ФИЛЬТРОВЫЙ ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА Российский патент 1998 года по МПК F04D29/66 

Изобретение касается фильтрующего глушителя шума, устанавливаемого на стороне всасывания компрессора и снабженного несколькими кольцеобразными демпфирующими элементами, которые по своему внутреннему периметру переходят в изогнутый направляющий элемент.

Подобные глушители шума известны. Они служат для гашения звуковых волн, возникающих при эксплуатации компрессора, например, газотурбинных нагнетателей или газотурбинных установок. Для этой цели они снабжены несколькими демпфирующими элементами, которые размещены в полости глушителя на определенном расстоянии друг от друга. Демпфирующие элементы состоят, как правило, из несущей части и выполненной из демпфирующего материала демпфирующей части.

Всасываемый воздух проходит через фильтр, расположенный в полости глушителя по его периметру, мимо демпфирующих частей к компрессору, от которого навстречу направлению течения воздуха исходят звуковые волны, таким образом возникают гребни повышенного давления и впадины пониженного давления. Эффект глушения шума достигается, когда проходящий воздух в зоне гребней повышенного давления вдавливается в демпфирующий материал, а в зоне впадин пониженного давления вновь высасывается из материала. Таким образом, демпфирующая часть действует на буфер, который компенсирует разницу в давлении между зонами гребней повышенного давления и зонами впадин пониженного давления и тем самым уменьшает амплитуды звуковых волн.

В патенте Швейцарии CH 593426 описан дискообразный демпфирующий элемент, состоящий из несущей части, размещенных по обеим сторонам от несущей части демпфирующих частей и скрепленных клепкой решетчатых частей. Демпфирующие части зажаты между решетчатыми частями на обеих боковых сторонах. Дискообразный демпфирующий элемент переходит, как описано в патенте Швейцарии CH 549239, по своему внутреннему периметру в изогнутый направляющий элемент, так что радиально поступающий поток отклоняется в предусмотренном направлении нисходящего потока и исключаются потери, связанные с завихрением.

Известны демпфирующие элементы, которые состоят из множества сегментов, расположенных в ряд по периметру. Демпфирующие элементы стянуты стяжным болтом, который фиксирует их относительно друг друга с помощью распорных втулок и удерживает в корпусе глушителя шума [1].

Такая конструкция имеет некоторые недостатки. При очень высоких вибрациях описанные выше глушители шума зарекомендовали себя как очень неустойчивые конструкции вследствие высокочастотных возбуждений, поэтому их область применения является ограниченной. Так как глушители шума состоят из множества отдельных деталей, то затраты на их монтаж являются значительными. Кроме того, под воздействием давления и тепла демпфирующие части могут отслаиваться.

В изобретении сделана попытка устранить все эти недостатки. Поэтому задача изобретения состоит в создании глушителя шума вышеназванного типа, который образует стабильную систему даже при высоких колебаниях и отличается от известных глушителях шума более низкими расходами на изготовление в сочетании с улучшенной функцией глушения. Поэтому в основе изобретения лежит еще и дополнительная задача - создание глушителя шума, в котором предусмотрена возможность очистки фильтра без демонтажа рамы фильтра.

В соответствии с изобретением эта задача решается таким образом, что базовое тело фильтрового глушителя шума выполнено в форме литого моноблока, демпфирующие сегменты зафиксированы на несущей части посредством лучеобразно отлитых ребер с пазами, а рама фильтра состоит из перфорированного листа, установленного съемно, или из нескольких съемных связанных друг с другом соединительными элементами перфорированных листов, демпфирующие сегменты зафиксированы в радиальном направлении против выпадения.

Преимущество изобретения заключается в упрощении монтажа, уменьшении числа, элементов конструкции и в улучшении эффекта глушения шума даже при высоких оборотах компрессора.

Целесообразно, чтобы перфорированный лист имел круглые отверстия, а в качестве соединительных элементов использовались сегментные скобочные болты или защелки, или резьбовые соединения.

Следующее преимущество заключается в том, что оба внешних демпфирующих элемента в зоне стенки корпуса имеют меньшую толщину, чем другие демпфирующие элементы, а каждый демпфирующий элемент состоит из нескольких, преимущественно четырех демпфирующих сегментов. Демпфирующие сегменты выполнены преимущественно в форме дисков, но могут иметь также коническую или изогнутую форму. Целесообразно, чтобы внутренние демпфирующие элементы по своему внутреннему периметру переходили в изогнутые направляющие элементы.

И наконец, преимущество заключается в том, что фильтровальный материал является синтетическим.

На фиг.1 изображен частичный продольный разрез фильтрового глушителя шума с дискообразными демпфирующими элементами; на фиг. 2 - частичный вид сверху (без рамы фильтра); на фиг. 3 - частичный поперечный разрез глушителя шума в плоскости непосредственно перед демпфирующим элементом; на фиг. 4 - частичный вид сверху (с рамой фильтра).

На фиг. 1-4 изображены самые существенные элементы, необходимые для понимания изобретения.

Базовое тело фильтрового глушителя шума (см. фиг. 1), выполнено в виде литого моноблока. Оно изготовлено посредством литья в кокиль.

Глушитель шума состоит из корпуса 1 глушителя шума, жестко связанного с компрессором, например, газотурбинного нагнетателя, в основном дискообразных демпфирующих элементов 2 и 2a, размещенных во внутренней полости корпуса 1, и фильтра 5, расположенного по периметру корпуса 1. Демпфирующие элементы 2, расположенные на постоянном расстоянии друг от друга, по своему внутреннему периметру выполнены в виде изогнутых направляющих элементов 4, таким образом можно избежать потери, возникающие при завихрении выходящих частичных потоков. Дискообразные наружные демпфирующие элементы 2a, находящиеся на стенке корпуса, имеют в аксиальном направлении, как правило, только половину глубины демпфирующих элементов 2 и не имеют направляющих элементов 4.

Демпфирующие элементы 2 и 2a состоят из четырех демпфирующих сегментов 3 (см. фиг. 3). Демпфирующий сегмент 3 образуется при этом двумя отформованными и отштампованными половинами перфорированного листа, которые покрыты демпфирующим материалом.

Монтаж демпфирующих сегментов 3 производится очень просто (см. фиг. 3). Демпфирующие сегменты 3 вставляются радиально в базовое тело и фиксируются лучеобразно расположенными пазами 6. Фильтр 5 подвергается натягу и фиксирует демпфирующие сегменты 3 в радиальном направлении. В результате мы имеет незначительные по сравнению с уровнем техники затраты на монтаж, так как отпадает необходимость в клепке демпфирующих сегментов.

Поэтому для осуществления натяга демпфирующих сегментов 3 не требуется более применять стяжные болты, так как базовое тело является цельным узлом, а глушитель шума в целом очень стабильной системой, даже при очень высоких колебаниях. Отпадает также необходимость в соблюдении расстояния между демпфирующими элементами 2, достигнутого с помощью дистанционных втулок, в результате чего еще раз снижаются расходы на монтаж.

Следующее преимущество вытекает из конструкции рамы фильтра. Она образуется перфорированным листом 7 с круглыми отверстиями или в другой форме исполнения (см. фиг. 4) несколькими частями перфорированного листа 7 с круглыми отверстиями, которые связаны друг с другом сегментными скобочными болтами 8. Путем удаления решетки 9 фильтровальный материал может выниматься и без проблем, без демонтажа рамы фильтра, подвергаться очистке. Круглые отверстия перфорированного листа 7 гарантируют по сравнению с применяемыми ранее перфорированными листами, имеющими многогранные отверстия, большую площадь проходимости, что ведет к уменьшению потерь давления в фильтре.

В качестве фильтровального материала применяется синтетический материал, который прижимается снаружи к раме фильтра с помощью решетки 9. Обычно при использовании медного материала при высоких вибрациях зачастую возникают разломы фильтровального материала. Большие куски могут попасть к компрессору и повредить его. При использовании синтетических материалов этого можно избежать.

Сущность изобретения: у фильтрового глушителя шума, устанавливаемого на стороне всасывания компрессора, с множеством кольцеобразных демпфирующих элементов 2 и 2а, состоящих из размещенных друг за другом по периметру сегментов, базовое тело выполнено в виде литого моноблока, депфирующие сегменты зафиксированы на несущей части посредством лучеобразно отлитых ребер с пазами, а рама фильтра состоит из перфорированного листа или множества съемных половин перфорированного листа, связанных друг с другом с помощью соединительных элементов. Преимущество изобретения состоит, кроме того, в упрощенном монтаже и в уменьшении числа узлов, а также в снижении расходов на изготовление при улучшенном эффекте глушения шума даже при высокочастотном возбуждении. 8 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Фильтровый глушитель шума, установленный на стороне всасывания компрессора, содержащий множество кольцеобразных демпфирующих элементов, расположенных на постоянном расстоянии друг от друга и состоящих из множества размещенных друг за другом по периметру сегментов, и фильтр, установленный по периметру глушителя шума, отличающийся тем, что базовое тело выполнено в виде литого моноблока, демпфирующие сегменты зафиксированы на несущей части посредством лучеобразно отлитых ребер с пазами, а рама фильтра состоит из съемного перфорированного листа или из нескольких съемных, соединенных друг с другом посредством соединительных элементов перфорированных листов. 2. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что перфорированный лист имеет круглые отверстия. 3. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что соединительные элементы представляют собой защелки, резьбовые соединения или сегментные скобочные болты. 4. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что фильтровальный материал состоит из синтетического материала. 5. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что демпфирующие элементы по своему внутреннему периметру переходят в направляющие элементы, а оба внешних демпфирующих элемента на стенке корпуса в аксиальном направлении имеют меньшую глубину, чем прочие демпфирующие элементы, и по своему внутреннему периметру не переходят в направляющие элементы. 6. Глушитель по п.5, отличающийся тем, что каждый демпфирующий элемент состоит из четырех демпфирующих сегментов. 7. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что демпфирующий элемент выполнен дискообразным. 8. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что демпфирующий элемент выполнен коническим. 9. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что демпфирующий элемент выполнен изогнутым.