Звукопоглощающий кожух газотурбинной установки

 

Изобретение относится к средствам защиты от шума. Техническим результатом изобретения является повышение безопасности газотурбинных установок за счет уменьшения звука в области низких частот. В звукопоглощающем кожухе газотурбинной установки, содержащем наружный корпус и внутреннюю перфорированную панель, между которыми размещен звукопоглощающий материал, на внутренней стенке корпуса равномерно по ее поверхности размещены продольные и поперечные ребра коробчатого профиля, образующие прямоугольные ячейки, на ребрах закреплена обечайка с продольными и поперечными перегородками, при этом звукопоглощающий материал размещен между обечайкой и перфорированной панелью в ячейках, образованных перегородками и превышающих по размерам ячейки, образованные ребрами. 3 ил.

Изобретение относится к средствам защиты от шума и может быть использовано при изготовлении кожухов газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов.

Известно техническое решение, в котором снижение уровня звука происходит при его прохождении через звукопоглощающую панель, включающую перфорированные пластины и промежуточный слой с ячейками, образованными сотами шестиугольной формы, расположенными рядами (а.с. №610956, Е 04 В 1/74, 1978). Однако данная звукопоглощающая панель обеспечивает глушение шума в недостаточно широком диапазоне частот.

Известны глушители аэродинамического шума, состоящие из герметичного наружного кожуха и внутренней перфорированной трубы, пространство между которыми заполнено звукопоглощающим материалом (Зверкова М.К. Устранение шума от оборудования в жилых домах. - Л.: Издательство литературы по строительству, 1967, с.41).

За ближайший аналог выбран глушитель аэродинамического шума по а.с. №581215, Е 04 В 1/74, 1977, содержащий наружный кожух и внутреннюю трубу, между которыми размещен звукопоглощающий материал. В проемах внутренней трубы закреплены упругие пластины. Недостатком конструкции является ее малая эффективность в глушении шумов низких частот, связанная со свойствами звукопоглощающих материалов.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение безопасности газотурбинных установок за счет уменьшения звука в области низких частот.

Технический результат достигается тем, что в звукопоглощающем кожухе газотурбинной установки, содержащем наружный корпус и внутреннюю перфорированную панель, между которыми размещен звукопоглощающий материал, на внутренней стенке корпуса равномерно по ее поверхности размещены продольные и поперечные ребра коробчатого профиля, образующие прямоугольные ячейки, на ребрах закреплена обечайка с продольными и поперечными перегородками, при этом звукопоглощающий материал размещен между обечайкой и перфорированной панелью в ячейках, образованных перегородками и превышающих по размерам ячейки, образованные ребрами.

Поглощение звуковой энергии высокочастотных составляющих спектра аэродинамического шума происходит за счет использования звукопоглощающего материала, низкочастотных - за счет использования слоев ячеистой структуры.

На фиг.1 представлен общий вид звукопоглощающего кожуха газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата, на фиг.2 - поперечное сечение стенки кожуха, на фиг.3 - расположение ребер коробчатого профиля на внутренней стенке корпуса.

Предлагаемый звукопоглощающий кожух представляет собой каркасно-панельную конструкцию ангарного типа, состоящую из кожуха двигателя 1 и кожуха улитки 2, имеющих разные размеры. Стенки кожухов 1 и 2 являются сборными конструкциями, каждая из которых содержит наружный корпус 3, к внутренней стороне которого приварены ребра коробчатого профиля 4. Продольные и поперечные ребра 4 формируют ячеистый слой с прямоугольными ячейками 5. На коробчатых ребрах 4 закреплена обечайка 6 с перегородками 7. Перегородки 7 образуют прямоугольные ячейки 8, превышающие по размерам ячейки 5. Глубина ячеек 8, образованных перегородками 7 превышает глубину ячеек 5. Каждая из ячеек 8 заполнена звукопоглощающим материалом 9 типа фетра или войлока. Ячейки 8 закрыты металлической перфорированной панелью 10, приваренной к продольным и поперечным перегородкам 7. Перфорированные панели 10 являются внутренними стенками кожухов 1 и 2.

Конструкция работает следующим образом.

Звуковые волны, создаваемые при работе двигателя газотурбинной установки, попадают на перфорированную панель 10, при прохождении через нее происходит частичная потеря их энергии за счет трения частиц воздуха о стенки отверстий перфорации. Далее происходит поглощение энергии звуковых волн высоких частот за счет трения в порах звукопоглощающего материала 9. Низкочастотные волны гасятся при их последовательном прохождении через ячеистые слои с ячейками 5 и 8. Потеря энергии происходит за счет преобразования энергии упорядоченного волнового движения в энергию неупорядоченного процесса, в результате многократного дробления звуковых волн при прохождении через ячейки 5 и 8, и при отражении их от граней ребер 4 коробчатой формы и внутренней поверхности кожухов 1 и 2. Снижению шума способствует и увеличение обтекаемой поверхности за счет установки многочисленных перегородок 7 и ребер 4, так как при движении воздуха вдоль них, потери на трение также вызывают уменьшение звуковой энергии.

Эффективное глушение шума до значений, соответствующих требованиям безопасности условий труда обслуживающего персонала (ГОСТ 12.1.050-86) с использованием предлагаемого звукопоглощающего кожуха, подтверждено экспериментально.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить безопасность эксплуатации газотурбинных установок, в том числе в составе газоперекачивающих агрегатов.

Формула изобретения

Звукопоглощающий кожух газотурбинной установки, содержащий наружный корпус и внутреннюю перфорированную панель, между которыми размещен звукопоглощающий материал, отличающийся тем, что на внутренней стенке корпуса равномерно по ее поверхности размещены продольные и поперечные ребра коробчатого профиля, образующие прямоугольные ячейки, на ребрах закреплена обечайка с продольными и поперечными перегородками, при этом звукопоглощающий материал размещен между обечайкой и перфорированной панелью в ячейках, образованных перегородками и превышающих по размерам ячейки, образованные ребрами.

РИСУНКИ