Результат интеллектуальной деятельности: АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГЛУШИТЕЛЬ ВЫПУСКА

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является глушитель шума выхлопа, содержащий впускной патрубок и примыкающий к нему корпус из пористого материала (патент РФ №2300639, F01N 1/24 - прототип).

Недостатком известного технического решения является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на низких частотах.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в глушителе шума, содержащем впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус содержит патрубок, выполненный в виде одной из боковых крышек корпуса, имеющей коническую и цилиндрическую части, причем перпендикулярно к оси цилиндрической части установлена вставка, содержащая два перфорированных диска, между которыми размещен шумопоглощающий элемент, поджимаемый посредством резьбовых поверхностей другой крышкой корпуса, в которой выполнены выходные отверстия, причем отношение длины Н корпуса к его диаметру D находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=1,0…1,5. Шумопоглощающий элемент 6 может быть выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас (не показано), например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг. 2, 3 - варианты выполнения шумопоглощающего элемента 7, размещенного между двумя перфорированными дисками 6 и 8.

Аэродинамический глушитель шума содержит впускной патрубок 2 с отверстием 3 и жестко связанный с ним корпус. Корпус содержит патрубок, выполненный в виде одной из боковых крышек 2, имеющей коническую и цилиндрическую части, причем перпендикулярно к оси цилиндрической части установлена вставка, содержащая два перфорированных диска 6 и 8, между которыми размещен шумопоглощающий элемент 7, поджимаемый посредством резьбовых поверхностей другой крышкой корпуса 1, в которой выполнены выходные отверстия 4, причем отношение длины Н корпуса к его диаметру D находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=1,0…1,5. Диаметр 5 перфорации дисков 6 и 8 выбирается в диапазоне 1…5 мм. Шумопоглощающий элемент 7 может быть выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас (не показано), например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.

Возможен вариант выполнения шумопоглощающего элемента (фиг. 2), размещенного между двумя перфорированными дисками 6 и 8, в виде двух перфорированных стенок 9 и 10, между которыми расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой 11, прилегающий к одной из стенок 9, выполнен звукопоглощающим, а слой 12, прилегающий к другой перфорированной стенке 10, выполнен из звукоотражающего материала, сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. 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. При этом звукопоглощающий слой 11 помещен в акустически прозрачный материал 13, например стеклоткань типа ЭЗ-100, или полимер типа «повиден», или нетканый материал, например «лутрасил».

В качестве звукоотражающего материала применен материал на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом.

Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого излучающего интенсивный шум объекта, пройдя через перфорированные стенки 9 и 10, попадает на слои 11 и 12. Слой 12 позволяет отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а часть звуковой энергии проходит через слой 12 из звукоотражающего материала и взаимодействует со слоем 11 из звукопоглощающего материала, где происходит окончательное рассеивание звуковой энергии.

Глушитель шума работает следующим образом.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха от пневматического оборудования поступают через впускной патрубок 2, через его отверстие 3 в корпус. При этом явление лучевого эффекта полностью исключается за счет наличия перфорированных дисков 6 и 8, между которыми размещен шумопоглощающий элемент 7. Эффективность шумоглушения возрастает за счет подбора геометрических параметров корпуса и пористости структуры предлагаемых шумопоглощающих материалов.

На фиг. 3 представлен вариант выполнения шумопоглощающего элемента 7, размещенного между двумя перфорированными дисками 6 и 8.

Звукопоглощающий элемент 7 выполнен в виде симметрично расположенных перфорированных 14 и 18 стенок, между которыми расположен звукопоглощающий элемент, выполненный в виде трех слоев: центрального слоя 16 из звукоотражающего материала, сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, и симметрично прилегающих к нему звукопоглощающих слоев 15 и 17 из материалов разной плотности. Каждая из перфорированных стенок 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 используются или листовой шумозащитный материал, который выполнен на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом, или полиэстер, или пористый звукопоглощающий керамический материал, имеющий объемную плотность 500÷1000 кг/м³, и состоящий из 100 мас. частей перлита с диаметром зерна 0,1÷8,0 мм, 80÷250 мас. частей одного из спекающих материалов, выбранных из группы, включающей зольную пыль, шлак, кварц, лаву, камни или глину в качестве основного материала, 5÷30 мас. частей неорганического связующего, причем после спекания смеси частицы перлита образуют сообщающиеся отверстия между своими контактирующими поверхностями так, что внутренние поры являются сообщающимися между собой.