Глушитель шума газовых струй

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к глушителям шума газовых струй активного типа. Глушитель шума содержит цилиндрический корпус с впускной передней и торцевой крышками, в котором установлен трубчатый проницаемый элемент, образующий с корпусом полость. Корпус глушителя выполнен в виде кожуха с отверстиями, а в упомянутой полости установлен пористый проницаемый пневмоэлемент в виде полого цилиндра. Кольцевая полость между трубчатым элементом и пневмоэлементом заполнена газопроницаемым звукопоглощающим наполнителем, причем пневмоэлемент установлен между пружинами. К впускной передней крышке корпуса глушителя дополнительно присоединен входной диффузор с детурбулизаторами газового потока на входном и выходном его сечениях, выполненными в виде проницаемых прокладок из пористой металлокерамики. Кроме того, внутренний проницаемый трубчатый элемент выполнен в виде диффузора из пористого металлокерамического или керамического материала. Торцевая крышка выполнена глухой и снабжена звукопоглощающей вставкой, а входное отверстие впускной передней крышки выполнено одинакового диаметра с выходным сечением входного диффузора. Тем самым обеспечивается снижение шума газовой струи путем ее дробления на элементарные потоки при последовательном снижении масштабов их турбулентности, выравнивании и снижении на выходе из глушителя скоростного поля струи с одновременным увеличением поглощения ею звуковой энергии. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к глушителям шума газовых струй активного типа.

Известны пневмоглушители, выполненные в виде полого цилиндра, в которых для снижения уровня шума при выхлопе отработанного воздуха пневмопривода используется пористый проницаемый металлокерамический или керамический звукопоглощающий элемент [1].

Недостатком указанных глушителей является их низкая эффективность (обеспечивается снижение уровня звуковой мощности на 15 - 20 дБ).

Известно устройство для глушения шума выхлопа, содержащее входной диффузор и горизонтальный канал с установленными в нем звукопоглощающими элементами [2].

Недостатком указанного глушителя является низкая эффективность глушения шума при больших гидравлических потерях и неприемлемых габаритах для помещений малого объема.

Известен глушитель шума газового потока [3], содержащий цилиндрический корпус, расположенную в нем перфорированную трубу, образующую с ним кольцевую полость, впускную камеру с дроссельными шайбами и перегородками и камеру выпуска с торцевой перфорированной выпускной перегородкой (прототип).

Недостатком известного глушителя является его низкая эффективность из-за большого диаметра отверстий перфорации выпускных элементов, которые сами являются источниками вихревого высокочастотного шума, ввиду высокой турбулентности образующихся газовых струй. Кроме того, данная конструкция формирует концентрированный в одном направлении поток газа.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в глушителе шума, содержащем цилиндрический корпус с впускной передней и торцевой крышками, с установленным в корпусе внутренним проницаемым трубчатым элементом, образующим с ним полость, внутри корпуса, выполненного в виде кожуха с отверстиями, в упомянутой полости установлен пористый проницаемый звукопоглощающий пневмоэлемент в виде полого цилиндра. Кольцевая полость между внутренним трубчатым элементом и пневмоэлементом заполнена газопроницаемым звукопоглощающим наполнителем, причем пневмоэлемент установлен между пружинами. К впускной передней крышке корпуса глушителя дополнительно присоединен входной диффузор с детурбулизаторами газового потока на входном и выходном его сечениях, выполненными в виде проницаемых прокладок из пористой металлокерамики. Кроме того, внутренний проницаемый трубчатый элемент выполнен в виде диффузора из пористого металлокерамического или керамического материала. Торцевая крышка выполнена глухой и снабжена звукопоглощающей вставкой, а входное отверстие впускной передней крышки выполнено одинакового диаметра с выходным сечением входного диффузора.

Тем самым обеспечивается снижение шума газовой струи путем ее дробления на элементарные потоки при последовательном снижении масштабов их турбулентности, выравнивании и снижении на выходе из глушителя скоростного поля струи с одновременным увеличением поглощения ее звуковой энергии.

Конструкция глушителя представлена на чертеже.

Глушитель шума содержит цилиндрический корпус 1, выполненный в виде защитного кожуха с отверстиями 2 для выхода газовых струй. Корпус 1 имеет впускную переднюю крышку 3 и глухую торцевую крышку 4, снабженную звукопоглощающей вставкой 5. Внутри корпуса 1 расположен проницаемый трубчатый элемент 6, выполненный в виде диффузора из пористого металлокерамического или керамического звукопоглощающего материала, образующий с корпусом 1 полость, в которой установлен проницаемый пневмоэлемент 7 в виде полого цилиндра, из материала, обладающего звукопоглощающими свойствами, например из пористого фторопласта. Кольцевая полость между трубчатым элементом 6 и пневмоэлементом 7 заполнена газопроницаемым звукопоглощающим наполнителем 8. Прочность пневмоэлемента 7 от динамических нагрузок при возможных перепадах на нем статического давления обеспечивается его установкой между внутренней 9 и наружной 10 пружинами.

К впускной передней крышке 3 присоединен входной диффузор 11, выполненный с оптимальной длиной и углом раскрытия. На входном и выходном сечениях диффузора 11 установлены пористые проницаемые металлокерамические детурбулизаторы 12 и 13, плотность пор которых выбирается из расчета максимального дробления на них струи газа при допустимых перепадах давления.

Глушитель работает следующим образом.

Выходящая из трубопровода струя сжатого газа попадает на детурбулизатор 12, при проходе через проницаемые поры которого, во входном диффузоре 11, обеспечиваются дробление и уменьшение масштабов ее турбулентности, безотрывное течение потока и уменьшение его скорости перед детурбулизатором 13, после которого происходит повторный процесс уменьшения турбулетности и скорости струи в полости "а" внутреннего проницаемого трубчатого элемента 6. При проходе через трубчатый элемент 6 и детурбулизаторы 12 и 13 максимум спектра шума струи будет перемещаться в высокочастотную область и поглощаться звукопоглощающей вставкой 5 торцевой крышки 4 и газопроницаемым звукопоглощающим наполнителем 8, заполняющим полость "б" корпуса 1.

При выходе газа из полости "б" через поры пневмоэлемента 7 происходит комбинированное снижение шума как за счет пассивного его поглощения в порах и упругой структуре материала пневмоэлемента 7, так и за счет активного глушения шума путем уменьшения турбулентности элементарных струек газа, выходящих из равномерно расположенных по поверхности пневмоэлемента 7 проницаемых пор, имеющих произвольную ориентацию и обеспечивающих выравнивание и гашение скоростного поля на выходе газа из корпуса 1 через отверстия 2.

Источники информации 1. Пневмоглушители. Технические условия. ГОСТ 25144-82.

2. Патент Великобритании N 1318766, кл. F 01 B, 1970 г.

3. Авт. св. СССР N 742614, МКл², F 01 N 1/08, 1980 г. (прототип).

Формула изобретения

1. Глушитель шума газовых струй, содержащий цилиндрический корпус с впускной передней и торцевой крышками, расположенный в корпусе внутренний проницаемый трубчатый элемент, образующий с корпусом полость, отличающийся тем, что внутри корпуса глушителя, выполненного в виде кожуха с отверстиями, в упомянутой полости дополнительно установлен пористый проницаемый звукопоглощающий пневмоэлемент в виде полого цилиндра, а кольцевая полость между внутренним трубчатым элементом и пневмоэлементом заполнена газопроницаемым звукопоглощающим наполнителем, причем упомянутый пневмоэлемент установлен между пружинами, при этом к впускной передней крышке корпуса присоединен входной диффузор с детурбулизаторами газового потока на входном и выходном его сечениях.

2. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что внутренний проницаемый трубчатый элемент выполнен в виде диффузора из пористого металлокерамического или керамического звукопоглощающего материала.

3. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что торцевая крышка выполнена глухой и снабжена звукопоглощающей вставкой.

4. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что выходное сечение входного диффузора выполнено одинакового диаметра с входным отверстием впускной передней крышки.

5. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что детурбулизаторы газового потока выполнены в виде проницаемых прокладок из пористой металлокерамики.

РИСУНКИ

Рисунок 1