УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ШУМА В ВЫХЛОПНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ Российский патент 1996 года по МПК F01N1/00 F01N1/08 

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к глушителям газодинамического (аэродинамического, пародинамического) шума в выхлопных трубопроводах, и может быть использовано в гидравлических паровых и газовых системах.

Известно устройство гашения газодинамического шума, содержащее две перфорированные конусные вставки с общим меньшим основанием в сторону выпускного патрубка, впускной патрубок, частично расположенный внутри корпуса и выполненный с расширяющимся выходным участком, упругие демпферы, посредством которых перфорированные конусные вставки закреплены в корпусе [1]
Гашение шума осуществляется:
на инерционном и активном сопротивлениях перфорации конусной вставки;
на упругом сопротивлении демпферов.

Недостаток данного устройства заключается в том, что оно имеет практически постоянную частотную область наибольшей эффективности гашения шума и не может перестраиваться на другой диапазон частот в случае изменения частот возмущающих интенсивных пульсаций давления рабочей среды, данное устройство обеспечивает максимальный шумозаглушающий эффект в частотном диапазоне, определяемом инерционными и жесткостными характеристиками колебательной системы: перфорированные конусные вставки упругие демпферы.

Задачей изобретения является повышение эффективности данного устройства в воздушных и парогазовых корабельных и судовых выхлопных трубопроводах.

Задача решается тем, что устройство для гашения шума выполнено в виде корпуса с торцевыми стенками, впускным и выпускным патрубками, разделенного на камеры шумоглушения при помощи двух перфорированных конусных вставок с общим малым основанием, ориентированным в сторону выпускного патрубка, а впускной патрубок частично размещен внутри корпуса и выполнен расширяющимся, и упругими демпферами и жестким кольцевым упором, расположенным внутри корпуса со стороны малых оснований и перемещающимся в осевом направлении при помощи регулировочных винтов с контргайками через торцевую стенку, причем один из демпферов жестко закреплен на внутренней торцевой стенке корпуса со стороны впускного патрубка, а другой на жестком кольцевом упоре, для уменьшения газодинамического (аэродинамического) сопротивления данного устройства площадь перфорации каждой конусной вставки должна быть не менее площади поперечного сечения расширенного выходного участка впускного патрубка.

Линейные размеры этого глушителя l должны выбираться из условия соотношения с длиной волны генерируемых колебаний рабочей среды λ таким образом, чтобы выполнялось соотношение

Таким образом, данное устройство имеет большую эффективность работы за счет
более развитой степени перфорации, что позволяет разрушать крупные вихри, переводя низкочастотные колебания шума в высокочастотные;
возможности настраивать конструкцию гасителя на подавление шума конкретной частоты путем изменения жесткости системы: перфорированные конусные вставки упругие демпферы;
расширенного частотного диапазона эффективности работы глушителя (по сравнению с прототипом) на величину не менее двух октав,
имеет расширенную область применения за счет
использования глушителя в воздушных и парогазовых выхлопных трубопроводах;
расширения области частотной настройки глушителя;
расширения частотного диапазона ослабления шума;
использования в качестве регулировочных шайб, при наличии набора конусов с различной степенью перфорации, для обеспечения необходимого режима работы парогазовых и воздушных выхлопных систем трубопроводов.

На чертеже изображено устройство гашения шума в выхлопных трубопроводах (глушитель шума).

Глушитель шума состоит из корпуса 1, в который частично входит впускной патрубок 2 с расширяющимся выходным участком, выпускной патрубок 3, перфорированные конусные вставки 4, закрепленные посредством упругих демпферов 5, один из которых жестко закреплен на торцевой стенке корпуса глушителя, а другой установлен на жестком кольцевом упоре 6, имеющем возможность перемещения в осевом направлении корпуса глушителя и поджимаемом регулировочными винтами 7, ввернутыми в противоположную торцевую стенку корпуса с контргайками 8, количество этих регулировочных винтов может быть не менее 5-7 шт.

Предлагаемый глушитель газодинамического (аэродинамического, пародинамического) шума работает следующим образом.

По рабочей среде распространяются пульсации давления (звуковая волна) некоторой частоты и амплитуды, звуковая волна проникает в корпус глушителя 1 через впускной патрубок 2, перфорированные конусные вставки 4, возбуждаемые энергией звуковой волны некоторой частоты, начинают совершать колебательные движения вдоль оси корпуса глушителя, при этом происходит диссипация энергии колебаний демпферов 5, причем диссипация будет максимальна в случае совпадения частоты интенсивных звуковых колебаний среды с частотой резонансных колебаний колебательной системы: перфорированные конусные вставки 4 упругие демпферы 5.

В случае изменения частоты интенсивных звуковых колебаний среды (изменения режима работы нагнетающей системы) колебательная система: перфорированные конусные вставки 4 упругие демпферы 5 будет совершать колебания на частоте, отличной от ее резонансной, вследствие чего эффективность снижения шума глушителем снижается, при поджатии регулировочными винтами 7 жесткого кольцевого упора 6 упругие демпферы 5 деформируются, вследствие чего увеличивается их жесткость и, соответственно, частота колебаний колебательной системы: перфорированные конусные вставки 4 упругие демпферы 5, при достижении значения собственной частоты колебаний этой колебательной системы значения частоты интенсивных возмущающих звуковых колебаний возникают резонансные колебания и эффективность глушения шума глушителем становится максимальной.

В случае ослабления поджатия упругих демпферов 5 вывинчиваем регулировочных винтов 8 жесткость упругих демпферов 5 уменьшается и диапазон наибольшей эффективности глушения шума глушителем смещается в сторону более низких частот.

После завершения частотной настройки работы глушителя через выпускной патрубок 3 излучается звуковая волна уменьшенной амплитуды и во избежание его расстройки регулировочные винты 7 фиксируются от самопроизвольного проворачивания контргайками 8.

Использование: изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к глушителям газодинамического (аэродинамического, пародинамического) шума в выхлопных трубопроводах. Цель - повышение эффективности применения путем максимальной диссипации энергии шума при совпадении частоты интенсивных звуковых колебаний рабочей среды с частотой резонансных колебаний колебательной системы. Сущность изобретения: устройство для гашения шума в выхлопных трубопроводах выполнено таким образом, что корпус с торцевыми стенками, впускным и выпускным патрубками разделен на камеры шумоглушения при помощи по меньшей мере двух перфорированных конусных вставок с общим малым основанием, ориентированным в сторону выпускного патрубка, а впускной патрубок частично размещен внутри корпуса и выполнен расширяющимся. Устройство снабжено упругими демпферами и жестким кольцевым упором, расположенным внутри корпуса со стороны малых оснований и перемещающимся в осевом направлении при помощи регулировочных винтов с контргайками через торцевую стенку, причем один из демпферов жестко закреплен на внутренней торцевой стенке корпуса со стороны впускного патрубка, а другой - на жестком кольцевом упоре. 1 ил.

Устройство для гашения шума в выхлопных трубопроводах, содержащее корпус с торцевыми стенками, впускной и выпускной патрубки, причем корпус разделен на камеры шумоглушения при помощи по меньшей мере двух перфорированных конусных вставок с общим малым основанием, ориентированным в сторону выпускного патрубка, а впускной патрубок частично размещен внутри корпуса и выполнен расширяющимся, отличающееся тем, что оно снабжено упругими демпферами и жестким кольцевым упором, расположенным внутри корпуса со стороны малых оснований и перемещающихся в осевом направлении при помощи регулировочных винтов с контргайками через торцевую стенку, причем один из демпферов жестко закреплен на внутренней торцевой стенке корпуса со стороны впускного патрубка, а второй на жестком кольцевом упоре.