаются под углом 30-40°, а указанное средство для выпуска воздуха из конструкции выполнено в виде вентиляционного короба, установленного на верхней стенке шумозащитной конструкции, и имеющего входное и выходное отверстия, длина L короба равна ширине шумозащитной конструкции, его ширина и высота составляют (0,08-0,1)L, причем внутри короба на противоположных его стенках установлены напротив друг друга в шахматном порядке и наклонены в сторону движения воздушного потока, перегородки на расстоянии 0,05-0,1 L друг от друга, высота которых равна высоте короба, а длина составляет от 0,5 до 0,6 поперечного размера короба, указанные перегородки и внутренняя поверхность короба имеют шумопоглощающее покрытие.The problem is solved in that the noise-proof box-shaped structure containing the upper and side soundproofing walls, means for supplying air into the structure and means for releasing air from the structure, in accordance with the invention, is configured to be installed on the foundation so that the soundproofing walls surround the VNA, made of profiled metal sheets coated with a noise-absorbing coating, while the profile of the metal sheet is a combination of hollows and bulges trapezoidal shapes, the distance between the bases of adjacent bulges is 110-130 mm, the wall inclination is 25-30 °, the profile height is 80-120 mm, and the smallest thickness of the noise-absorbing coating layer from the trapezium base closest to the internal volume of the structure is 70-80 mm the means for supplying air into the interior of the noise insulation structure is made in the form of a technical duct connected to the process duct and communicating with the interior of the noise insulation structure, the ratio of the diameters of the techno logical and technical air ducts is (8 ... 10): 1, their axes at the junction intersect at an angle of 30-40 °, and the indicated means for discharging air from the structure is made in the form of a ventilation duct mounted on the upper wall of the noise insulation structure, and having an inlet and outlet, the length L of the box is equal to the width of the noise insulation structure, its width and height are (0.08-0.1) L, and inside the box on its opposite walls are mounted opposite each other in a checkerboard pattern and tilted towards stuffy flow, partitions at a distance of 0.05-0.1 L from each other, the height of which is equal to the height of the duct, and the length is from 0.5 to 0.6 of the transverse size of the duct, these partitions and the inner surface of the duct have a sound-absorbing coating.
Отличительными признаками от прототипа заявленной "Шумозащитной конструкции" являются следующие.Distinctive features of the prototype of the claimed "Noise protection design" are the following.
1. Выполнение звукоизолирующих стенок окружающих ВНА из профилированных металлических листов, на которые нанесено шумопоглощающее покрытие, при этом профиль металлического листа представляет собой совокупность впадин и выпуклостей трапецеидальной формы, расстояние между основаниями соседних выпуклостей составляет 110-130 мм, наклон стенок 25-30°, высота профиля 80-120 мм, а наименьшая толщина слоя шумопоглощающего покрытия от ближнего к внутреннему объему конструкции основания трапеции составляет 70-80 мм.1. The implementation of the soundproof walls of the surrounding VNA from profiled metal sheets on which a sound-absorbing coating is applied, while the metal sheet profile is a combination of trapezoidal depressions and bulges, the distance between the bases of adjacent bulges is 110-130 mm, the wall inclination is 25-30 °, the height of the profile is 80-120 mm, and the smallest thickness of the noise-absorbing coating layer from the trapezoid base closest to the internal volume of the structure is 70-80 mm.
Проведенные эксперименты показали, что наиболее эффективным является использование двухслойной структуры "металл-звукопоглощающий слой" переменной толщины. Использование металлического профиля с указанными параметрами оказалось эффективным.The experiments showed that the most effective is the use of a two-layer structure "metal-sound-absorbing layer" of variable thickness. The use of a metal profile with the indicated parameters proved to be effective.
При уменьшении расстояния между выпуклостями и уменьшении углов наклона стенок ниже указанных пределов происходит снижение шума в более высокочастотной области спектра, но недостаточное снижение в области 1-3 кГц, а при увеличении этих параметров выше указанных значений - наоборот, происходит более эффективность снижение шума низкочастотной составляющей, и также недостаточно эффективное - в области 1-3 кГц.With a decrease in the distance between the bulges and a decrease in the angle of inclination of the walls below the specified limits, there is a decrease in noise in the higher-frequency region of the spectrum, but an insufficient decrease in the region of 1-3 kHz, and when these parameters increase above the indicated values, on the contrary, there is a more effective decrease in the noise of the low-frequency component , and also not effective enough - in the range of 1-3 kHz.
При толщине звукопоглощающего слоя менее 70 мм поглощение шума до приемлемого уровня происходит только вблизи отдаленных от основных источников шума (редукторов, вентиляторов) частях сооружения, а при увеличении этого слоя свыше указанного значения увеличивается расход шумопоглощающего материала без существенного улучшения шумозащитных характеристик шумозащитной конструкции.When the thickness of the sound-absorbing layer is less than 70 mm, noise is absorbed to an acceptable level only near parts of the structure that are far from the main noise sources (gearboxes, fans), and when this layer is increased above the specified value, the consumption of sound-absorbing material increases without significantly improving the noise-proofing characteristics of the noise-proof structure.
2. Выполнение средства для подачи воздуха внутрь конструкции в виде технического воздуховода, соединенного с технологическим воздуховодом ВНА и сообщающегося с внутренним пространством конструкции, при этом диаметр технологического воздуховода ВНА составляет 8-10 диаметров технического воздуховода, а их оси в месте соединения пересекаются под углом 30-40°.2. The implementation of the means for supplying air to the inside of the structure in the form of a technical duct connected to the BHA process duct and communicating with the interior of the structure, the BHA process duct diameter being 8-10 diameters of the technical duct, and their axes at the junction intersect at an angle of 30 -40 °.
Соотношение диаметров определяется необходимостью обеспечить как работу ВНА, так и вентилирование и охлаждение внутреннего пространства шумозащитной конструкции. При уменьшении указанного соотношения менее восьми увеличивается доля подаваемого для вентилирования воздуха сверх необходимого, что ведет к ухудшению экономичности работы ВНА, при увеличении до больших десяти значений подаваемого для вентилирования внутреннего пространства конструкции воздуха оказывается недостаточно. Точная регулировка подачи воздуха в конструкцию может осуществляться, например, с помощью шибера, установленного в воздуховоде конструкции.The ratio of the diameters is determined by the need to ensure both the operation of the VNA and the ventilation and cooling of the internal space of the noise insulation structure. When this ratio is reduced to less than eight, the proportion of air supplied for ventilation increases beyond the necessary, which leads to a deterioration in the efficiency of the VNA operation; when the air structure supplied for ventilation is increased to more than ten, the air structure is insufficient. Fine adjustment of the air supply to the structure can be carried out, for example, using a gate installed in the air duct of the structure.
Выбор указанного угла пересечения осей обусловлен необходимостью обеспечения минимального сопротивления воздуха в месте соединения технологического и технического воздуховодов. Изменение угла как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения ведет к повышению воздушного сопротивления этого узла. Вследствие этого вентиляция конструкции оказывается недостаточной.The choice of the specified angle of intersection of the axes is due to the need to ensure minimum air resistance at the junction of the technological and technical ducts. Changing the angle both in the direction of increasing and decreasing leads to an increase in air resistance of this site. As a result, ventilation of the structure is insufficient.
3. Создание средства для удаления воздуха из внутреннего объема конструкции и обеспечение этим требуемого температурного режима работы ВНА. Кроме того, благодаря выполнению средства для вывода воздуха в соответствии с изобретением, оно обеспечивает снижение шума от ВНА, излучаемого через отверстие для выхода воздуха.3. Creating a means for removing air from the internal volume of the structure and providing this with the required temperature regime of the VNA. In addition, due to the implementation of the means for air outlet in accordance with the invention, it provides a reduction in noise from the BHA emitted through the air outlet.
Выбранные размеры короба (длина L, равная ширине шумозаглушающей конструкции, ширина и высота, равные (0,08...0,1)L, и расстояние между перегородками, составляющее (0,05...0,1)L, определяют максимальные уровни снижения шума, излучаемого из выходного отверстия короба, минимальный расход материалов и оптимальный воздухообмен в шумозаглушающей конструкции. При уменьшении размеров короба и расстояния между перегородками не обеспечивается заданный воздухообмен, а при увеличении - повышается уровень шума, излучаемого через выходное отверстие короба и расход материала на изготовление короба.The selected dimensions of the box (length L, equal to the width of the soundproofing structure, width and height equal to (0.08 ... 0.1) L, and the distance between the partitions, which is (0.05 ... 0.1) L, is determined the maximum levels of noise reduction emitted from the outlet of the duct, the minimum consumption of materials and optimal air exchange in the noise-attenuating structure.With a decrease in the size of the duct and the distance between the partitions, the specified air exchange is not ensured, and with an increase, the level of noise emitted through the outlet of the duct and p material consumption for the manufacture of the box.
В том случае, если поперечный размер перегородок превышает значение 0,6 поперечного размера короба, существенно замедляется скорость воздушного потока, что ведет к ухудшению режимов вентиляции устройства. Если же этот размер менее 0,5, перегородки не перекрывают друг друга, часть звукового сигнала не поглощается ни перегородками, ни стенками короба, что ухудшает шумопоглощающие характеристики устройства.In the event that the transverse size of the partitions exceeds a value of 0.6 of the transverse size of the duct, the air flow rate is significantly slowed, which leads to a deterioration in the ventilation modes of the device. If this size is less than 0.5, the partitions do not overlap, part of the sound signal is not absorbed either by the partitions or the walls of the box, which degrades the noise-absorbing characteristics of the device.
4. Выполнение конструкции переносной, для чего используется несущий каркас для крепления звукопоглощающих стенок.4. The implementation of the portable design, for which a supporting frame is used for attaching sound-absorbing walls.
Этим обеспечивается также возможность более простой разборки части стенок при необходимости технического обслуживания ВНА.This also provides the possibility of a simpler disassembly of part of the walls, if necessary, maintenance of the VNA.
По сведениям, имеющимся у авторов, отличительный признак 4 в технической литературе известен, а остальные - нет.According to the information available to the authors, the distinguishing feature 4 in the technical literature is known, and the rest are not.
Совместное применение признаков 1-4 в заявленном изобретении позволяет получить технический результат, а именно снизить шум от работы ВНА, улучшить условия его эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.The combined use of signs 1-4 in the claimed invention allows to obtain a technical result, namely, to reduce the noise from the operation of the VNA, to improve the conditions of its operation, maintenance and repair.
Новым эффектом является то, обеспечивается снижение шума и одновременно обеспечивается тепло- и воздухообмен внутри шумозащитной конструкции, тем самым улучшаются условия эксплуатации.A new effect is that noise reduction is ensured and at the same time heat and air exchange inside the noise insulation structure is ensured, thereby improving operating conditions.
Положительным эффектом является возможность перемещения конструкции с неработающего ВНА на работающий.A positive effect is the ability to move the structure from a non-working VNA to a working one.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На Фиг.1 показана шумозащитная конструкция, выполненная в соответствии с изобретением, установленная в рабочее положение, в поперечном разрезе.Figure 1 shows a noise insulation structure made in accordance with the invention, installed in the working position, in cross section.
На Фиг.2 показана звукопоглощающая стенка шумозащитной конструкции, выполненной в соответствии с изобретением, в поперечном разрезе.Figure 2 shows a sound-absorbing wall of a soundproof structure made in accordance with the invention, in cross section.
На Фиг.3 схематически показан узел соединения технологического воздуховода и технического воздуховода, вентилирующего внутреннее пространство шумозащитной конструкции, выполненной в соответствии с изобретением.Figure 3 schematically shows the connection node of the technological duct and technical duct, ventilating the inner space of the noise insulation structure made in accordance with the invention.
На Фиг.4 показан вентиляционный короб шумозащитной конструкции, выполненный в соответствии с изобретением, в поперечном разрезе.Figure 4 shows the ventilation duct of the noise insulation structure made in accordance with the invention, in cross section.
На Фиг.3 показаны спектральные характеристики шумоизлучения ВНА без шумозащитной конструкции и с шумозащитной конструкций, выполненной в соответствии с изобретением, по сравнению с допустимым шумовым излучением в соответствии с санитарными нормами.Figure 3 shows the spectral characteristics of the VNA sound emission without a soundproofing structure and with soundproofing structures made in accordance with the invention, in comparison with the permissible noise emission in accordance with sanitary standards.
Как показано на Фиг.1, шумозащитная конструкция 1 коробчатой формы (далее "конструкция") установлена на фундаменте 2 так, что воздухонагнетательный агрегат (ВНА) 3 оказывается окружен стенками 4 конструкции 1. Конструкция 1 включает верхнюю 4а и боковые 4б звукоизолирующие стенки, закрепленные на несущем каркасе 5. В одной из боковых стенок 4б установлена дверь 6, которую можно использовать при необходимости технического обслуживания ВНА внутри конструкции 1, а на другой стенке выполнено технологическое отверстие для силовых кабелей 7 и пр.As shown in FIG. 1, a box-shaped soundproofing structure 1 (hereinafter “construction”) is installed on the
Стенки 4 выполнены из профилированных металлических листов 8, на которые нанесено шумопоглощающее покрытие 9 (Фиг.2). Профиль металлического листа представляет собой совокупность впадин и выпуклостей трапецеидальной формы. Расстояние между выпуклостями в основании, обозначенное на чертеже b1, составляет 110-130 мм, высота профиля (обозначена на чертеже h1) составляет 80-120 мм, наклон стенок β - от 30 до 40°. Толщина слоя h2 шумопоглощающего покрытия от ближнего к внутреннему объему конструкции 1 основания трапеции составляет не менее 70-80 мм.The walls 4 are made of profiled
При меньшей 70 мм толщине слоя поглощение звукового сигнала оказывается недостаточным, а при увеличении более 80 мм - ведет к лишнему расходу этого материала без существенного повышения шумопоглощения.At less than 70 mm layer thickness, the absorption of the sound signal is insufficient, and with an increase of more than 80 mm, it leads to an excess consumption of this material without a significant increase in sound absorption.
Шумопоглощающее покрытие может быть выполнено из обычных микроволоконных материалов, например, звукопоглощающих матов на основе базальтового супертонкого волокна, которые закрепляют на металлических стенках любым приемлемым способом, например с помощью клея, обеспечивая полное заполнение профиля. Шумопоглощающее покрытие может быть выполнено и иным, например из микропористого материала.The sound-absorbing coating can be made of conventional microfiber materials, for example, sound-absorbing mats based on super-thin basalt fibers, which are fixed to the metal walls in any suitable way, for example using glue, ensuring the profile is completely filled. The sound-absorbing coating can be made different, for example, from microporous material.
Показанная на Фиг.1 конструкция предполагает монтаж путем крепления стенок 4 к каркасу 5. Благодаря использованию каркаса, который может быть выполнен из уголка, обеспечивает простой монтаж и демонтаж стенок, что дает возможность доступа операторов к отдельным узлам и механизмам ВНА для их технического обслуживания и ремонта.The design shown in FIG. 1 involves mounting by attaching the walls 4 to the frame 5. Thanks to the use of the frame, which can be made from a corner, it provides easy installation and dismantling of the walls, which allows operators to access individual nodes and mechanisms of the VNA for their maintenance and repair.
Рамы для такелажных тросов, укрепленные на каркасе, позволяют, в случае необходимости, переносить конструкцию с неработающего ВНА на работающий, обеспечивая разумную организацию эксплуатации ВНА и рациональное количество необходимых конструкций. В итоге обеспечивается удобство и рациональная организация эксплуатации технического обслуживания и ремонта ВНА.Frames for rigging cables, mounted on a frame, allow, if necessary, to transfer the design from a non-working VNA to a working one, providing a reasonable organization of operation of the VNA and a rational number of necessary structures. The result is the convenience and rational organization of the operation of maintenance and repair of VNA.
Монтаж конструкции может осуществляться иным способом, например соединением стенок непосредственно друг с другом с помощью обычных разъемных соединений.Installation of the structure can be carried out in another way, for example, by connecting the walls directly to each other using conventional detachable connections.
Для подачи воздуха в ВНА используют технологический воздуховод 10 (Фиг.1), для отвода воздуха из ВНА - технологический воздуховод 11. Последний за пределами конструкции 1 соединен, например с помощью сварки и фланцев 12, с техническим воздуховодом 13 (Фиг.3). Конечная часть воздуховода 13 с выпускными отверстиями расположена внутри конструкции 1. Отношение диаметра d1 воздуховода 11 и диаметра d2 воздуховода 13 составляет d1:d2=(8...10):1. Для снижения шума воздуховоды 10, 11 и 13 покрыты слоем звукопоглощающего материала.To supply air to the BHA, use the process duct 10 (Figure 1), to remove air from the BHA - the
Для настройки и регулировки воздушного потока в техническом воздуховоде 11 установлен шибер 14.To configure and adjust the air flow in the
Продольные оси воздуховодов 11 и 13 в месте их соединения (по ходу воздушного потока) пересекаются под углом α=30-40°.The longitudinal axis of the
Средство для выпуска воздуха из конструкции выполнено в виде вентиляционного короба 15 (Фиг.4), установленного на верхней стенке 4а конструкции. Внутреннее пространство короба 15 сообщается с внутренним пространством устройства 1 через отверстие 16 и с внешней средой - через выпускное отверстие 17.Means for discharging air from the structure is made in the form of a ventilation duct 15 (Fig. 4) mounted on the upper wall 4a of the structure. The internal space of the
Внутри короба 15 на его противоположных стенках установлены напротив друг друга в шахматном порядке перегородки 18, которые наклонены в сторону движения воздушного потока. Высота этих перегородок 18 равна высоте короба 15, а длина составляет от 0,5 до 0,6 поперечного размера короба 15. Эти перегородки 18 и внутренняя поверхность короба 15 имеют шумопоглощающее покрытие. Шумозащитная конструкция работает следующим образом.Inside the
Перед началом работы ВНА конструкцию 1, застропив троса за рамы 19, установленные по углам каркаса 5 (Фиг.1), например с помощью подъемного крана, устанавливают на подготовленное на фундаменте 2 место, обычно через виброизоляторы 20 (Фиг.1) так, что ВНА 3 оказывается окружен стенками конструкции 1, и подключают ВНА к источнику питания.Before starting the work of the VNA, the structure 1, having slid the cable over the frames 19, installed at the corners of the frame 5 (Fig. 1), for example, using a crane, is mounted on a place prepared on the
При работе воздух через воздуховод 10 поступает в ВНА 3 и затем отводится через технологический воздуховод 11. При этом часть воздуха попадает в технический воздуховод 13, поступает внутрь конструкции и служит для охлаждения и вентилирования внутреннего пространства конструкции. Благодаря указанному соотношению диаметров воздуховодов 11 и 13 обеспечивается поступление достаточного для эффективного вентилирования количества воздуха внутрь конструкции 1, и в то же время достаточное количество воздуха через воздуховод 11 поступает в технологическую систему предприятия. При увеличении отношения диаметра воздуховода 11 к диаметру воздуховода 13 более 11, количества воздуха, поступающего внутрь конструкции 1, оказывается недостаточным для эффективного вентилирования и охлаждения узлов ВНА, что ухудшает температурный режим, сокращает срок работы систем и узлов ВНА, ведет к увеличению простоев и пр. В противном случае, при уменьшении этого соотношения, количество воздуха, поступающего внутрь устройства, оказывается избыточным, а работа технологического воздуховода - менее эффективной. Более точное регулирование количества воздуха, поступающего внутрь конструкции, осуществляется с помощью шибера 14.During operation, air through the duct 10 enters the
Благодаря тому, что оси воздуховодов 11 и 13 в месте соединения этих воздуховодов пересекаются под углом 30-40°, обеспечивается эффективное наполнение воздуховода 13, и, следовательно, эффективное вентилирование устройства 1. Эксперименты показали, что при обычно используемых режимах (давление, скорость воздушного потока) при уменьшении указанного угла до значений менее 30° происходит торможение воздушного потока, ухудшается режим работы технологического воздуховода 13. Кроме того, при таких малых углах появляются трудности при изготовлении узла соединения воздуховодов и их технического обслуживания. В том случае, если угол составляет более 40°, происходит срыв воздушного потока, воздуховод 13 не заполняется воздухом, соответственно, ухудшаются режимы вентилирования.Due to the fact that the axes of the
При использовании воздуховода 13 в соответствии с изобретением обеспечивается эффективный тепло- и воздухообмен внутри шумозащитной конструкции, повышающий надежность работы узлов и агрегатов ВНА. Это достигается тем, что для вентиляции конструкции используется часть воздуха, отбираемого из технологической системы ВНА. Преимущество такой системы вентиляции заключается в том, что исключаются затраты на покупку, установку и эксплуатацию специального вентилятора, а также не требуется место для его размещения.When using the air duct 13 in accordance with the invention, efficient heat and air exchange is provided inside the noise insulation structure, which increases the reliability of the operation of the VNA units and assemblies. This is achieved by the fact that part of the air taken from the VNA technological system is used for ventilation of the structure. The advantage of such a ventilation system is that it eliminates the cost of buying, installing and operating a special fan, and also does not require a place to place it.
Избыток поступившего внутрь устройства воздуха отводится через отверстия 16, 17 вентиляционного короба 15.Excess air entering the device is discharged through
Звуковой сигнал (шум) от работающего ВНА распространяется во все стороны и падает на внутреннюю поверхность звукопоглощающей конструкции. Часть звукового сигнала поглощается звукопоглощающим материалом, часть падает под некоторым углом на металлический лист, отражается от стенок и вновь частично поглощается звукопоглощающим материалом. Отражение и поглощение звукового сигнала происходит многократно, причем из-за наличия профиля отражение и поглощение сигнала происходит по-разному в разных точках, что сглаживает максимумы спектральной характеристики шума. В результате этого за пределами устройства шум значительно уменьшается.The sound signal (noise) from the operating VNA extends in all directions and falls on the inner surface of the sound-absorbing structure. Part of the sound signal is absorbed by sound-absorbing material, part falls at a certain angle on the metal sheet, is reflected from the walls and again partially absorbed by sound-absorbing material. Reflection and absorption of an audio signal occurs repeatedly, and due to the presence of a profile, reflection and absorption of a signal occurs differently at different points, which smoothes out the maxima of the noise spectral characteristic. As a result, noise outside the device is significantly reduced.
В результате проведенных экспериментов было установлено, что оптимальные результаты поглощения шума обеспечиваются при указанных геометрических размерах металлического профиля. Прежде всего, обеспечивается повышенная жесткость профилированного листа, что ведет к увеличению резонансной частоты и соответственно звукоизолирующих свойств конструкции. В том случае, если высота трапеции оказывается больше указанной, повышается расход звукопоглощающего материала без существенного улучшения звукоизолирующих свойств, а при уменьшении этой высоты - снижается жесткость, резонансная частота и, следовательно, звукопоглощающие свойства конструкции. При увеличении расстояния между выпуклостями звукопоглощающие свойства также снижаются.As a result of the experiments, it was found that the optimal results of noise absorption are provided at the indicated geometric dimensions of the metal profile. First of all, increased rigidity of the profiled sheet is ensured, which leads to an increase in the resonant frequency and, accordingly, soundproofing properties of the structure. In the event that the height of the trapezoid is greater than the specified, the consumption of sound-absorbing material increases without a significant improvement in soundproofing properties, and when this height is reduced, rigidity, resonance frequency and, therefore, sound-absorbing properties of the structure are reduced. As the distance between the bulges increases, the sound-absorbing properties also decrease.
Звуковой сигнал, выходящий за пределы конструкции через отверстия вентиляционного короба, также ослабляется. Ослаблению способствует звукопоглощающий слой на внутренней поверхности вентиляционного короба и перегородок. Выбранные размеры перегородок со звукопоглощающим покрытием позволяют существенно ослабить звуковой сигнал. В том случае, если поперечный размер перегородок превышает 0,6 поперечного размера короба, существенно замедляется скорость воздушного потока, что ведет к ухудшению режимов вентиляции устройства. Если же этот размер менее 0,5 - перегородки не перекрывают друг друга, часть звукового сигнала не поглощается ни перегородками, ни стенками короба, что ухудшает шумопоглощающие характеристики устройства.The sound signal that goes beyond the structure through the openings of the ventilation duct is also attenuated. The attenuation is facilitated by the sound-absorbing layer on the inner surface of the ventilation duct and partitions. The selected dimensions of the partitions with a sound-absorbing coating can significantly attenuate the sound signal. In the event that the transverse size of the partitions exceeds 0.6 of the transverse size of the duct, the air flow rate is significantly slowed, which leads to a deterioration in the ventilation modes of the device. If this size is less than 0.5 - the partitions do not overlap, part of the sound signal is not absorbed either by the partitions or the walls of the box, which degrades the noise-absorbing characteristics of the device.
Как показали проведенные эксперименты, использование конструкции из профилированного листа со звукопоглощающим слоем и вентиляционного короба описанной конструкции позволяют снизить шум за пределами устройства до приемлемых величин.As the experiments showed, the use of a structure of a profiled sheet with a sound-absorbing layer and a ventilation duct of the described design can reduce noise outside the device to acceptable values.
На Фиг.5 показаны уровни шума от ВНА при отсутствии шумозащитного устройства (кривая 1), при наличии устройства (кривая 2) и уровень шума, отвечающий требованиям санитарных норм (кривая 3). Из приведенных графиков видно, что предлагаемая конструкция обеспечивает снижение звукового сигнала от работающего ВНА ниже пределов, требуемых санитарной нормой.Figure 5 shows the noise levels from the VNA in the absence of a noise protection device (curve 1), in the presence of a device (curve 2) and the noise level that meets the requirements of sanitary standards (curve 3). From the graphs it can be seen that the proposed design reduces the sound signal from the working VNA below the limits required by the sanitary norm.
Предлагаемая конструкция может быть выполнена из стандартных материалов на обычном оборудовании.The proposed design can be made of standard materials on conventional equipment.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005108364/03A RU2275476C1 (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Noise-protective structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005108364/03A RU2275476C1 (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Noise-protective structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2275476C1 true RU2275476C1 (en) | 2006-04-27 |
Family
ID=36655579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005108364/03A RU2275476C1 (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Noise-protective structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2275476C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104314189A (en) * | 2014-08-26 | 2015-01-28 | 中国直升机设计研究所 | Complete anechoic chamber for rotor noise test |
| RU2561389C1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-08-27 | Олег Савельевич Кочетов | Sound-absorbing structure |
| RU2561394C1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-08-27 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov(s sound-absorbing element |
| RU2561393C1 (en) * | 2014-02-12 | 2015-08-27 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov(s sound absorber for lining manufacturing facilities |
| RU2583463C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-05-10 | Олег Савельевич Кочетов | Sound-absorbing coating |
| RU2622934C1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-06-21 | Олег Савельевич Кочетов | Sound-absorbing lining |
| RU2646252C1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-03-02 | Олег Савельевич Кочетов | Sound-absorbing lining |
| RU212801U1 (en) * | 2022-05-11 | 2022-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Acoustic screen to reduce intake noise |
-
2005
- 2005-03-24 RU RU2005108364/03A patent/RU2275476C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2561393C1 (en) * | 2014-02-12 | 2015-08-27 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov(s sound absorber for lining manufacturing facilities |
| RU2561389C1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-08-27 | Олег Савельевич Кочетов | Sound-absorbing structure |
| RU2561394C1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-08-27 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov(s sound-absorbing element |
| CN104314189A (en) * | 2014-08-26 | 2015-01-28 | 中国直升机设计研究所 | Complete anechoic chamber for rotor noise test |
| CN104314189B (en) * | 2014-08-26 | 2017-12-29 | 中国直升机设计研究所 | A kind of rotor noise tests whole elimination room |
| RU2583463C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-05-10 | Олег Савельевич Кочетов | Sound-absorbing coating |
| RU2622934C1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-06-21 | Олег Савельевич Кочетов | Sound-absorbing lining |
| RU2646252C1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-03-02 | Олег Савельевич Кочетов | Sound-absorbing lining |
| RU212801U1 (en) * | 2022-05-11 | 2022-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Acoustic screen to reduce intake noise |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10775074B2 (en) | Sound attenuating air handler panel apparatus and method | |
| RU2275476C1 (en) | Noise-protective structure | |
| RU2074293C1 (en) | Module for ceiling structure in clean rooms | |
| EP2300752B1 (en) | Sound attenuator for low frequencies, method for manufacturing sound attenuator for low frequencies and system for attenuating low frequencies for example in air-conditioning ducts of paper mills | |
| JP2008505038A (en) | Elevator cab ceiling with dissipative ventilation passage | |
| SU1188282A1 (en) | Sound-proof cabin | |
| JP4982165B2 (en) | Silencer | |
| JP4624871B2 (en) | Silencer for ventilation opening | |
| RU49045U1 (en) | NOISE PROTECTION | |
| KR101901174B1 (en) | Sound attenuator for duct of air conditioning system | |
| CN211144922U (en) | Assembled sound-insulation noise-reduction device for fan | |
| CN210562813U (en) | Sound absorption and insulation wall | |
| JP6468875B2 (en) | Double noise barrier | |
| CN112228680A (en) | Silencing and flow guiding device | |
| JPH0791727A (en) | Sound attenuation chamber | |
| CN111089016B (en) | Noise reduction structure of container unit | |
| JPH0228346Y2 (en) | ||
| CN217630597U (en) | Sound-proof silencing device | |
| JPH09291900A (en) | Assembly type silencer | |
| CN216342926U (en) | Fan system | |
| CN105625762A (en) | Pressurizing station air cooler noise reduction device and manufacturing installing method thereof | |
| CN220491705U (en) | Transformer sound insulation house | |
| EP4290151A1 (en) | Wall passage | |
| CN216131053U (en) | Ventilation noise-reduction sound-reduction structure for air compressor complete machine | |
| JPH0526422Y2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130325 |