Малошумная вентиляционная установка
Изобретение относится к вентиляторостроению. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения за счет повышения коэффициента звукопоглощения путем увеличения поверхностей звукопоглощения при сохранении габаритных размеров вентиляционной установки. Это достигается тем, что в малошумной вентиляционной установке, содержащей расположенный на раме прямоугольного профиля кожух, состоящий из шумопоглощающих каркасных панелей со звукопоглощающим материалом, в котором расположено рабочее колесо вентилятора, закрепленное на валу, проходящим сквозь кожух, вращающимся от клиноременной передачи посредством электродвигателя, также расположенного на раме, согласно изобретению в кожухе закреплены входной диаметром D и выходной квадратного сечения со стороной В патрубки, причем отношение ширины С установки, измеряемой от среза сопла входного патрубка до ограждения клиноременной передачи, к высоте Н установки, измеряемой от среза сопла выходного патрубка до основания рамы, находится в оптимальном интервале величин: С/Н=0,7...1,5; а отношение диаметра D входного патрубка к стороне В выходного патрубка квадратного сечения находится в оптимальном интервале величин: D/B=0,8...1,2; а отношение длины L установки к ее высоте Н находится в оптимальном интервале величин: L/H=0,4...1,5; а отношение длины L установки к расстоянию А между осями входного и выходного патрубков находится в оптимальном интервале величин: L/A=3,3...5,3. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к вентиляторостроению.
Известен вентилятор в малошумном исполнении по а.с. СССР №1633160, кл. F 04 D 17/00, 1989 г., содержащий корпус со звукопоглощающим слоем и встроенный глушитель шума.
Недостатком технического решения является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента звукопоглощения.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения за счет повышения коэффициента звукопоглощения путем увеличения поверхностей звукопоглощения при сохранении габаритных размеров вентиляционной установки.
Это достигается тем, что в малошумной вентиляционной установке, содержащей расположенный на раме прямоугольного профиля кожух, состоящий из шумопоглощающих каркасных панелей со звукопоглощающим материалом, в котором расположено рабочее колесо вентилятора, закрепленное на валу, проходящим сквозь кожух, вращающимся от клиноременной передачи посредством электродвигателя, также расположенного на раме, в кожухе закреплены входной диаметром D и выходной квадратного сечения со стороной В патрубки, причем отношение ширины С установки, измеряемой от среза сопла входного патрубка до ограждения клиноременной передачи, к высоте Н установки, измеряемой от среза сопла выходного патрубка до основания рамы, находится в оптимальном интервале величин: С/Н=0,7...1,5; а отношение диаметра D входного патрубка к стороне В выходного патрубка квадратного сечения находится в оптимальном интервале величин: D/В=0,8...1,2; а отношение длины L установки к ее высоте Н находится в оптимальном интервале величин: L/Н=0,4...1,5; а отношение длины L установки к расстоянию А между осями входного и выходного патрубков находится в оптимальном интервале величин: L/А=3,3...5,3, причем прямоугольный кожух и электродвигатель установлены на основании рамы посредством виброизолирующих прокладок.
На фиг.1 изображен общий вид малошумной вентиляционной установки, на фиг.2 - вид сверху; на фиг.3 - общий вид деталей шумопоглощающих каркасных панелей кожуха установки.
Малошумная вентиляционная установка (фиг.1 и 2) содержит расположенный на раме 1 прямоугольного профиля кожух 2, состоящий из шумопоглощающих каркасных панелей (фиг.3) со звукопоглощающим материалом 11, в котором расположено рабочее колесо 5 вентилятора, закрепленное на валу 6, проходящим сквозь кожух 2, и вращающимся от клиноременной передачи 7 посредством электродвигателя 8, также расположенного на раме 1. В кожухе 2 закреплены входной 3 диаметром D и выходной 4 квадратного сечения со стороной В патрубки, причем отношение ширины С установки, измеряемой от среза сопла входного патрубка 3 до ограждения (на чертеже не показано) клиноременной передачи 7, к высоте Н установки, измеряемой от среза сопла выходного патрубка 4 до основания рамы 1, находится в оптимальном интервале величин: С/Н=0,7...1,5. Отношение диаметра D входного патрубка 3 к стороне В выходного патрубка 4 квадратного сечения находится в оптимальном интервале величин: D/В=0,8...1,2. Отношение длины L установки к ее высоте Н находится в оптимальном интервале величин: L/Н=0,4...1,5. Отношение длины L установки к расстоянию А между осями входного и выходного патрубков находится в оптимальном интервале величин: L/А=3,3...5,3. Кожух 2 и электродвигатель 8 установлены на основании рамы посредством виброизолирующих прокладок 9, например ковриков типа КВ-1 или КВ-2. Шумопоглощающие панели (фиг.3) кожуха 2 выполнены в виде параллелепипеда, образованного передней 12 и задней 10 стенками панели, каждая из которых имеет П-образную форму, причем на передней стенке 12 имеется щелевая перфорация 13 и 14, коэффициент перфорации которой принимается равным или более 0,25, а стенки панели фиксируются между собой вибродемпфирующими крышками 15 и 16, а в качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающего элемента 11 используются плиты 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». Ребра жесткости 17 позволяют герметично собирать кожух.
В качестве звукопоглощающего материала 11 панелей кожуха 2 используются плиты на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5...0,9 кг/м3 со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5...10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10...20 МПа.
Передняя 12 и задняя 10 стенки каркаса панелей кожуха выполнены из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм.
Отношение высоты h каркаса панелей 10 к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: h/b=1,0...2,0; а отношение толщины s′ каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: s′/b=0,1...0,15; а отношение толщины s звукопоглощающего элемента к толщине s′ каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин: s/s′=0,4...0,8. Вибродемпфирующие крышки 15 и 16, фиксирующие стенки панели, выполнены из эластомера, пенополиуретана или пенополиэтилена, древесно-волокнистого, древесно-стружечного материала, или гипсоасбокартона, или эластичного листового вибропоглощающего материала с коэффициентом внутренних потерь не ниже 0,2, или композитного материала, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».
В качестве звукопоглощающего материала 11 панелей кожуха 2 используются металлокерамика или композитные материалы со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30...45%.
В качестве звукопоглощающего материала 11 панелей кожуха 2 используется элемент в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас (на чертеже не показан).
В качестве звукопоглощающего материала 11 панелей кожуха 2 используется элемент из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона, пеноалюминия или камня-ракушечника.
Звукопоглощающий материал 11 панелей кожуха 2 может быть выполнен в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», помещенной в оболочку из звукопрозрачного материала, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3...2,5 мм (на чертеже не показан).
Малошумная вентиляционная установка работает следующим образом.
Звуковая энергия от рабочего колеса 5, пройдя через перфорированную стенку 12, попадает на слои звукопоглощающего материала 11. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглощающего материала, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора, о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя. Коэффициент перфорации перфорированной стенки 8 принимается равным или более 0,25. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглощающего материала 11 предусмотрена стеклоткань, например типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглощающим материалом 11 и перфорированной стенкой 12.
Предложенная авторами установка является эффективным способом борьбы с производственными шумами.
1. Малошумная вентиляционная установка, содержащая расположенный на раме прямоугольного профиля кожух, состоящий из шумопоглощающих каркасных панелей со звукопоглощающим материалом, в котором расположено рабочее колесо вентилятора, закрепленное на валу, проходящем сквозь кожух, вращающемся от клиноременной передачи посредством электродвигателя, также расположенного на раме, причем в кожухе закреплены входной диаметром D и выходной квадратного сечения со стороной В патрубки, причем отношение ширины С установки, измеряемой от среза сопла входного патрубка до ограждения клиноременной передачи, к высоте Н установки, измеряемой от среза сопла выходного патрубка до основания рамы, находится в оптимальном интервале величин: С/Н=0,7 - 1,5, а отношение диаметра D входного патрубка к стороне В выходного патрубка квадратного сечения находится в оптимальном интервале величин D/B=0,8 - 1,2, а отношение длины L установки к ее высоте Н находится в оптимальном интервале величин L/H=0,4 - 1,5, a отношение длины L установки к расстоянию А между осями входного и выходного патрубков находится в оптимальном интервале величин L/A=3,3 - 5,3.
2. Малошумная вентиляционная установка по п.1, отличающаяся тем, что прямоугольный кожух и электродвигатель установлены на основании рамы посредством виброизолирующих прокладок.
3. Малошумная вентиляционная установка по п.1, отличающаяся тем, что шумопоглощающие панели кожуха выполнены в виде параллелепипеда, образованного передней и задней стенками панели, каждая из которых имеет П-образную форму, причем на передней стенке имеется щелевая перфорация, коэффициент перфорации которой принимается равным или более 0,25, а стенки панели фиксируются между собой вибродемпфирующими крышками, причем звукопоглощающий материал по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом.
4. Малошумная вентиляционная установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве звукопоглощающего материала панелей кожуха используются плиты на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом.
5. Малошумная вентиляционная установка по п.1, отличающаяся тем, что отношение высоты h каркаса к его ширине b находится в оптимальном отношении величин: h/b=1,0 - 2,0, а отношение толщины s′ каркаса в сборе к его ширине b находится в оптимальном отношении величин s′/b=0,1 - 0,15, а отношение толщины s звукопоглощающего материала к толщине s′ каркаса в сборе находится в оптимальном отношении величин s/s′=0,4 - 0,8.
6. Малошумная вентиляционная установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве звукопоглощающего материала панелей кожуха используется элемент в виде послойной и перекрестной намоток из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас.
