Шумоглушитель-теплоутилизатор

 

Сущность изобретения: шумоглушитель-теплоутилизатор содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 патрубками, поперечную газопроницаемую перегородку 4, утилизационный теплообменник в виде параллельных рядов сребренных труб 5, патрубок 6 подвода нагреваемой воды, патрубок 7 отвода нагретой воды и слой 8 мелкодисперсного материала. Газ поступает в корпус 1 через патрубок 2, расширяется и далее проходит через перегородку 4, разделяясь на мелкие струи. На перегородке 4, проходя через кипящий слой материала, газ отдает тепло размещенному здесь пакету сребренных труб 5. При этом происходит рассеивание звуковой волны на мелкодисперсных частицах материала в процессе превращения акустической энергии звуковой волны в механическую энергию колебания частиц. В атмосферу газ выбрасывается через выпускной патрубок 3. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5, F 01 N 5/02

ГОСУДАР СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (gyral РЧ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Охламдениый газ 4 (гд

1 )

,О ос, Д

Нагаедаем бада Наретая бода

Охлакдаемьш газ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832593/06 (22) 30.05,90 (46) 07.06.92. Бюл. N 21 (71) Украинский государственный проектный и научно-исследовательский институт коммунальных сооружений городов (72) Е. А. Скоп, А. Л, Терехов, А. Ф. Редько и

А. С. Ютина (53) 621.43.06(088.8) (56) Иванов Н. И, Борьба с шумом и вибрациями на путевых и строительных машинах.

М.: Транспорт, 1979, с, 19, Авторское свидетельство СССР № 1353901, кл. F 01 N 5/02, 1987, Экономический патент ГДР

¹ 247246, кл. F 01 N 5/02, опубл, 1987, (54) ШУМОГЛУШ ИТЕЛ Ь-ТЕПЛОУТИЛИЗАТОР (57) Су.цность изобретения: шумоглушитель-теплоутилиэатор содержит корпус 1 с

„„Я2„„1739064 А1 впускным 2 и выпускным 3 патрубками, поперечную газопроницаемую перегородку 4, утилизационный теплообменник в виде параллельных рядов оребренных труб 5, патрубок 6 подвода нагреваемой воды, патрубок 7 отвода нагретой воды и слой 8 мелкодисперсного материала, Газ поступает в корпус 1 через патрубок 2, расширяется и далее проходит через перегородку 4, разделяясь на мелкие струи. На перегородке 4, проходя через "кипящий" слой материала, газ отдает тепло размещенному здесь пакету оребренных труб 5. При этом происходит рассеивание звуковой волны на мелкодисперсных частицах материала в процессе превращения акустической энергии звуковой волны в механическую энергию колебания частиц. В атмосферу газ выбрасывается через выпускной патрубок 3, 1 ил.

1739064

10

20

40

50

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено для глушения шума и утилизации тепла преимущественно отходящих газов двигателей внутреннего сгорания и турбин.

Известен глушитель шума, в корпусе которого размещен шумопоглощающий элемент в виде перфорированных плоских обтекателей, заполненных звукопоглощающим материалом, Недостатком данного глушителя является отсутствие возможности утилизации тепла высокотемпературного газа.

Известен также глушитель шума, содержащий корпус, шумопоглощающий элемент, выполненный в виде плоских перфорированных обтекателей, заполненных звукопоглощающим материалом, и утилизационный теплообменник, выполненный в виде параллелепипедов, расположенных на поверхности обтекателей.

Недостатком этого глушителя является низкая эффективность утилизации тепла, а также усложнение коны рукции шумоглушителя в результате установки элементов теплообменника, ухудшающих процесс шумоглушения.

Частично недостаток аналога устраняется в устройстве, которое является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату, Целью изобретения является повышение эффективности шумоглушения и утилизации тепла, Для этого известный глушитель шума, содержащий корпус с соосными впускным и выпускным патрубками, диффузор и конфузор, размещенные между торцами корпуса и соответственно впускным и выпускным патрубками, и утилизационный теплообменник, выполненный в виде параллельных рядов оребренных труб, установленных в поперечных сечениях корпуса, снабжен поперечной газопроницаемой перегородкой, размещенной между торцами корпуса и диффузора, полость корпуса частично заполнена слоем мелкодисперсного материала, причем корпус установлен вертикально, оребренные трубы теплообменника помещены в зоне корпуса со стороны впускного патрубка и в слое мелкодисперсного материала, а поперечная перегородка выполнена в виде двух перфорированных решеток и размещенной между ними сетки с размерами ячеек, меньшими размера частиц мелкодисперсного материала.

Оребренные трубы в смежных рядах установлены в шахматном порядке с образованием лабиринтных каналов, оребрение выполнено в виде спиральной навивки. При этом в качестве мелкодисперсного материала используют песок с размером частиц

0,5-1 мм и плотностью 1500-2500 кг/м, Отличительные признаки заявляемого устройства отсутствуют в прототипе, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию "новизна", Устройство в шумоглушителе теплообменного кипящего слоя позволяет эффективно рассеивать звуковую волну на мелкодисперсных частицах, превращая акустическую энергию звуковой волны в механическую энергию колебания частиц, Материал и размер частиц подбирается исходя из условия оптимальной теплопередачи, а также глушения звука во всем диапазоне волн, свойственном отходящему газу двигателя или турбины, Устанавливаемая перфорированная решетка обеспечивает равномерное распределение горячего отходящего газа, что улучшает условия его теплоотдачи, а также возможность глушения низкого и среднечастотного шума. Трубы с оребрением расположены так, что образуют для газа лабиринтные каналы переменного сечения с перегородками, роль которых играют ребра, При этом происходит шумоглушение за счет деления потоков и снижение их пульсаций. Для организации газового потока и снижения пульсаций шумоглушитель на входе выполнен в виде диффузора, а на выходе — конфузора.

Все эти признаки шумоглушителя-теплоутилизатора обусловливают проявление новых полезных свойств, Следовательно, изобретение соответствует критерию "существенные отличия".

На чертеже представлен шумоглушитель-теплоутизизатор, с частичным выры-. вом.

Шумоглушитель-теплоутилизатор содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным

3 патрубками, поперечную газопроницаемую перегородку 4, утилизационный теплообменник в виде параллельных рядов оребренных труб 5, патрубок б подвода нагреваемой воды, патрубок 7 отвода нагретой воды и слой 3 мелкодисперсного материала;

Шумоглушитель-теплоутилизатор работает следующим образом, Отходящий от двигателя (или другого источника сбросного тепла и шума) газ подается в шумоглушитель-теплоутилизатор через впускной патрубок 2. Попадая в конфузор, газ расширяешься, а затем проходит через перегородку 4, где происходит разделение газа на мелкие струи, На перегородке

4 находится кипящий слой 8, состоящий из

1739064

Составитель Е,Скоп

Редактор М,Стрельникова Техред M,Moðãåíòàë Корректор С. Шевкун

Заказ 1988 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 витающих, находящихся в равновесии под действием сил тяжести и подъемной силы потока газа мелкодисперсных частиц. В качестве частиц можно применить песок крупностью 0,5-1 мм и плотностью 2500 кг/м (другой сыпучий материал = 1500-2500 кг/мз). Параметры частиц определяются из условий оптимального теплообмена, а также глушения звука во всем спектре звуковой волны. Проходя через кипящий слой материала, газ отдает тепло размещенному здесь пакету оребренных труб 5. При этом происходит рассеивание звуковой волны на мелкодисперсных частицах материала в процессе превращения акустической энергии звуковой волны в механическую энергию колебания частиц, Проходя через пакет оребренных труб 5, газ дробится на отдельные струи, которые проходят по образованным трубами лабиринтным каналам с перегородками, что способствует дополнительному шумоглушению. Затем охлажденный газ проходит через конфузор, где опять осуществляется глушение звуковой волны, и через выпускной патрубок 3 выбрасывается в атмосферу.

Нагреваемая вода через патрубок 6 подается в пакет оребренных труб 5, где получает тепло охлаждаемого газа через кипящий слой материала, затем вода удаляется из корпуса 1 через патрубок 7 отвода нагретой воды.

В настоящее время проводятся испытания работы опытного образца заявляемого шумоглушителя-теплоутилизатора, затем он будет установлен в системе утилизации сбросного тепла от двигателя внутреннего сгорания на Северной станции биологической очистки г. Одесса. Здесь шумоглушитель-теплоутилизатор устанавливается у двигателя мощностью 1000кВт вместо стандартного шумоглушителя. При этом утилизируется тепло охлаждающей двигатель воды (50 м /ч) и отходящих от двигателя з газов (10000 м /ч), Шумоглушитель-теплоз утилизатор позволяет утилизировать

900000ккал/ч от воды, 450000 ккал/ч от газа, всего 135000 ккал/ч.

Формула изобретения

1. Шумоглушитель-теплоутилизатор, со5 держащий корпус с соосными впускным и выпускным патрубками, диффузор и конфузор, размещенные между торцами корпуса и соответственно впускным и выпускным патрубками, и утилизационный теплооб10 менник, расположенный в корпусе и выполненный в виде параллельных рядов оребренн ых труб; установленных в поперечных сечениях корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности

15 шумоглушения и утилизации тепла, он снабжен поперечной газопроницаемой перегородкой, размещенной между торцами корпуса и диффузора, а полость корпуса частично заполнена слоем мелкодисперсного

20 материала, причем корпус установлен вертикально, оребренные трубы теплообменника помещены в зоне корпуса со стороны впускного патрубка и в слое мелкодисперсного материала, а поперечная перегородка

25 выполнена в виде двух перфорированных решеток и размещенной между ними сетки с размерами ячеек, меньшими размера частиц мелкодисперсного материала.

2. Шумоглушитель-теплоутилизатор по

30 и, 1, от л и ч а ю шийся тем, что оребренные трубы в смежных рядах установлены в шахматном порядке с образованием лабиринтных каналов.

3. Шумоглушитель-теплоутилизатор по

35 пп, 1 и 2, отличающийся тем, что оребрение труб выполнено в виде спиральной навивки, 4. Шумоглушитель-теплоутилизатор по пп. 1-3, отличающийся тем, что

40 мелкодисперсный материал имеет плотность 1500-2500 кгlм .

5. Шумоглушитель-теплоутилизатор по пп, 1-4, отличающийся тем, что в качестве мелкодиспеосного материала ис45 пользован песок с размером частиц 0,5-1 мм,