Результат интеллектуальной деятельности: Глушитель шума для тракта газотурбинной установки

Изобретение относится к машиностроению, а именно к глушителям шума в трактах всаса и выхлопа энергетических установок и трактах нагнетающих систем охлаждения энергетических установок, и может быть использовано для систем охлаждения газоперекачивающих агрегатов и электростанций.

Известна конструкция глушителя активного типа, в которой используется принцип пространственно-равномерного распределения звукопоглощающего материала по проходному сечению шумоглушителя. Этот принцип использован в пластинчатых шумоглушителях, получивших наибольшее распространение в практике как отечественного, так и зарубежного турбокомпрессоростроения.

Известна конструкция многосекционного сотового глушителя шума всаса газотурбинной установки (патент РФ №2367807), содержащего корпус, состоящий из отдельно соединенных секций, выполненных из металлического каркаса, каждая из боковых, нижняя и верхняя стенки (панели) которых покрыты слоем звукопоглощающего материала. Каждая из секций содержит последовательно размещенные модули, в которых установлены звукопоглощающие элементы из звукопоглощающего материала, разбивающие внутреннее пространство корпуса шумоглушителя на ряд параллельных каналов. Толщина звукопоглощающих элементов и расстояние между ними одинаковы по всему сечению канала. Затухание звука в глушителе имеет резонансный характер. Данную конструкцию возьмем за прототип.

Известный глушитель шума обладает рядом недостатков:

- не реализован основной принцип оптимальности шумоглушения - равномерность распределения звукопоглощающего материала и каналов для прохождения воздуха, в результате чего не обеспечивается снижение аэродинамического и гидравлического сопротивления;

- изготовление одиночного звукопоглощающего элемента в виде перфорированной полуоболочки, заполненной звукопоглощающим материалом, и крепление его с корпусом модуля за счет стержня не обеспечивает жесткость конструкции, что снижает ее надежность.

Задачей изобретения является повышение эффективности глушения шума, а также снижение аэродинамического и гидравлического сопротивлений в нагнетающем тракте системы охлаждения газотурбинной установки.

Технический результат заключается в том, что исключается прямолинейное распространение звуковых волн за счет конфигурации звукопоглощающего элемента и конструкции корпуса глушителя шума.

Технический результат достигается тем, что глушитель шума для тракта газотурбинной установки содержит корпус в виде каркаса, обшитого панелями с боков, сверху, снизу, звукопоглощающие элементы с прямым участком, образующие с панелями каналы, установленную внутри корпуса перегородку, разделяющую внутреннюю полость корпуса на две части, выполненные в виде пластин звукопоглощающие элементы, имеющие радиальный участок, сопрягаемый с прямым участком, расположенные в каждой части корпуса с образованием между звукопоглощающими элементами, элементами и панелями каналов, равномерно расширяющихся от торцов корпуса к нижней панели.

Возможно выполнение глушителя шума для тракта газотурбинной установки с первым снизу звукопоглощающим элементом без радиального участка.

Расположение внутри корпуса перегородки, разделяющей внутреннюю полость корпуса на две части, и выполнение в нижней панели отверстий позволяет забирать воздух с торцов корпуса, поворачивать его внутри корпуса и выпускать через отверстия в нижней панели. Звукопоглощающие элементы в виде пластин, выполненные с радиальными участками, сопрягаемыми с прямыми участками, установленные в каждой части корпуса, позволяют образовать равномерно расширяющиеся от торцов корпуса к нижней панели каналы, что, в свою очередь, исключает прямолинейное распространение звуковых волн, повышая эффективность глушения шума и снижая аэродинамическое и гидравлическое сопротивление в нагнетающем тракте системы охлаждения газотурбинной установки. Так как звукопоглощающие элементы из звукопоглощающего материала имеют радиальный участок, сопрягаемый с прямым участком, увеличивается поверхность звукопоглощения и тем самым повышается эффективность глушения шума на средних и высоких частотах.

При определенных условиях, первый снизу звукопоглощающий элемент выполняется без радиального участка, для образования каналов (сечения) заданной конфигурации.

На фигуре 1 изображен общий вид глушителя шума для тракта газотурбинной установки.

На фигуре 2 изображен корпус глушителя шума.

На фигуре 3 изображен звукопоглощающий элемент глушителя шума.

Глушитель шума для тракта газотурбинной установки содержит корпус 1 в виде каркаса 2, обшитого панелями с боков 3, сверху 4, снизу 5, звукопоглощающие элементы 6 с прямым участком 7, образующие с панелями каналы 8. Торцы 9 корпуса открыты, в нижней панели 5 выполнены отверстия, внутри корпуса установлена перегородка 10, разделяющая внутреннюю полость корпуса 1 на две части. При этом звукопоглощающие элементы 6 имеют радиальный участок 11, сопрягаемый с прямым участком 7, и расположены в каждой части корпуса 1 с образованием равномерно расширяющихся (>) от торцов 9 корпуса к нижней панели 5 каналов 8.

Звуковые волны с турбулентным потоком воздуха поступают в полость корпуса 1 глушителя через торцы 9 корпуса 2, обшитого панелями (3, 4, 5), и взаимодействуют со звукопоглощающими элементами 6. Благодаря радиальному участку 11, сопрягаемому с прямым участком 7, в образованных равномерно расширяющихся от торцов корпуса к нижней панели каналах 8 поток воздуха плавно меняет свое направление и проходит через отверстия в нижней панели 5. После этого поток воздуха попадает в буферный участок и выравнивается, двигаясь далее по тракту 12. Конструкция глушителя шума проста в изготовлении и обслуживании.

Использование предлагаемого изобретения позволяет исключить прямолинейное распространение звуковых волн и тем самым обеспечить шумовую нагрузку в пределах допустимых санитарных норм, снизить сопротивление в нагнетающем тракте системы охлаждения газотурбинной установки.