Многосекционный глушитель шума


 


Владельцы патента RU 2604968:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей. Глушитель содержит цоколь, в который перпендикулярно его оси входит эжектор, на цоколе размещена выравнивающая решетка, соединенная с переходником, на котором закреплен звукопоглощающий блок, состоящий из отдельных последовательно соединенных секций, каждая из которых выполнена из слоя звукопоглощающего материала, облицованного изнутри перфорированной оболочкой, причем секции состоят из подсекций, в которых расположены одиночные звукопоглотители, цоколь выполнен цилиндрическим, каждая секция состоит из четырех подсекций, а одиночные звукопоглотители выполнены сферической формы из полусфер из перфорированного материала, в которые заключен звукопоглощающий материал, при этом звукопоглощающий элемент звукопоглощающего блока глушителя содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещена многослойная звукопоглощающая конструкция, выполненная в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, при этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а в качестве звукопоглощающего материала применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool» или минеральная вата типа «URSA». Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является многосекционный глушитель шума по патенту РФ №2280176, F01N 1/00, (прототип), содержащий цилиндрический корпус, торцовый выпускной патрубок, жестко соединенный с центральной трубой, имеющей перфорацию, перфорированные перегородки выполнены в виде коаксиально расположенной к корпусу и центральной трубе дополнительной перфорированной трубы, а торцы всех труб жестко соединены с корпусом посредством глухих перегородок.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет возможности возникновения «лучевого эффекта» и вследствие этого проникновения звуковых волн как по оси глушителя, так и через его две стенки, т.е. отсутствует блок одиночных звукопоглотителей.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в многосекционном глушителе шума, содержащем цоколь, в который перпендикулярно его оси входит эжектор, на цоколе размещена выравнивающая решетка, соединенная с переходником, на котором закреплен звукопоглощающий блок, состоящий из отдельных последовательно соединенных секций, каждая из которых выполнена из слоя звукопоглощающего материала, облицованного изнутри перфорированной оболочкой, причем секции состоят из подсекций, в которых расположены одиночные звукопоглотители, цоколь выполнен цилиндрическим, каждая секция состоит из четырех подсекций, а одиночные звукопоглотители выполнены сферической формы из полусфер из перфорированного материала, в которые заключен звукопоглощающий материал, при этом звукопоглощающий элемент звукопоглощающего блока глушителя содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещена многослойная звукопоглощающая конструкция, выполненная в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, при этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а в качестве звукопоглощающего материала применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool» или минеральная вата типа «URSA».

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого глушителя шума; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5 - звукопоглощающий элемент глушителя сферической формы и его варианты крепления в глушителе; на фиг. 6 - звукопоглощающий элемент звукопоглощающего блока глушителя.

Многосекционный глушитель шума содержит цилиндрический цоколь 7, в который перпендикулярно его оси входит эжектор 1. На цоколе 7 размещена выравнивающая решетка, соединенная с переходником 6, на котором закреплен звукопоглощающий блок 3, состоящий из слоя звукопоглощающего материала (ЗПМ), облицованного изнутри перфорированной оболочкой 4. Звукопоглощающий блок 3 состоит из отдельных последовательно соединенных секций 8, разрез одной из которых приведен на фиг. 2. Каждая из секций 8 выполнена из слоя звукопоглощающего материала (ЗПМ) толщиной «а», облицованного изнутри перфорированной оболочкой 4. Секция 8 состоит из четырех подсекций с характерным размером «с» (например, стороной квадрата), в которых расположены одиночные звукопоглотители 5 с шагом «b». Секции 8 могут быть выполнены в сечении, перпендикулярном оси, прямоугольной, цилиндрической и любой другой формы, а также иметь любое количество подсекций, начиная с одного, и в сечении, перпендикулярном оси, иметь прямоугольную, цилиндрическую и любую другую форму (на чертеже не показано). Одиночные звукопоглотители 5 могут быть выполнены сферической формы, как показано на фиг. 3-5. В этом случае ЗПМ 10 заключен в полусферы 9, выполненные из перфорированного материала. Крепление полусфер между собой и в секциях 8 может быть осуществлено посредством крепежных элементов 11 и 12 в виде стержней и колец, как показано на фиг. 3-5.

Многосекционный глушитель шума работает следующим образом.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха из эжектора 1 поступают через выравнивающую решетку 2 в полости секций 8 из ЗПМ. При этом явление лучевого эффекта полностью исключается за счет расположения в полостях этих секций одиночных звукопоглощающих элементов 5 глушителя сферической формы (фиг. 3-5).

Возможен вариант, когда звукопоглощающий элемент звукопоглощающего блока глушителя (фиг. 6) выполнен в виде жесткой 13 и перфорированной 16 стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой 14, прилегающий к жесткой стенке 13, и звукопоглощающий слой 15, прилегающий к перфорированной стенке 16. При этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а перфорированная стенка имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать, максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности. В качестве звукопоглощающего материала слоя 15 может быть применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененный полимер, например полиэтилен или полипропилен. Поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух (например, «Acutex Т»), или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например «Лутрасилом».

Перфорированная стенка 16 может быть выполнена из конструкционных материалов с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщинами материала и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…3,5).

В качестве материала звукоотражающего слоя 14 может быть применен материал на основе алюминийсодержащих 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, например пеноалюминия.

Звукопоглощающий элемент (фиг. 6) работает следующим образом.

Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого излучающего интенсивный шум объекта, пройдя через перфорированную стенку 16, попадает на слой 15 из мягкого звукопоглощающего материала, где происходит ее поглощение, а затем на слой 14 из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, снова направляя их на звукопоглощающий материал.

Повышение эффективности шумоглушения происходит за счет исключения «лучевого эффекта» и увеличенной поверхности звукопоглощения за счет выполнения одиночных звукопоглощающих элементов в виде сферической формы, а также расширения полосы частот шумоглушения за счет наличия резонансных элементов.

В качестве звукоотражающего материала звукопоглощающей конструкции применен материал на основе алюминийсодержащих 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, например пеноалюминий, или звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м3.

Перфорированная стенка звукопоглощающей конструкции выполнена из конструкционных материалов с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщинами материала и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…3,5), или 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, или из твердых декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».

1. Многосекционный глушитель шума, содержащий цоколь, в который перпендикулярно его оси входит эжектор, на цоколе размещена выравнивающая решетка, соединенная с переходником, на котором закреплен звукопоглощающий блок, состоящий из отдельных последовательно соединенных секций, каждая из которых выполнена из слоя звукопоглощающего материала, облицованного изнутри перфорированной оболочкой, причем секции состоят из подсекций, в которых расположены одиночные звукопоглотители, цоколь выполнен цилиндрическим, каждая секция состоит из четырех подсекций, а одиночные звукопоглотители выполнены сферической формы из полусфер из перфорированного материала, в которые заключен звукопоглощающий материал, при этом крепление полусфер между собой и в секциях осуществлено посредством крепежных элементов в виде стержней и колец, отличающийся тем, что звукопоглощающий элемент звукопоглощающего блока глушителя содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещена многослойная звукопоглощающая конструкция, выполненная в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, при этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а перфорированная стенка имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности, а в качестве звукопоглощающего материала применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененный полимер, полиэтилен или полипропилен, при этом поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается красками, пропускающими воздух, «Acutex Т», или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, «Лутрасилом».

2. Многосекционный глушитель шума по п. 1, отличающийся тем, что в качестве звукоотражающего материала звукопоглощающей конструкции применен материал на основе алюминийсодержащих 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, пеноалюминий, или звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м3.

3. Многосекционный глушитель шума по п. 1, отличающийся тем, что перфорированная стенка звукопоглощающей конструкции выполнена из конструкционных материалов с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщинами материала и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…3,5), или 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, или из твердых декоративных вибродемпфирующих материалов, пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей. Глушитель содержит цилиндрический каркас в виде перфорированной втулки и крышек, заполненный звукопоглотителем, снаружи втулки расположен слой акустически прозрачной оболочки из капроновой сетки или стеклоткани, а каркас содержит крышки с кольцевыми буртиками для крепления цилиндрической втулки, при этом крышки соединены центральным стержнем с крючками на обоих концах, а цилиндрическая втулка состоит из двух перфорированных обечаек - внешней и внутренней, пространство между которыми заполнено звукопоглощающим элементом.

Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей. Глушитель содержит цилиндрический цоколь, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, жестко соединенными с центральными перегородками, имеющими перфорацию.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, жестко соединенной с торцевыми круглыми пластинами, соответственно с впускным и выпускным патрубками.

Изобретение относится к технике глушения шума. Комбинированный глушитель шума содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, диаметр которых не менее диаметра корпуса, и звукопоглощающую цилиндрическую вставку, расположенную по оси глушителя.

Изобретение относится к технике глушения шума. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Изобретение относится к технике глушения шума. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, жестко соединенными с центральными перегородками, имеющими перфорацию, корпус выполнен в виде стакана, имеющего в днище впускной патрубок, а центральные перегородки выполнены в виде пакета дисков, причем у крайних дисков отверстия выполнены в периферийной части, а в центральной части пакета - в центре, а крепление пакета дисков выполнено посредством не менее двух стержней, один конец которых связан с впускным патрубком, а другой - с выпускным патрубком, соединенным с противоположной торцевой поверхностью корпуса, причем между дисками в пакете расположены кольца, связанные в периферийной части со стержнями.

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между цилиндрическим корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем, при этом звукопоглотитель выполнен 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».

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, торцевой впускной патрубок, жестко соединенный с центральной трубой, имеющей перфорацию и образующей с корпусом посредством перфорированных перегородок в виде, по меньшей мере, одной коаксиально расположенной к корпусу и центральной трубе дополнительной перфорированной трубы, а торцы всех труб жестко соединены с корпусом посредством сплошных перегородок, причем одна из них жестко связана с впускным патрубком, а другая расположена с противоположной патрубку стороне, между корпусом и перфорированной трубой расположен звукопоглощающий элемент и в торцевой части центральной трубы расположен звукопоглощающий элемент, фиксируемый стопорной шайбой, пористость звукопоглощающего элемента, расположенного между корпусом и перфорированной трубой, в 2,5…5,0 раз ниже пористости звукопоглощающего элемента, расположенного в торцевой части центральной трубы.

Глушитель предназначен для глушения выхлопа машин или двигателей. Глушитель содержит корпус с торцевыми стенками, впускной и выпускной патрубки и шумоглушащий элемент, выполненный в виде заполненных шумоглушащим материалом камер, образованных коаксиально установленными перфорированными вставками с перегородками и внутренней поверхностью корпуса, в средней части шумоглушащего элемента, по его периметру, выполнена емкость, открытая со стороны воздуховода и образованная внутренней поверхностью корпуса и торцевыми поверхностями вставок, а одна из камер содержит подвижную в осевом направлении перегородку, выполненную по форме поперечного сечения камеры, а подвижная перегородка жестко соединена с не менее двумя направляющими планками, расположенными по обе стороны диагонали поперечного сечения, взаимодействующими с пазами, выполненными в торцевой поверхности вставки, причем к подвижной перегородке, перпендикулярно ей и по всему периметру прикреплен направляющий фартук, взаимодействующий с внутренней поверхностью вставки.
Наверх