Результат интеллектуальной деятельности: ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА

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 №2298675, 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 выполнен из пористого материала составным в виде цилиндрической и сферической обечаек, причем один конец цилиндрической обечайки жестко связан с торцом впускного патрубка, а другой жестко соединен со сферической обечайкой или выполнен с ней за одно целое из пористого материала, причем отношение высоты всего корпуса А к высоте впускного патрубка В находится в диапазоне оптимальных величин: А/В=2,0…3,0, а отношение диаметра впускного патрубка d к диаметру D цилиндрической обечайки находится в диапазоне оптимальных величин: d/D=0,3…0,7, а отношение толщины b пористого материала цилиндрической и сферической обечаек к диаметру D цилиндрической обечайки находится в диапазоне оптимальных величин: b/D=0,05…0,5. Корпус 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, например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез глушителя шума, на фиг. 2, 3 - варианты выполнения цилиндрической и сферической звукопоглощающих обечаек корпуса (элемент осевого сечения).

Глушитель шума (фиг. 1) содержит впускной патрубок 1, имеющий торец, отверстие 3 и резьбовой участок 2, а также жестко связанный с ним корпус 4 из пористого звукопоглощающего материала. Корпус 4 выполнен из звукопоглощающего пористого материала составным в виде цилиндрической и сферической обечаек, причем один конец цилиндрической обечайки жестко связан с торцом впускного патрубка, а другой жестко соединен со сферической обечайкой или выполнен с ней за одно целое из пористого материала, причем отношение высоты всего корпуса А к высоте впускного патрубка В находится в диапазоне оптимальных величин: А/В=2,0…3,0., а отношение диаметра впускного патрубка d к диаметру D цилиндрической обечайки находится в диапазоне оптимальных величин: d/D=0,3…0,7, а отношение толщины b пористого материала цилиндрической и сферической обечаек к диаметру D цилиндрической обечайки находится в диапазоне оптимальных величин: b/D=0,05…0,5. Корпус 4 может быть выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или в виде послойной и перекрестной намоток из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас (на чертеже не показано), например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.

Возможен вариант выполнения цилиндрической и сферической звукопоглощающих обечаек 4 (фиг. 2) корпуса (элемент осевого сечения) в виде двух перфорированных стенок 5 и 6, между которыми расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой 7, прилегающий к одной из стенок 5, выполнен звукопоглощающим, а слой 8, прилегающий к другой перфорированной стенке 6, выполнен из звукоотражающего материала, сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны.

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 5 и 6, попадает на слои 7 и 8. Слой 8 позволяет отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а часть звуковой энергии проходит через слой 8 из звукоотражающего материала и взаимодействует со слоем 7 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 1, через отверстие 3 в корпус 4. При этом явление лучевого эффекта полностью исключается за счет наличия пористой перегородки в виде сферической обечайки, а эффективность шумоглушения возрастает за счет подбора геометрических параметров корпуса-поглотителя и пористости структуры предлагаемых шумопоглощающих материалов.

Возможен вариант выполнения цилиндрической и сферической звукопоглощающих обечаек 4 (фиг. 3) корпуса (элемент осевого сечения) в виде симметрично расположенных перфорированных 10 и 14 стенок, между которыми расположен звукопоглощающий элемент, выполненный в виде трех слоев: центрального слоя 12 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 11 и 13 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.