RU2279015C1

RU2279015C1 - Noise silencer for ventilation system

Info

Publication number: RU2279015C1
Application number: RU2004132387/06A
Authority: RU
Inventors: Михаил Яковлевич Вигдорчик (RU); Михаил Яковлевич Вигдорчик; Владимир Владимирович Дубровский (RU); Владимир Владимирович Дубровский; Константин Витальевич Прохоров (RU); Константин Витальевич Прохоров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Лот-Вентсервис"
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2006-06-27
Also published as: RU2004132387A

Abstract

FIELD: device for reducing noise at operation of plenum and exhaust ventilation systems, possibly used as separate units in ventilation chambers or built-in to air duct circuits.

SUBSTANCE: noise silencer includes housing restricted by walls and attachment members; zigzag air ducts formed inside housing by its walls and noise absorbing members. Air ducts inside housing are in the form of row of alternating different-height oblique-angle converging tubes and diffusers with converging and opening angles forming cyclically variable in cross section zigzag passages for air along width of housing at closing clearance through attachment members.

EFFECT: improved efficiency of noise silencing at low sound frequencies, uniform whole frequency effectiveness of ventilation noise silencer at reduced mass and dimension parameters.

1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к технике вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления. Вентиляционные шумоглушители устанавливаются в воздушный тракт, как правило, после воздухообрабатывающего оборудования, в том числе могут встраиваться в каналы, а также после вытяжных вентиляционных установок для уменьшения их шума перед выбросом воздуха в атмосферу.The invention relates to techniques for ventilation, air conditioning and air heating. Ventilation silencers are installed in the air duct, as a rule, after air-handling equipment, including can be built into ducts, as well as after exhaust ventilation installations to reduce their noise before air is released into the atmosphere.

Известны вентиляционные шумоглушители различных типов и геометрических форм, описанные, в частности, в книге: Е.Я.Юдин «Исследование шума вентиляторных установок и методов борьбы с ним». Труды ЦАГИ, выпуск 713, М.: Оборонгиз, 1958, стр.163, 173, в строительном каталоге СК-8 Инженерное оборудование зданий. Раздел 80, часть 2, М.: Сантехниипроект, 1991, стр.270-297.Known ventilation silencers of various types and geometric shapes, described, in particular, in the book: E.Ya. Yudin "Study of the noise of fan installations and methods of dealing with it." Proceedings of TsAGI, issue 713, M .: Oborongiz, 1958, p. 163, 173, in the construction catalog SK-8 Engineering equipment of buildings. Section 80, part 2, Moscow: Santekhniiproekt, 1991, pp. 270-297.

В каталоге: «Производство, комплектация и монтаж систем вентиляции» М.: ООО «Лот-Вентсервис», 2004, разделы 1, 2.In the catalog: “Production, assembly and installation of ventilation systems” M .: Lot-Ventservice LLC, 2004, sections 1, 2.

В справочнике проектировщика: ч.II «Вентиляция и кондиционирование воздуха» под редакцией И.Г.Староверова (М.: Стройиздат, 1977, стр.330-343) и др.In the designer’s handbook: Part II “Ventilation and air conditioning” edited by I.G. Staroverova (M .: Stroyizdat, 1977, pp. 330-343) and others.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является зигзагообразный пластинчатый вентиляционный шумоглушитель, представленный на фиг.89, стр.173 упомянутых трудов ЦАГИ.Closest to the claimed invention is a zigzag plate ventilation silencer shown in Fig. 89, p. 173 of the mentioned TsAGI works.

Данный вентиляционный шумоглушитель имеет корпус с входным и выходным элементами и с шумопоглощающими элементами в виде пластин, между которыми сформированы узкие прямоугольные воздухопроводящие каналы, проложенные зигзагообразно и эквидистантно друг другу, исключая прямой просвет.This ventilation silencer has a housing with input and output elements and with sound absorbing elements in the form of plates, between which narrow rectangular air ducts are formed, laid in a zigzag and equidistant manner to each other, excluding a direct clearance.

Недостаток подобного шумоглушителя в том, что он имеет неравномерную эффективность шумоглушения на различных звуковых частотах и недостаточно высокую общую эффективность на единицу его объема, длины и массы.The disadvantage of such a silencer is that it has uneven noise attenuation efficiency at various sound frequencies and not high enough overall efficiency per unit of its volume, length and mass.

Это происходит, главным образом, вследствие монотонности живого сечения для прохода воздуха в пределах корпуса шумоглушителя и недостаточной общей длины воздухопроводящих каналов между шумоглушащими элементами. Поэтому при заданной эффективности шумоглушения возрастают удельные габаритные размеры и масса вентиляционного шумоглушителя как на единицу пропускаемого воздуха, так и на единицу поглощаемой звуковой мощности.This is mainly due to the monotony of the living section for the passage of air within the body of the muffler and the insufficient total length of the air ducts between the muffler elements. Therefore, at a given noise suppression efficiency, the specific overall dimensions and mass of the ventilation silencer increase per unit of transmitted air and per unit of absorbed sound power.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении эффективности шумоглушения на низких частотах звука и выравнивании общей частотной эффективности вентиляционного шумоглушителя при одновременном сокращении удельных массогабаритных показателей.The technical result to which the claimed invention is directed is to increase the efficiency of sound attenuation at low frequencies of sound and equalize the overall frequency efficiency of the ventilation silencer while reducing specific weight and dimensions.

Технический результат достигается в вентиляционном шумоглушителе, имеющем корпус, ограниченный стенками и присоединительными элементами, зигзагообразные воздухопроводящие каналы, образуемые внутри корпуса его стенками и шумопоглощающими элементами, согласно изобретению воздухопроводящие каналы внутри корпуса выполнены в виде ряда чередующихся, различных по высоте косоугольных конфузоров и диффузоров с углами схождения и раскрытия, образующими циклично переменные в сечении зигзагообразные проходы для воздуха по ширине корпуса с перекрытием прямого просвета через присоединительные элементы.The technical result is achieved in a ventilation silencer having a casing bounded by walls and connecting elements, zigzag air-conducting channels formed inside the casing by its walls and sound-absorbing elements. According to the invention, the air-conducting channels inside the casing are made in the form of a series of alternating oblique cones and diffusers with different heights with angles convergence and disclosure, forming cyclically variable in cross section zigzag passages for air across the width of the c erekrytiem direct clearance via connecting elements.

Для достижения указанного технического результата воздухопроводящие зигзагообразные каналы выполнены с переменной площадью проходного сечения, чередуя сужение (конфузор) и расширение (диффузор) и обратно.To achieve the technical result, the air-conducting zigzag channels are made with a variable passage area, alternating between narrowing (confuser) and expansion (diffuser) and vice versa.

При этом зигзагообразно состыкованные пары: конфузор-диффузор и диффузор-конфузор, а также их возможные сочетания: конфузор-конфузор и диффузор-диффузор - имеют косоугольную форму и неравномерный шаг так, чтобы при затенении прямого просвета соседние шумоглушащие элементы перекрывали друг друга в осевом направлении, как минимум, однократно по ходу воздуха.In this case, the zigzag-joined pairs: confuser-diffuser and diffuser-confuser, as well as their possible combinations: confuser-confuser and diffuser-diffuser, have an oblique shape and an uneven pitch so that when shading a direct clearance adjacent noise-attenuating elements overlap in the axial direction at least once in the air.

Отличительными признаками предлагаемого вентиляционного шумоглушителя от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является наличие косоугольных конфузоров либо диффузоров на каждом линейном ходе зигзага при, минимум, однократном затенении прямого просвета в осевом направлении.Distinctive features of the proposed ventilation silencer from the above known, closest to it, is the presence of oblique confusers or diffusers on each linear zigzag stroke with at least one shading of the direct clearance in the axial direction.

Благодаря наличию этих признаков глушитель становится более эффективным на низких частотах аэродинамического шума, что наиболее важно в системах вентиляции, практически не теряя притом эффективности на средних и высоких частотах, а лишь несколько выравнивая характеристику. Кроме того, он выигрывает у известных вентиляционных шумоглушителей по удельным массогабаритным характеристикам при одинаковых расходах воздуха и скоростях его движения в расчетных сечениях шумоглушителей и одинаковой эффективности шумоподавления на единицу объема или сопоставимой длины.Due to the presence of these signs, the silencer becomes more effective at low frequencies of aerodynamic noise, which is most important in ventilation systems, while practically not losing efficiency at medium and high frequencies, but only slightly leveling the characteristic. In addition, it outperforms known ventilation silencers in specific mass and size characteristics at the same air flow rates and its speeds in the design sections of the silencers and the same noise reduction efficiency per unit volume or comparable length.

Предлагаемый вентиляционный шумоглушитель схематично иллюстрируется чертежом.The proposed ventilation silencer is schematically illustrated in the drawing.

На чертеже изображен заявляемый вентиляционный шумоглушитель прямоугольного сечения в плане со снятой верхней стенкой корпуса. Он ограничен корпусом 1 с входным 6 и выходным 7 подсоединительными элементами (фланцы, отбортовка под рейки и т.д.). Воздухопроводящие каналы 2 внутри корпуса формируются шумопоглощающими элементами 3 и внутренними поверхностями корпуса. Шумопоглощающие элементы 3 представляют собой гнутый перфорированный стальной лист, в полостях которого, примыкающих изнутри к корпусу 1, помещен тонковолокнистый или пористый наполнитель, в котором затухает звук.The drawing shows the inventive ventilation silencer of rectangular cross section in plan with the removed upper wall of the housing. It is limited by housing 1 with input 6 and output 7 connecting elements (flanges, flanging for rails, etc.). Air ducts 2 inside the housing are formed by sound-absorbing elements 3 and the inner surfaces of the housing. The sound-absorbing elements 3 are a bent perforated steel sheet, in the cavities of which are adjacent to the inside of the housing 1, a thin-fiber or porous filler is placed in which the sound attenuates.

Поверхности шумопоглощающих элементов и корпуса со стороны потока воздуха образуют ряд косоугольных конфузоров 4, 8, 10 и диффузоров 5, 9, 11, чередующихся один за другим.The surfaces of the sound-absorbing elements and the housing on the air flow side form a series of oblique confusers 4, 8, 10 and diffusers 5, 9, 11, alternating one after another.

Как минимум, в шумоглушителе заявляемого типа в разных вариациях может быть один конфузор (например: в последовательности 4-5-8, если диффузор 5 преобразовать в конфузор) и один диффузор (например: в последовательности 9-10-11, если конфузор 10 преобразовать в диффузор).At a minimum, in the muffler of the claimed type in different variations there can be one confuser (for example: in the sequence 4-5-8, if the diffuser 5 is converted to a confuser) and one diffuser (for example: in the sequence 9-10-11 if the confuser 10 is converted into the diffuser).

Работа вентиляционного шумоглушителя происходит следующим образом.The operation of the ventilation silencer is as follows.

Поток воздуха, загрязненный аэродинамическим шумом, поступает в вентиляционный шумоглушитель через входной подсоединительный элемент 6, ускоряется и отклоняется от центра в конфузоре 4, замедляет течение в диффузоре 5 и, достигнув боковой стенки корпуса 1, отклоняется по воздухопроводящему каналу 2, сразу же попадая в следующий конфузор 8 и ускоряясь под острым углом к оси шумоглушителя, доходит до поворота у противоположной боковой стенки, где огибает шумопоглащающий элемент 3 и через минимальное (расчетное) сечение воздухопроводящего канала 2 входит в следующий диффузор 9, в котором снова уменьшает скорость, достигает нового поворота, пройдя сначала в конфузор 10, а затем в последний диффузор 11, откуда через выходной присоединительный элемент 7 выходит очищенным от аэродинамического шума.The air flow polluted by aerodynamic noise enters the ventilation silencer through the inlet connecting element 6, accelerates and deviates from the center in the confuser 4, slows down the flow in the diffuser 5 and, having reached the side wall of the housing 1, deviates through the air duct 2, immediately falling into the next confuser 8 and accelerating at an acute angle to the axis of the muffler, it comes to a turn at the opposite side wall, where it surrounds the noise-attenuating element 3 and through the minimum (calculated) cross-section of the air duct ala 2 enters the next diffuser 9, which again reduces the speed of rotation reaches a new, having a first converger 10 and then the last diffuser 11, through the outlet where the connecting element 7 comes free from aerodynamic noise.

В случае подключения потока воздуха в обратном направлении работа шумоглушителя происходит точно так же, как описано выше, но функционально меняются местами входной и выходной присоединительные элементы, конфузоры и диффузоры.In the case of connecting the air flow in the opposite direction, the operation of the silencer occurs in the same way as described above, but the input and output connecting elements, confusers and diffusers functionally change places.

Заявленное изобретение осуществлено ООО «Лот-Вентсервис», а испытания и акустические расчеты выполнены Испытательным центром «Промышленная аэродинамика» государственного научно-исследовательского центра ЦАГИ им. проф. Н.Е. Жуковского в 2004 г.The claimed invention was carried out by Lot-Ventservice LLC, and the tests and acoustic calculations were performed by the Industrial Aerodynamics Testing Center of TsAGI them. prof. NOT. Zhukovsky in 2004

Номинальная производительность осуществленного вентиляционного шумоглушителя 2000 м³/ч, размеры 600×400×1000 мм, перекрытие просвета в минимальном (расчетном) сечении 113 мм.Nominal performance of the implemented ventilation silencer 2000 m ³ / h, dimensions 600 × 400 × 1000 mm, lumen overlap in the minimum (calculated) section 113 mm.

Данные испытаний по затуханию звуковой мощности в глушителях и данные по наиболее эффективному аналогу - пластинчатому шумоглушителю таких же габаритов и при такой же скорости воздуха -сведены в таблицу:Test data on the attenuation of sound power in silencers and data on the most effective analogue - a plate silencer of the same dimensions and at the same air speed - are summarized in the table:

Частота звуковых колебаний, ГцFrequency of sound vibrations, Hz 6363 125125 250250 500500 10001000 20002000 40004000 80008000 Затухание шума в вентиляционном шумоглушителе, дБАNoise attenuation in ventilation silencer, dBA 10,510.5 17,517.5 30,030,0 31,031,0 38,538.5 37,037.0 35,035.0 34,534.5 Затухание шума в пластинчатом шумоглушителе тип 2 с толщиной пластин Т=200 мм и просветом t=100, дБАNoise attenuation in a Type 2 plate muffler with plate thickness T = 200 mm and clearance t = 100, dBA 5,55.5 7,07.0 18,018.0 29,029.0 44,044.0 45,045.0 34,034.0 23,023.0

Как видно, заявленный выше технический результат по увеличению эффективности шумоглушения на низких частотах аэродинамического шума и выравниванию частотной характеристики аппарата выполняется.As can be seen, the technical result stated above to increase the noise suppression efficiency at low aerodynamic noise frequencies and equalize the frequency response of the apparatus is performed.

В случае же необходимости достичь на низких частотах такого же результата, как в заявляемом, при помощи пластинчатого шумоглушителя с параметром T/t=200/100, понадобится установить последовательно два таких аппарата.If it is necessary to achieve at low frequencies the same result as claimed, using a plate muffler with the parameter T / t = 200/100, you will need to install two such devices in series.

Claims

A ventilation silencer having a casing bounded by walls and connecting elements, zigzag air-ducts formed by walls and sound-absorbing elements inside the casing, characterized in that the air-ducts inside the casing are made in the form of a series of alternating oblique and diffusers of different heights with converging angles and openings forming cyclically variable in cross section zigzag passages for air along the width of the body with the overlap of the direct clearance through p isoedinitelnye elements.