RU2627322C1

RU2627322C1 - Глушитель шума выпуска

Info

Publication number: RU2627322C1
Application number: RU2016111645A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2017-08-07

Abstract

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха. Глушитель содержит впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, выполненный в виде обечайки усеченного конуса, большее основание которого жестко связано с торцом впускного патрубка, а меньшее выполнено в виде сплошного пористого диска. Звукопоглощающая обечайка усеченного конуса корпуса выполнена двухслойной, причем слой, прилегающий к одной из стенок, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к другой перфорированной стенке, выполнен из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. 3 ил.

Description

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является глушитель шума выхлопа, содержащий впускной патрубок и примыкающий к нему корпус из пористого материала (патент РФ №2299336, F01N 1/24 - прототип).

Недостатком известного технического решения является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на низких частотах.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в глушителе шума, содержащем впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус выполнен из пористого материала в виде обечайки усеченного конуса, большее основание которого жестко связано с торцом впускного патрубка, а меньшее выполнено в виде сплошного пористого диска, причем отношение высоты корпуса Н к диаметру D впускного патрубка находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=2,0…3,0; а отношение диаметра D₂ большего основания обечайки усеченного конуса к диаметру D₁ меньшего основания находится в диапазоне оптимальных величин: D₂/D₁=2,0…3,5; а отношение толщины b пористого материала обечайки к высоте корпуса Н находится в диапазоне оптимальных величин: b/H=0,05…0,2.

Корпус может быть выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг. 2, 3 - варианты выполнения звукопоглощающей обечайки усеченного конуса 5 корпуса (элемент осевого сечения).

Глушитель шума содержит впускной патрубок 1, имеющий торец 3, отверстие 2 и резьбовой участок, а также жестко связанный с ним корпус 5 из пористого материала. Корпус выполнен из пористого материала в виде звукопоглощающей обечайки усеченного конуса 5, большее основание которого жестко связано с торцом впускного патрубка 3, а меньшее выполнено в виде сплошного пористого диска 4, причем отношение высоты Н корпуса 5 к диаметру D впускного патрубка 1 находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=2,0…3,0; а отношение диаметра D₂ большего основания звукопоглощающей обечайки 5 усеченного конуса к диаметру D₁ меньшего основания находится в диапазоне оптимальных величин: D₂/D₁=2,0…3,5; а отношение толщины b пористого материала обечайки к высоте корпуса Н находится в диапазоне оптимальных величин: b/Н=0,05…0,2.

Корпус 5 может быть выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас (на чертеже не показано), например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.

Возможен вариант выполнения звукопоглощающей обечайки усеченного конуса 5 (фиг. 2) корпуса (элемент осевого сечения) в виде двух перфорированных стенок 6 и 7, между которыми расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой 8, прилегающий к одной из стенок 6, выполнен звукопоглощающим, а слой 9, прилегающий к другой перфорированной стенке 7, выполнен из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. Перфорированная стенка имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм. процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности. При этом звукопоглощающий слой 8 помещен в акустически прозрачный материал 10, например стеклоткань типа ЭЗ-100, или полимер типа «повиден», или нетканый материал, например «лутрасил».

В качестве звукоотражающего материала применен материал на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом.

Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого, излучающего интенсивный шум объекта, пройдя через перфорированные стенки 6 и 7, попадает на слои 8 и 9. Слой 9 позволяет отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а часть звуковой энергии проходит через слой 9 из звукоотражающего материала и взаимодействует со слоем 8 из звукопоглощающего материала, где происходит окончательное рассеивание звуковой энергии.

Глушитель шума работает следующим образом.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха от пневматического оборудования поступают через впускной патрубок 1, через отверстие 2 в корпус 5. При этом явление лучевого эффекта полностью исключается за счет наличия пористой перегородки в виде сплошного диска 4, а эффективность шумоглушения возрастает за счет подбора геометрических параметров корпуса-поглотителя и пористости структуры предлагаемых шумопоглощающих материалов.

На фиг. 3 представлен вариант выполнения звукопоглощающей обечайки усеченного конуса 5 корпуса (элемент осевого сечения).

Звукопоглощающая обечайка усеченного конуса 5 корпуса (элемент осевого сечения) выполнена в виде симметрично расположенных перфорированных 1 и 5 стенок, между которыми расположен звукопоглощающий элемент, выполненный в виде трех слоев: центрального слоя 3 из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и симметрично прилегающих к нему звукопоглощающих слоев 2 и 4 из материалов разной плотности. Каждая из перфорированных стенок имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.

В качестве звукопоглощающего материала используются или листовой шумозащитный материал, который выполнен на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом, или полиэстер, или пористый звукопоглощающий керамический материал, имеющий объемную плотность 500÷1000 кг/м³ и состоящий из 100 мас. частей перлита с диаметром зерна 0,1÷8,0 мм, 80÷250 мас. частей одного из спекающих материалов, выбранных из группы, включающей зольную пыль, шлак, кварц, лаву, камни или глину в качестве основного материала, 5÷30 мас. частей неорганического связующего, причем после спекания смеси частицы перлита образуют сообщающиеся отверстия между своими контактирующими поверхностями так, что внутренние поры являются сообщающимися между собой.

Claims

Глушитель шума выпуска, содержащий впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус выполнен из пористого материала в виде звукопоглощающей обечайки усеченного конуса, большее основание которого жестко связано с торцом впускного патрубка, а меньшее выполнено в виде сплошного пористого диска, причем отношение высоты корпуса Н к диаметру D впускного патрубка находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=2,0…3,0; а отношение диаметра D₂ большего основания обечайки усеченного конуса к диаметру D₁ меньшего основания находится в диапазоне оптимальных величин: D₂/D₁=2,0…3,5; а отношение толщины b пористого материала обечайки к высоте корпуса Н находится в диапазоне оптимальных величин: b/Н=0,05…0,2, или корпус выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или корпус выполнен в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас, или корпус выполнен из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника, отличающийся тем, что звукопоглощающая обечайка усеченного конуса корпуса выполнена двухслойной, причем слой, прилегающий к одной из стенок, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к другой перфорированной стенке выполнен из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а каждая из перфорированных стенок имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности, а в качестве звукопоглощающего материала используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден», или звукопоглощающая обечайка выполнена в виде симметрично расположенных перфорированных стенок, между которыми расположен звукопоглощающий элемент, выполненный в виде трех слоев: центрального слоя из звукоотражающего материала, сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и симметрично прилегающих к нему звукопоглощающих слоев из материалов разной плотности, каждая из перфорированных стенок имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности, а в качестве звукопоглощающего материала используются или листовой шумозащитный материал, который выполнен на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом, или полиэстер, или пористый звукопоглощающий керамический материал, имеющий объемную плотность 500÷1000 кг/м³ и состоящий из 100 мас. частей перлита с диаметром зерна 0,1÷8,0 мм, 80÷250 мас. частей одного из спекающих материалов, выбранных из группы, включающей зольную пыль, шлак, кварц, лаву, камни или глину в качестве основного материала, 5÷30 мас. частей неорганического связующего, причем после спекания смеси частицы перлита образуют сообщающиеся отверстия между своими контактирующими поверхностями так, что внутренние поры являются сообщающимися между собой.