RU2642011C1

RU2642011C1 - Chamber silencer of noise of industrial vacuum cleaner

Info

Publication number: RU2642011C1
Application number: RU2016143947A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2018-01-23

Abstract

FIELD: noise.

SUBSTANCE: invention relates to noise suppression. Muffler contains a cylindrical body rigidly connected to the end inlet and outlet nozzles and partitions. There are at least two discs with holes installed perpendicular to the direction of motion of the aerodynamic flow in the case, these discs form the chambers. Holes of the disks are alternately displaced relative to the axis of the housing so, that the holes in two adjacent discs do not coincide. Discs are lined with sound-absorbing material at the side of the direction of the aerodynamic flow. Sound-absorbing structure of the lining of the inner cylindrical surface of the muffler body is of an annular type and comprises in its axial section a smooth and perforated surface, between which a multi-layer sound absorbing structure is arranged, having two layers: sound-reflecting layer adjoining the rigid wall, and sound-absorbing layer adjoining the perforated wall. Layer of sound reflecting material has a complex profile, consisting of evenly distributed hollow tetrahedrons, which enable to reflect sound waves coming in all directions.

EFFECT: technical result is increase of efficiency of noise suppression.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике глушения шума.The invention relates to a technique for damping noise.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является камерный глушитель шума по патенту РФ №2305783, F01N 1/04, содержащий цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, в корпусе перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока установлены по крайней мере два диска с отверстиями, образующие камеры, причем отверстия дисков поочередно смещены относительно оси корпуса таким образом, что отверстия в двух смежных дисках не совпадают (прототип).The closest technical solution in technical essence is a chamber silencer according to RF patent No. 2305783, F01N 1/04, containing a cylindrical body rigidly connected to the end inlet and outlet pipes, at least two disks with holes are installed perpendicular to the direction of the aerodynamic flow forming chambers, and the holes of the disks are alternately offset relative to the axis of the case so that the holes in the two adjacent disks do not coincide (prototype).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет возможности возникновения «лучевого эффекта» и вследствие этого проникновения звуковых волн как по оси глушителя, так и через его две стенки.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of sound attenuation due to the possibility of the occurrence of a "radiation effect" and, as a result, the penetration of sound waves both along the axis of the silencer and through its two walls.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.The technical result is an increase in the efficiency of noise reduction.

Это достигается тем, что в камерном глушителе шума промышленного пылесоса, содержащем цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, и перегородки, в корпусе перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока установлены по крайней мере два диска с отверстиями, образующие камеры, причем отверстия дисков поочередно смещены относительно оси корпуса таким образом, что отверстия в двух смежных дисках не совпадают, при этом корпус изнутри облицован звукопоглощающим материалом, а также диски облицованы звукопоглощающим материалом со стороны движения аэродинамического потока, при этом отношение длины корпуса L₁ к его диаметру D лежит в оптимальном интервале величин L₁/D=3,5…4,0; отношение диаметра корпуса D к диаметру D₁ выпускного патрубка лежит в оптимальном интервале величин D/D₁=4,5…5,5; отношение диаметра корпуса D к диаметру d отверстия дисков лежит в оптимальном интервале величин D/d=5,0…6,0; отношение диаметра корпуса D к длине камеры L_K лежит в оптимальном интервале величин D/L_K=2,0…4,5, корпус выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин 1:(2,5…3,5), диски облицованы звукопоглощающим материалом со стороны движения аэродинамического потока, звукопоглощающая конструкция облицовки внутренней цилиндрической поверхности корпуса глушителя выполнена кольцевого типа и содержит в осевом сечении гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещена многослойная звукопоглощающая конструкция, выполненная в два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, при этом слой звукоотражающего материала выполнен 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, в качестве звукопоглощающего материала применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, при этом поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается пористыми красками, пропускающими воздух (например, «Acutex Т») или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например «Лутрасилом».This is achieved by the fact that in the chamber silencer of an industrial vacuum cleaner containing a cylindrical body rigidly connected to the end inlet and outlet nozzles, and partitions, at least two disks with openings forming chambers are installed in the housing perpendicular to the direction of the aerodynamic flow, moreover, the openings of the disks are alternately offset relative to the axis of the case so that the holes in the two adjacent discs do not match, while the inside of the case is lined with sound-absorbing material, and also and are lined with sound-absorbing material by the movement of the aerodynamic flow, wherein the ratio of housing length L ₁ to the diameter D lies in an optimum range of values L ₁ / D = 3.5 ... 4.0; the ratio of the diameter of the housing D to the diameter D _{1 of the} exhaust pipe lies in the optimal range of values D / D ₁ = 4.5 ... 5.5; the ratio of the case diameter D to the diameter d of the disk hole lies in the optimal range of values D / d = 5.0 ... 6.0; the ratio of the diameter of the casing D to the length of the chamber L _K lies in the optimal range of values D / L _K = 2.0 ... 4.5, the casing is made of structural materials with a layer of soft vibration-damping material deposited on its surface from one or two sides, the ratio between the thickness of the lining and the vibration-damping coating lies in the optimal range of 1: (2.5 ... 3.5), the disks are lined with sound-absorbing material from the side of the aerodynamic flow, the sound-absorbing structure of the lining of the inner cylindrical surface of the body the muffler mustache is made of a ring type and contains in axial section smooth and perforated surfaces, between which there is a multilayer sound-absorbing structure made in two layers: a sound-reflecting layer adjacent to a rigid wall, and a sound-absorbing layer adjacent to a perforated wall, while the layer of sound-reflecting material is made complex profile, consisting of uniformly distributed hollow tetrahedra, allowing to reflect sound waves incident in all directions, perforated wall has the following perforation parameters: hole diameter 3 ÷ 7 mm, perforation percentage 10 ÷ 15%, and according to the shape of the hole can be made in the form of holes of a round, triangular, square, rectangular or rhomboid profile, while in the case of non-circular holes as a conditional diameter the maximum diameter of the circle inscribed in the polygon should be considered, rockwool type mineral wool or URSA type mineral wool, or P-75 type basalt wool, silt used as sound-absorbing material and glass wool lined with glass wool, or a foamed polymer, such as polyethylene or polypropylene, the surface of the fibrous absorbers being treated with porous paints that allow air to pass through (for example, Acutex T) or coated with breathable fabrics or non-woven materials, such as Lutrasil.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг. 2 - вариант звукопоглощающей конструкции 7 облицовки внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1 глушителя.In FIG. 1 shows a frontal section of the proposed silencer, FIG. 2 - a variant of the sound-absorbing structure 7 of the lining of the inner cylindrical surface of the body 1 of the muffler.

Камерный глушитель шума промышленного пылесоса содержит цилиндрический корпус 1, жестко соединенный с впускным 5 и выпускным 6 патрубками. В корпусе 1 перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока установлены по крайней мере два диска 2 с отверстиями 3, образующие камеры 4, причем отверстия 3 дисков поочередно смещены относительно оси корпуса 1 таким образом, что отверстия в двух смежных дисках 2 не совпадают, при этом корпус изнутри облицован звукопоглощающей конструкцией 7, а также диски 2 облицованы звукопоглощающим материалом 8 со стороны движения аэродинамического потока. Отношение длины корпуса L₁ к его диаметру D лежит в оптимальном интервале величин L₁/D=3,5…4,0; отношение диаметра корпуса D к диаметру D₁ выпускного патрубка лежит в оптимальном интервале величин D/D₁=4,5…5,5; отношение диаметра корпуса D к диаметру d отверстия дисков лежит в оптимальном интервале величин D/d=5,0…6,0, отношение диаметра корпуса D к длине камеры L_K лежит в оптимальном интервале величин D/L_K=2,0…4,5. Корпус 1 выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин 1:(2,5…3,5).Chamber silencer industrial vacuum cleaner contains a cylindrical body 1, rigidly connected to the inlet 5 and 6 outlet pipes. At least two disks 2 with holes 3, forming chambers 4, are mounted in the housing 1 perpendicular to the direction of the aerodynamic flow, and the openings 3 of the disks are alternately offset relative to the axis of the housing 1 so that the openings in the two adjacent disks 2 do not coincide, while the casing is inside lined with sound-absorbing structure 7, and the discs 2 are lined with sound-absorbing material 8 from the side of the movement of the aerodynamic flow. The ratio of the length of the housing L ₁ to its diameter D lies in the optimal range of values L ₁ / D = 3.5 ... 4.0; the ratio of the diameter of the housing D to the diameter D _{1 of the} exhaust pipe lies in the optimal range of values D / D ₁ = 4.5 ... 5.5; the ratio of the case diameter D to the diameter d of the disk hole lies in the optimal range of values D / d = 5.0 ... 6.0, the ratio of the case diameter D to the length of the chamber L _K lies in the optimal range of values D / L _K = 2.0 ... 4 ,5. The housing 1 is made of structural materials with a layer of soft vibration-damping material, for example, VD-17 mastic or “Gerlen-D” type material deposited on its surface on one or two sides, while the ratio between the thickness of the lining and the vibration-damping coating lies in the optimal range of values 1: (2.5 ... 3.5).

Звукопоглощающий материал 8 выполнен из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».Sound-absorbing material 8 is made of rockwool basalt mineral wool or URSA mineral wool or P-75 basalt wool or glass wool lined with glass wool or foamed polymer, such as polyethylene or polypropylene, the sound absorbing element being Its entire surface is lined with an acoustically transparent material, for example, fiberglass type EZ-100 or polymer type "Poviden."

Звукопоглощающая конструкция 7 (фиг. 2) облицовки внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1 выполнена кольцевого типа и в осевом сечении - в виде кольца, стенки которого выполнены в виде жесткой 9 и перфорированной 12 стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой 10, прилегающий к жесткой стенке 9, и звукопоглощающий слой 11, прилегающий к перфорированной стенке 12. При этом слой звукоотражающего материала выполнен 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. В качестве звукопоглощающего материала слоя 11 может быть применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена. Поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух (например, «Acutex Т») или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например «Лутрасилом».The sound-absorbing structure 7 (Fig. 2) of the lining of the inner cylindrical surface of the housing 1 is made of a ring type and in axial section in the form of a ring, the walls of which are made in the form of a rigid 9 and perforated 12 walls, between which two layers are located: a sound-reflecting layer 10 adjacent to a rigid wall 9, and a sound-absorbing layer 11 adjacent to the perforated wall 12. The layer of sound-reflecting material is made of a complex profile, consisting of uniformly distributed hollow tetrahedra, allowing reflect giving sound waves in all directions, the perforated wall has the following perforation parameters: hole diameter 3 ÷ 7 mm, perforation percentage 10 ÷ 15%, and the shape of the hole can be made in the form of holes of a round, triangular, square, rectangular or diamond shape, with In the case of non-circular holes, the maximum diameter of a circle inscribed in a polygon should be considered as a conditional diameter. As the sound-absorbing material of layer 11, rockwool-type mineral wool or URSA-type mineral wool, or P-75-type basalt wool or glass wool lined with glass wool, or foamed polymer, such as polyethylene or polypropylene can be used. The surface of the fibrous absorbers is treated with special porous paints that allow air to pass through (for example, Acutex T) or coated with breathable fabrics or non-woven materials, such as Lutrasil.

Камерный глушитель шума промышленного пылесоса работает следующим образом.Chamber silencer industrial vacuum cleaner operates as follows.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха поступают в полость корпуса 1 и встречают на своем пути диски 2 с отверстиями 3, при этом явление «лучевого эффекта» полностью исключается за счет того, что отверстия 3 дисков поочередно смещены относительно оси корпуса 1 таким образом, что отверстия в двух смежных дисках 2 не совпадают. Камерные полости 4, образованные дисками 2, выполняют функцию акустического фильтра низкой частоты. Повышение эффективности шумоглушения происходит за счет наличия звукопоглощающей конструкции 7 облицовки внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1 глушителя, а также за счет облицовки дисков 2 звукопоглощающим материалом 8 со стороны движения аэродинамического потока.Sound waves along with a turbulent stream of compressed air enter the cavity of the housing 1 and meet on their way disks 2 with holes 3, while the phenomenon of "radiation effect" is completely eliminated due to the fact that the holes 3 of the disks are alternately offset relative to the axis of the housing 1 in such a way that the holes in the two adjacent disks 2 do not match. Chamber cavities 4 formed by discs 2 perform the function of an acoustic low-pass filter. Increasing the efficiency of sound attenuation occurs due to the presence of a sound-absorbing structure 7 facing the inner cylindrical surface of the body 1 of the muffler, as well as due to the lining of the disks 2 with sound-absorbing material 8 from the side of the aerodynamic flow.

Claims

At least two disks with openings forming chambers are installed in the chamber perpendicular to the direction of movement of the aerodynamic flow, a chamber silencer of an industrial vacuum cleaner comprising a cylindrical body rigidly connected to the front inlet and outlet nozzles, and partitions, perpendicular to the direction of movement of the aerodynamic flow, so that the holes in the two adjacent disks do not match, characterized in that the disks are lined with sound-absorbing material from the aerodynamic direction stream, the sound-absorbing structure of the lining of the inner cylindrical surface of the silencer body is made of the annular type and contains in the axial section smooth and perforated surfaces, between which there is a multilayer sound-absorbing structure made in two layers: a sound-reflecting layer adjacent to the rigid wall and a sound-absorbing layer adjacent to perforated wall, while the layer of sound-reflecting material is made of a complex profile, consisting of evenly distributed hollow tetra firewood, permitting the reflection of falling in all directions the sound waves.