Динамическая сирена

 

Изобретение относится к созданию высокоинтенсивных акустических колебаний и может быть использовано в аппаратах для очистки газов -от пыли . Цель изобретения - повышение КПД сирены за счет уменьшения расхода воздуха. Сжатый газ подается в камеру 2 высокого давления по каналам , образованным отверстиями 1 2 торцовой стенки 10 камеры 9 переменного давления, периодически совпадающими с -отверстиями 6 вращающегося диска 4. К 3 (Л ю 00 00 ел со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 10 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГосудАРственный комитет сссР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3884091/24-10 (22) 15.04.85 (46) 07.02,87. Вюл. Р 5 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г,И.Носова (72) А.И,Гусев, В.Д.Черчинцев, Г.Ю.Костин и B.М.Иванов (53) 534.232 (088.8) (56) Медников Е.П. Акустическая ко агуляция и осаждение аэрозолей. — И.:

Энергия, 1963, с.29-33.

Патент Японии II 49-38723, кл. В 06 В 1/00, 1974.

„„SU„„128S753 А 1 (54) ДИНАМИЧЕСКАЯ СИРЕНА (57) Изобретение относится к созданию высокоинтенсивных акустических колебаний и может быть использовано в аппаратах для очистки газов от пыли. Цель изобретения — повышение

КПД сирены за счет уменьшения расхода воздуха. Сжатый газ подается в камеру 2 высокого давления по каналам, образованным отверстиями 12 торцовой стенки 10 камеры 9 переменного давления, периодически совпадающими с отверстиями 6 вращающегося диска 4.

1288753

В рупор 1 сжатый газ поступает по волн, Выполнение отверстий 13 в виканалам, образованным отверстиями де сопл, выходными отверстиями обра13 в стенке 1 1 и отверстиями в диске щенных в сторону рупора 1, а соот5. Модуляция газового потока при пе- ветствующих отверстий 7 — овальными риодическом совпадении отверстий 13 позволяет формировать высокоскорости 7 вызывает генерацию акустических ные потоки газа. 4 ил.

Изобретение относится к области создания высокоинтенсивных акустических колебаний и может быть использовано в аппаратах для очистки ra эов от пыли. 5

Цель изобретения — повышение КПД сирены за счет уменьшения расхода воздуха.

На фиг. 1 изображена динамическая сирена, разрез; на фиг.2 — схема 10 взаимного расположения отверстий, выполненных в торцовой стенке камеры переменного давления, расположенной со стороны рупора, и в диске, установленном с зазором к этои стен15 ке, в период от начала истечения газа из камеры переменного давления в рупор до окончания, на фиг.3 — график изменения давления внутри камеры переменного давления; на фиг.4— схема взаимного расположения отверстий, выполненных в торцовых стенках камеры переменного давления и в 1 дисках. 25

Динамическая сирена содержит корпус с примыкающим к нему рупором 1 (фиг.1), камеру 2 высокого давления, соединенную с входным патрубком 3 для подачи сжатого газа, ротор в ви. де двух дисков 4 и 5 с отверстиями

6 и 7, жестко закрепленных на валу 8 привода вращения. Между камерой 2 высокого давления и рупором 1 расположена камера 9 переменного давления, в торцовых стенках 10 и 11 которой выполнены соответственно отверстия

12.и 13 ° Отверстия 12 (фиг.4) торцовой стенки 10 камеры 9 переменного давления и отверстия 6 в диске 4 вы- 40 пблнены в виде овальных секторов, большие оси которых ориентированы радиально. Отверстия 13 торцовой стенки 11 камеры 9 переменного давления, выполнены в виде сопл, выходные от2 верстия которых обращены в сторону рупора 1, а отверстия 7 диска 5 вы полнены в виде овалов, больше оси которых ориентированы перпендикулярно радиусам. Диск 4 установлен с зазором к стенке 10, а диск 5 — с зазором к стене 11 и рупору 1. Величина зазора составляет 0,01-0,05 мм.

Сирена работает следующим образом.

Сжатый газ по патрубку 3 подается в камеру 2 высокого давления. Когда отверстия 12 перекрыты диском 4, сжатый газ не поступает в камеру 9 пере- менного давления и избыточное давление в ней равно нулю. При вращении вала 8 с дисками 4 и 5 отверстия 6 и 7 последних периодически совпадает с отверстиями 12 торцовой стенки 10 и отверстиями 13 торцовой стенки 11.

При этом сжатый газ из камеры 2 высокого давления по каналам, образованным отверстиями 12 и 6, поступает в камеру 9 переменного давления, а затем в рупор 1 по каналам, образованным отверстиями 13 и 7. Модуляция

1 газового потока при периодическом совпадении отверстий 13 и 7 приводит к генерации акустических волн.

Истечение газа через сопло 13 (Фиг.2) начинается в момент времени соответствующий положению I сопла 13 и отверстия 7, и заканчивается в момент времени t, соответствующий положению IY сопла 13 и отверстия 7.

Наиболее эффективное излучение происходит в период времени ht =с -t когда сопла 13 полностью открыты отверстиями 7 и коэффициент полезного действия сирены в этот период максимальный. В периоды времени и дй =t -t сопла, 13 частично перекрыты диском 5 и излучение неэффективно, так как нарушаются условия

1288753

55 формирования высокоскоростной струи соплами 13 и КПД сирены в эти периоды минимальный.

КПД динамической сирены может быть повышен эа счет снижения непро- 5 изводительного расхода сжатого газа в периоды времени dt и д, Для

1 этого необходимо, чтобы избыточное давление на выходе сопл 13 в периоды времени at, и zt равнялось нулю, а в период времени gt — максималь2 ному давлению Р„ (кривая а, фиг.3).

Снабжение динамической сирены дополнительной камерой 9 переменного давления позволяет повысить КРД сирены за счет снижения непроизводительного расхода воздуха в периоды, когда сопла 13 неполностью открыты отверстиями 7 диска 5. Для получения на вхо- . де сопл 13 формы давления, соответствующего кривой а (фиг.3), необходимо соблюдение определенных соотношений между объемом камеры 9 переменного давления 9, размерами отверстий

6, 7, 12 и 13 и взаимным расположе25 нием отверстий.

Для формирования высокоскоростных потоков газа отверстия 13, выполненные в стенке 11 камеры 9 переменного давления, должны быть выполнены в виде сопл, обращенных выходными отверстиями в сторону рупора 1, Поскольку период времени Ю должен быть больше нуля, то угловые размеры выходных отверстий 7 должны быть больше угловых размеров выходных отверстий, а их радиальные размеры должны быть равны. Следовательно, отверстия 7 на диске 5 со стороны рупора

1 должны быть расположены так, чтобы их большие оси были ориентированы перпендикулярно радиусам (фиг.4).

Максимальное давление P в камеик ре 9 переменного давления при полностью открытых отверстиях 12 и 13 определяется соотношением

S1 (1) д +8 м где 8 и Б — площади соответственно отверстий 12 и 13.

Из соотношения (1) следует, что величина Р„„ будет близкой к Р„, если

S, ъ)S В предлагаемой конструкции сирены это достигается эа счет выполнения отверстий 12 в стенке 10 в виде овалов, большие оси которых ориентированы радиально (фиг.4).

В период времени истечение

:> газа из сопл 13 должно происходить при уменьшающемся давлении. Для этого необходимо, чтобы к моменту времени t отверстия 12 (фиг,4) были полностью перекрыты диском 4. Это достигается за счет того, что задние фронты отверстий 6 должны быть смещены в направлении вращения на величину углового размера отверстий 13 по сравнению с задними фронтами отверстий 7, по отношению к задним фронтам соответственно отверстий 12 и 13.

Давление в камере 9 переменного давления должно достигнуть максимальнога значения Р„„ к моменту времени

Поскольку S > S, то заполнение

l 4 камеры 9 происходит быстрее, чем ее разгрузка, в период д и в зависимости от величин S и Б составит

1 (О, 4 - 0 ° 2 ) М . Та к к а к, = ь, т о для достижения давлением в камере 9 к моменту времени t, величины Р„„ необходимо, чтобы передние фронты отверстий 6 были смещены в направлении, противоположном направлению вращения, на величину (0,6-0,8)V углового размера отверстий 13 по сравнению с передними фронтами отверстий 7, по отношению к передним фронтам отверстий

12 и 13 соответственно.

Объем камеры 9 переменного давления выбирается экспериментально из условия, чтобы максимальное избыточное давление в ней достигалось к моменту времени t, и чтобы за период

at оно убывало практически до нуля (кривая б, фиг.3).

Применение предлагаемой динамической сирены в диапазоне частот 40250 Гц для регенерации осадительных поверхностей при технологической и санитарной очистке газов от пыли позволяет повысить КПД в 1,25-1,53 раза.

Формула изобретения

Динамическая сирена, содержащая корпус с примыкающим к нему рупором, камеру высокогб давления с патрубком подачи сжатого газа и приводной вал с жестко закрепленными на нем двумя роторами, выполненными в виде дисков с отверстиями, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения

КПД за счет уменьшения расхода воздуха, она снабжена камерой перемен1288753 ч.

b баренц 4 фиг.Л

+a poCkeaue

Юраи жия

Составитель Е.Литвинов

Техред В.Кадар Корректор А.Обручар

Рецактор В.Петраш

Тираж Зб8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7814/50

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 ного давления, расположенной между рупором и камерой высокого давления, в торцовых стенках которой со стороны камеры высокого давления и со стороны рупора выполнены отверстия, при этом один из дисков установлен внутри камеры переменного давления у торцовой стенки, .примыкающей к камере высокого давления, отверстия в этом диске и в торцовой стенке выполнены в виде овальных секторов, оси которых ориентированы радиально, а второй диск установлен между торцовой стенкой камеры переменного давления и рупором, причем отверстия в торцо. вой стенке выполнены в виде сопл, обращенных выходными отверстиями в сторону рупора, а отверстия в диске выполнены в виде, овалов, большие оси которых ориентированы перпендикулярно радиусам и смещены относительна. отверстий первого диска в направлении вращения приводного вала.