Пневмоглушитель

Авторы патента:

Макарьянц Михаил Викторович (RU)

Столяров Дмитрий Вячеславович (RU)

Шевелев Никита Викторович (RU)

Болтов Елисей Александрович (RU)

Лазуткин Геннадий Васильевич (RU)

F01N1/00 - Глушители выхлопа, отличающиеся по принципу действия

Владельцы патента RU 2691893:

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "Роскосмос" (RU)

Изобретение относится к области пневматических машин и предназначено для снижения шума выброса сжатого воздуха в атмосферу. Пневмоглушитель содержит корпус с входным отверстием, который герметично соединен с одним или несколькими последовательными элементами шумоподавления. Элементы шумоподавления выполнены из пористого металла. Элементы шумоподавления выполнены из нетканого упругого проволочного материала MP в виде плоских деталей и последовательно установлены внутри корпуса. Элементы шумоподавления плотно соприкасаются между собой и поджаты крышкой с одним или несколькими выходными отверстиями, суммарное эквивалентное проходное сечение которых превосходит сечение входного отверстия. При реализации изобретения обеспечивается увеличение эффективности шумоподавления, упрощение в изготовлении пневмоглушителя, расширение диапазона рабочих давлений газовых потоков. 1 ил.

Изобретение относится к области пневматических машин и предназначена для снижения шума выброса сжатого воздуха в атмосферу.

Известно множество глушителей шума газовых потоков состоящих из корпуса, в котором имеются разнообразные повороты и рассекатели газового потока, а так же установлены один или несколько последовательных шумоподавляющих элементов, выполненных в виде пористых деталей или содержащих шумоподавляющие наполнители сквозь которые проходит шумящий поток (патент РФ №2391521, патент РФ №2484267, патент РФ №2514817 - аналоги).

Недостатками этих агрегатов являются невысокая эффективность шумоподавления, необходимость длительной экспериментальной отработки ввиду отсутствия аппарата физико-математических расчетов.

Наиболее близким по технической сущности является глушитель (патент РФ №2107170 - прототип), который состоит из корпуса (реактора) с решетками из губчатого металла толщиной 2-20 мм со сквозными порами, диаметром

0,5÷5,0 мм и удельной поверхностью 0,5÷1,5 м²/г, при этом диаметр пор в каждой последующей решетке меньше, чем в предыдущей, количество решеток в реакторе установлено от 1 до 12, а расстояние между решетками составляет

5÷50 мм и установлено с возможностью поглощения звуковых волн в диапазоне 10 Гц - 20 кГц.

Недостатком этого глушителя является то, что указанный глушитель сложен в изготовлении и требует:

1) применения специфического материала - губчатого металла с жестко ограниченными физико-механическими свойствами (сквозными порами конкретных размеров с определенной удельной поверхностью);

2) строгой последовательности расположения шумоподавляющих решеток с убыванием размеров сквозных пор по ходу потока, что может привести к перепутыванию при сборке глушителя;

3) определенного расстояния между решетками, которое требуется для гашения шума в заданном частотном диапазоне.

Указанный глушитель обладает низкой эффективностью шумоподавления и для ее повышения требуется увеличивать площадь шумоподавляющих элементов, для чего они вместо плоских решеток выполняются в виде конических дисков и даже коаксиальных цилиндров, при этом рекомендуется сам реактор заключать в кожух из пористого металла. При этом увеличивается размер, металлоемкость и стоимость глушителя.

Еще одним недостатком является узкий диапазон давлений рабочих газов, т.к. губчатый металл не обладает высокой прочностью и детали из этого материала не способны выдерживать высокие перепады давлений.

Задачей заявленного технического решения является увеличение эффективности шумоподавления, упрощение в изготовлении пневмоглушителя, расширение диапазона рабочих давлений газовых потоков.

Поставленная задача решается тем, что пневмоглушитель, содержащий корпус с входным отверстием, который герметично соединен с одним или несколькими последовательными элементами шумоподавления, при этом элементы шумоподавления выполненны из пористого металла, отличающийся тем, что элементы шумоподавления выполнены из нетканого упругого проволочного материала - MP в виде плоских деталей и последовательно установлены внутри корпуса, при этом элементы шумоподавления плотно соприкасаются между собой и поджаты крышкой с одним или несколькими выходными отверстиями, суммарное эквивалентное проходное сечение которых превосходит сечение входного отверстия.

На фиг. 1 представлен пневмоглушитель в продольном разрезе.

пневмоглушитель содержит корпус с входным отверстием 1, элементы шумоподавления 2 из нетканого упругого проволочного материала "MP" и крышку 3 с выходными отверстиями 4.

Глушитель работает следующим образом. Носитель шума - газовый поток через входной патрубок корпуса 1 подается во внутреннюю полость глушителя и, распространяясь по нему, последовательно проходит через элементы шумоподавления 2, выполненные из нетканого упругого проволочного материала "MP", при этом звуковая волна, проходя сквозь элементы шумоподавления 2, ослабевает, рассеивая энергию звукового давления и отражаясь от границы раздела (соприкосновения) элементов вновь возвращается во внутреннюю полость элемента шумоподавления и дополнительно ослабевает; после последовательного прохождения всех элементов шумоподавления, "очищения" от шума газ выходит из глушителя через отверстия 4.

Предлагаемая конструкция глушителя позволяет эффективно снижать шумовое возмущение из-за применения нетканого упругого проволочного материала "MP" для изготовления элементов шумоподавления, который обладает хорошей пропускной способностью для потока газа и имеет высокоразвитую лабиринтную поверхность внутренней части, эффективно снижающей уровень звукового давления, при этом на границе соприкосновения элементов шумоподавления происходит многократное отражение звуковых волн, что эффективно усиливает шумоподавление.

Все элементы шумоподавления в предлагаемом глушителе выполнены однотипными из одного материала, что значительно упрощает изготовление и сборку (исключается перепутывание при установке в корпусе), при этом материал "MP" прост в изготовлении (получается путем прессования скрученной проволоки), а отсутствие зазоров между элементами шумоподавления не только увеличивает эффективность шумоподавления, но и уменьшает габариты и металлоемкость конструкции. Корпус предлагаемого глушителя выполняется из обычного (не пористого) металла и может изготавливаться из любой необходимой проволоки, что позволяет осуществлять шумоподавление для газовых потоков широкого диапазона давлений, что очень важно при пневмоиспытаниях.

Из-за симметричности формы элемента шумоподавления, его засоряемость при длительной работе легко преодолевается переворачиванием в корпусе засоренного (обычно 1-го) элемента и продувкой его сжатым газом в обратном направлении.

При разработке предлагаемого глушителя не требуется длительной доводки, т.к. расчеты сводятся к расчету проходных сечений входного и выходных отверстий, обеспечивающих заданный расход.

Заявленное техническое решение позволяет повысить эффективность шумоподавления, упрощает его изготовление, не требует специфических пористых материалов с детерминированными физико-механическими свойствами, снижает габариты и материалоемкость, обеспечивает работу с газами широкого диапазона давлений, не требует длительной отработки опытных образцов.

Пневмоглушитель, содержащий корпус с входным отверстием, который герметично соединен с одним или несколькими последовательными элементами шумоподавления, при этом элементы шумоподавления выполнены из пористого металла, отличающийся тем, что элементы шумоподавления выполнены из нетканого упругого проволочного материала MP в виде плоских деталей и последовательно установлены внутри корпуса, при этом элементы шумоподавления плотно соприкасаются между собой и поджаты крышкой с одним или несколькими выходными отверстиями, суммарное эквивалентное проходное сечение которых превосходит сечение входного отверстия.

Похожие патенты:

Глушитель // 2690894

Изобретение относится к области пневматических машин и предназначен для снижения шума выброса сжатого воздуха в атмосферу. Глушитель содержит корпус с входным отверстием, внутри которого последовательно установлены элементы шумоподавления, у которых эквивалентные проходные сечения увеличиваются по направлению потока газа, обеспечивая отсутствие критического режима истечения на каждом элементе глушителя.

Элемент глушителя шума кочетова // 2671266

Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей. Звукопоглотитель содержит цилиндрический каркас в виде перфорированной втулки и крышек, заполненный звукопоглощающим элементом, а 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, при этом звукопоглощающий материал, расположенный во внутренней полости звукопоглотителя, выполнен из раскручивающегося рулона.

Аэродинамический глушитель шума промышленного пылесоса // 2670481

Многосекционный глушитель шума // 2667213

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, на цоколе размещена выравнивающая решетка, соединенная с переходником, на котором закреплен звукопоглощающий блок, состоящий из отдельных последовательно соединенных секций, каждая из которых выполнена со звукопоглощающей облицовкой, при этом одиночные звукопоглотители выполнены в виде перфорированной втулки и крышек, заполненный звукопоглотителем, а 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 обеих концах, а цилиндрическая втулка состоит из двух перфорированных обечаек - внешней и внутренней, пространство между которыми заполнено звукопоглотителем, содержащим перфорированные стенки, между которыми расположены слои звукоотражающего, а также звукопоглощающего материалов разной плотности, расположенные в два слоя, причем слои звукоотражающего материала выполнены сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и которые расположены соответственно у перфорированных стенок, а слои звукоотражающего материала выполнены из теплоизоляционного материала.

Пластинчатый глушитель шума к канальным вентиляторам // 2666703

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус квадратного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглощающие пластины, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, заполненные звукопоглотителем и расположенные в корпусе с определенным шагом, и образующие в нем плоские каналы, а между звукопоглотителем и перфорированными листами расположен акустически прозрачный материал, звукопоглотитель для звукопоглощающих пластин выполнен в виде двух внешних перфорированных стенок и внутренней, средней стенки, выполненной в виде мембранной резонансной пластины, между которыми размещены слои звукопоглощающего материала, при этом каркас выполнен симметричным относительно средней стенки, которая разделяет его на две конгруэнтные части, каждая из которых имеет три слоя звукопоглощающего материала, причем более жесткие, первые, слои выполнены сплошными, профилированными и закреплены соответственно на внешних перфорированных стенках, вторые слои, более мягкие, чем первые, выполнены прерывистыми и расположены с зазором в фокусе звукоотражающих поверхностей первых слоев, вторые имеют форму тел вращения в виде соединенных основаниями конусов, а первые слои выполнены из материала с коэффициентом отражения звука, большим, чем его коэффициент звукопоглощения в виде профилей конических поверхностей, фокусирующих отраженный звук на вторые слои, третьи звукопоглощающие слои выполнены из вспененного звукопоглощающего материала в виде строительной герметизирующей пены и расположены в зазорах и пустотах, образованных между первыми и вторыми слоями, при этом каждая из внешних перфорированных стенок жестко связана с соответствующим ей вторым слоем посредством перпендикулярных к ней вертикальных крепежных элементов, выполненных в виде пластин, один конец которых жестко закреплен на внешней перфорированной стенке, а второй конец выполнен в виде хомутов, охватывающих соответственно стержни и стягивающих их винтами, при этом стержни выполнены параллельными перфорированным стенкам, а средняя стенка, выполненная в виде мембранной резонансной пластины, жестко связана с каркасом за счет строительной герметизирующей пены, расположенной в зазорах и пустотах каркаса, отличающийся тем, что на одном из оппозитно расположенных конусов вторых слоев, соединенных основаниями конусов звукопоглотителя, выполнены резонансные отверстия, выполняющие функции горловины резонаторов Гельмгольца, при этом резонансные отверстия выполнены разного диаметра для поглощения звуковой энергии в широком диапазоне частот.

Глушитель шума промышленного пылесоса // 2661431

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками.

Многокамерный глушитель шума промышленного пылесоса // 2658897

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, жестко соединенной с торцевыми круглыми пластинами с впускным и выпускным патрубками, при этом в корпусе, перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока, размещены по крайней мере три реактивные камеры, образованные круглыми дисками с отверстиями, причем отверстия в дисках поочередно смещены относительно оси корпуса таким образом, что отверстия в двух смежных дисках не совпадают, при этом три последовательно соединенные реактивные камеры соединены с впускным патрубком корпуса, в корпусе размещена реактивная камера, которая расположена между комбинированной камерой и звукопоглощающей камерой, примыкающей к выпускному патрубку и торцевой круглой пластине, причем комбинированная камера образована дисками, соединенными между собой посредством центральной втулки, соосной цилиндрической обечайке, и с внутренней поверхностью, облицованной звукопоглощающим материалом, при этом один из дисков, обращенный в сторону впускного патрубка, выполнен перфорированным и облицован звукопоглощающим круглым элементом, которые установлены также и на дисках с отверстиями, образующими реактивные камеры, а звукопоглощающая камера образована цилиндрической обечайкой, торцевой круглой пластиной с выпускным патрубком и диском с центральным отверстием, соосным с центральной втулкой комбинированной камеры, причем внутренние поверхности звукопоглощающей камеры облицованы звукопоглощающим кольцевым элементом, установленным коаксиально цилиндрическому корпусу, а круглая пластина с выпускным патрубком и диск с центральным отверстием облицованы звукопоглощающим круглым элементом, корпус выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д».

Глушитель шума газового потока конусного типа // 2658896

Изобретение относится к машиностроению, а именно к глушителям шума газового потока, преимущественно при стравливании сжатого газа. Глушитель содержит диффузорный корпус с впускным и выпускным отверстиями и дросселирующие решетки, установленные последовательно в корпусе и выполненные с сотовыми ячейками, причем суммарная площадь ячеек каждой решетки уменьшается в сторону от впускного отверстия, каждая четная дросселирующая решетка выполнена с сотовыми ячейками, заполненными звукопоглощающими элементами, расположенными в шахматном порядке по сечению дросселирующей решетки.

Глушитель // 2654775

Изобретение относится к области очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания. Глушитель (1) для системы выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания с корпусом (2) имеет оболочку (5) с резонатором (11) Гельмгольца, который имеет резонаторную камеру (12) и резонаторную трубу (13).

Реактивный глушитель шума // 2653865

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, и перегородки, а в корпусе, перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока, установлены, по крайней мере, два диска с отверстиями, образующие камеры, причем отверстия дисков поочередно смещены относительно оси корпуса таким образом, что отверстия в двух смежных дисках не совпадают, причем корпус выполнен из конструкционных материалов, с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, в камерах установлены звукопоглощающие кольцевые элементы, каждый из элементов выполнен 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», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, при этом поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается пористыми красками, пропускающими воздух, или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами.