ГЛУШИТЕЛЬ Российский патент 2000 года по МПК F01N1/08 

Изобретение относится к устройствам для глушения шума рабочей среды и может быть использовано в различных отраслях промышленности и на транспорте.

Известен глушитель, где шумоглушение достигается путем рассеивания и поглощения звуковой и кинетической энергии, на специально установленных в вихревой камере демпфирующих устройствах. Данное изобретение под N 167916 приведено от 23.08.91 в Бюл. N 31. В этом глушителе течение газа организовано по спирали, демпфирующие устройства под его действием постоянно находятся в колебательном движении около точки закрепления. Эта конструкция обладает значительным гидравлическим сопротивлением вследствие того, что скорость потока уменьшается за счет поглощения кинетической энергии газа демпфирующими устройствами, также из-за наличия движущихся частей демпфирующих устройств этот глушитель имеет и низкую надежность.

Наиболее близкой конструкцией к предлагаемой является глушитель по а.с. N 1562484, опубликован от 07.05.90 г. в Бюл. N 17. Этот глушитель состоит из выходной камеры в виде цилиндра, размещенной соосно внутри входной камеры только своей перфорированной частью. Перфорация на корпусе выходной камеры выполнена в узком сегменте между продольной перегородкой, препятствующей вращению газового потока вокруг выходной камеры, и плоскостью среза входного патрубка. Недостатком данной конструкции глушителя является следующее:
1) при входе во входную камеру глушителя входной патрубок имеет разрыв с входной камерой, что приводит к скачкообразному расширению газа;
2) площадь перфорации корпуса выходной камеры существенно ограничена;
3) перфорация на корпусе выходной камеры выполнена за плоскостью среза входного патрубка, что приводит к повороту газового потока на 180^o.

Указанные конструктивные недостатки глушителя приводят к неэффективной организации газового потока и вследствие этого значительному гидравлическому сопротивлению, снижению надежности и эффективности работы глушителя в целом.

Цель изобретения - уменьшение гидравлического сопротивления глушителя, повышение надежности и эффективности его работы.

Указанная цель достигается тем, что в глушителе, состоящем из входного патрубка, подсоединенного тангенциально к цилиндрической входной камере, и выходной камеры, расположенной соосно внутри входной камеры, исключаются гидравлические потери вследствие внезапного расширения газового потока, какого-либо поворота его поступательного движения в шумопоглощающем тракте, плавного, затем равномерного снижения его скорости от входа в глушитель до выхода в окружающую среду. Для этого входной патрубок выполнен в виде плавно расширяющегося конуса сечением в виде прямоугольника. Большим сечением входной патрубок тангенциально подсоединен к входной камере по всей ее длине.

Это обеспечивает плавное расширение газа и плавное снижение его скорости при входе во входную камеру, что значительно снижает гидравлические потери по сравнению со скачкообразным расширением. Выходная цилиндрическая камера имеет полностью равномерно перфорированный корпус с общей площадью отверстий, большей, чем площадь сечения входного патрубка на входе в глушитель.

Поток газа вследствие тангенциального входа будет совершать круговое движение вокруг выходной камеры и одновременно проходить в нее через отверстия перфорации. При этом кинетическая энергия потока не теряется как при обтекании различных препятствий и изменении направления движения потока, а превращается и кинетическую энергию вращения с минимальными потерями. Вращение потока также обеспечивает равномерное течение газа через все отверстия в корпусе выходной камеры. Таким образом, гидравлические потери во входной камере глушителя практически сводятся к потерям на трение газа о ее стенки и являются минимально возможными. Скорость истечения газа через отверстия перфорации в выходную камеру будет низкой вследствие их большого суммарного проходного сечения, что также обеспечивает снижение гидравлических потерь. Для дальнейшего снижения скорости газа поток в выходной камере раздваивается и выходит в окружающую среду в двух противоположных направлениях. В выходной камере гидравлические потери, кроме потерь на трение и смешения газовых струй, отсутствуют. Таким образом, в данном изобретении имеются гидравлические потери при течении газа только через отверстия перфорации и потери на трение газа о стенки глушителя, что можно считать минимально возможными. Отсутствуют потери от внезапного расширения газа, изменения направления его движения и от обтекания различных элементов глушителя. Поглощение звуковой энергии происходит в каналах между стенками входного патрубка и входной камеры путем отражения от этих стенок звуковых волн и наложения их друг на друга.

На чертеже представлен глушитель в двух проекциях.

Глушитель состоит из входного патрубка 1, выполненного в виде расширяющегося конуса и разделенного на каналы продольными стенками 5. Входной патрубок 1 подсоединен тангенциально к цилиндрической входной камере 2, внутри которой соосно расположена перфорированная выходная камера 3. Входная камера 2 разделена на отдельные части стенками 4.

Глушитель работает следующим образом.

Рабочая среда, газовый поток, поступает по трубопроводу и входит во входной патрубок 1. Здесь поток плавно теряет скорость вследствие непрерывного расширения, и его кинетическая энергия частично, практически без потерь, переходит в потенциальную энергию давления. Звуковая энергия потока при этом значительно поглощается в каналах между стенками 5. Из входного патрубка 1 газовый поток тангенциально входит во входную камеру 2 равномерно по всей ее длине. Во входной камере поток приобретает вращательное движение вокруг выходной камеры 3 и одновременно радиальное к центру вращения, проходя через отверстия перфорации в выходную камеру. В выходной камере 2, в ее отдельных частях, отделенных между собой стенками 4, происходит дальнейшее поглощение звуковой энергии. Газовый поток, проходя через перфорированную стенку выходной камеры 3, рассеивается на многочисленные газовые струи. Так как общая площадь отверстий перфорации больше площади сечения входного патрубка 1, скорость газовых струй падает. Из выходной камеры 3 поток газа раздваивается и выходит в окружающую среду в противоположном направлении со скоростью, меньшей скорости струй в отверстиях перфорации. В отверстиях перфорации выходной камеры 3 звуковая энергия потока окончательно рассеивается и поглощается между многочисленными его струями.

Изобретение относится к области глушения шума рабочей среды и может быть использовано в различных отраслях промышленности и на транспорте. Глушитель состоит из конусного входного патрубка, тангенциально подсоединенного к цилиндрической входной камере по всей ее длине. Внутри входной камеры соосно с ней расположена цилиндрическая перфорированная выходная камера. Входной патрубок разделен равномерно продольными стенками, а входная камера также разделена равномерно стенками. Конструкция глушителя обеспечивает плавное расширение входящего газового потока во входном патрубке, затем ступенчатое снижение его скорости при прохождении через перфорированный корпус выходной камеры и путем раздвоения течения газового потока на противоположные направления при выходе в окружающую среду. Изобретение позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление глушителя, повысить надежность и эффективность его работы. 1 ил.

Глушитель, содержащий входной патрубок, подсоединенный тангенциально к цилиндрической входной камере, выходную цилиндрическую камеру, расположенную соосно с входной камерой, отличающийся тем, что входной патрубок выполнен с непрерывно увеличивающимся сечением и разделен несколькими стенками, подсоединен к входной камере по всей ее длине, также разделенной несколькими стенками, корпус выходной камеры полностью перфорирован и целиком заключен внутри входной камеры.