ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ ШУМОГЛУШИТЕЛЬ Российский патент 2006 года по МПК F24F13/24 

Изобретение относится к технике вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления. Вентиляционные шумоглушители устанавливаются в воздушный тракт, как правило, после воздухообрабатывающего оборудования, в том числе могут встраиваться в каналы, а также после вытяжных вентиляционных установок для уменьшения их шума перед выбросом воздуха в атмосферу.

Известны вентиляционные шумоглушители различных типов и геометрических форм, описанные, в частности, в книге: Е.Я.Юдин «Исследование шума вентиляторных установок и методов борьбы с ним». Труды ЦАГИ, выпуск 713, М.: Оборонгиз, 1958, стр.163, 173, в строительном каталоге СК-8 Инженерное оборудование зданий. Раздел 80, часть 2, М.: Сантехниипроект, 1991, стр.270-297.

В каталоге: «Производство, комплектация и монтаж систем вентиляции» М.: ООО «Лот-Вентсервис», 2004, разделы 1, 2.

В справочнике проектировщика: ч.II «Вентиляция и кондиционирование воздуха» под редакцией И.Г.Староверова (М.: Стройиздат, 1977, стр.330-343) и др.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является зигзагообразный пластинчатый вентиляционный шумоглушитель, представленный на фиг.89, стр.173 упомянутых трудов ЦАГИ.

Данный вентиляционный шумоглушитель имеет корпус с входным и выходным элементами и с шумопоглощающими элементами в виде пластин, между которыми сформированы узкие прямоугольные воздухопроводящие каналы, проложенные зигзагообразно и эквидистантно друг другу, исключая прямой просвет.

Недостаток подобного шумоглушителя в том, что он имеет неравномерную эффективность шумоглушения на различных звуковых частотах и недостаточно высокую общую эффективность на единицу его объема, длины и массы.

Это происходит, главным образом, вследствие монотонности живого сечения для прохода воздуха в пределах корпуса шумоглушителя и недостаточной общей длины воздухопроводящих каналов между шумоглушащими элементами. Поэтому при заданной эффективности шумоглушения возрастают удельные габаритные размеры и масса вентиляционного шумоглушителя как на единицу пропускаемого воздуха, так и на единицу поглощаемой звуковой мощности.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении эффективности шумоглушения на низких частотах звука и выравнивании общей частотной эффективности вентиляционного шумоглушителя при одновременном сокращении удельных массогабаритных показателей.

Технический результат достигается в вентиляционном шумоглушителе, имеющем корпус, ограниченный стенками и присоединительными элементами, зигзагообразные воздухопроводящие каналы, образуемые внутри корпуса его стенками и шумопоглощающими элементами, согласно изобретению воздухопроводящие каналы внутри корпуса выполнены в виде ряда чередующихся, различных по высоте косоугольных конфузоров и диффузоров с углами схождения и раскрытия, образующими циклично переменные в сечении зигзагообразные проходы для воздуха по ширине корпуса с перекрытием прямого просвета через присоединительные элементы.

Для достижения указанного технического результата воздухопроводящие зигзагообразные каналы выполнены с переменной площадью проходного сечения, чередуя сужение (конфузор) и расширение (диффузор) и обратно.

При этом зигзагообразно состыкованные пары: конфузор-диффузор и диффузор-конфузор, а также их возможные сочетания: конфузор-конфузор и диффузор-диффузор - имеют косоугольную форму и неравномерный шаг так, чтобы при затенении прямого просвета соседние шумоглушащие элементы перекрывали друг друга в осевом направлении, как минимум, однократно по ходу воздуха.

Отличительными признаками предлагаемого вентиляционного шумоглушителя от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является наличие косоугольных конфузоров либо диффузоров на каждом линейном ходе зигзага при, минимум, однократном затенении прямого просвета в осевом направлении.

Благодаря наличию этих признаков глушитель становится более эффективным на низких частотах аэродинамического шума, что наиболее важно в системах вентиляции, практически не теряя притом эффективности на средних и высоких частотах, а лишь несколько выравнивая характеристику. Кроме того, он выигрывает у известных вентиляционных шумоглушителей по удельным массогабаритным характеристикам при одинаковых расходах воздуха и скоростях его движения в расчетных сечениях шумоглушителей и одинаковой эффективности шумоподавления на единицу объема или сопоставимой длины.

Предлагаемый вентиляционный шумоглушитель схематично иллюстрируется чертежом.

На чертеже изображен заявляемый вентиляционный шумоглушитель прямоугольного сечения в плане со снятой верхней стенкой корпуса. Он ограничен корпусом 1 с входным 6 и выходным 7 подсоединительными элементами (фланцы, отбортовка под рейки и т.д.). Воздухопроводящие каналы 2 внутри корпуса формируются шумопоглощающими элементами 3 и внутренними поверхностями корпуса. Шумопоглощающие элементы 3 представляют собой гнутый перфорированный стальной лист, в полостях которого, примыкающих изнутри к корпусу 1, помещен тонковолокнистый или пористый наполнитель, в котором затухает звук.

Поверхности шумопоглощающих элементов и корпуса со стороны потока воздуха образуют ряд косоугольных конфузоров 4, 8, 10 и диффузоров 5, 9, 11, чередующихся один за другим.

Как минимум, в шумоглушителе заявляемого типа в разных вариациях может быть один конфузор (например: в последовательности 4-5-8, если диффузор 5 преобразовать в конфузор) и один диффузор (например: в последовательности 9-10-11, если конфузор 10 преобразовать в диффузор).

Работа вентиляционного шумоглушителя происходит следующим образом.

Поток воздуха, загрязненный аэродинамическим шумом, поступает в вентиляционный шумоглушитель через входной подсоединительный элемент 6, ускоряется и отклоняется от центра в конфузоре 4, замедляет течение в диффузоре 5 и, достигнув боковой стенки корпуса 1, отклоняется по воздухопроводящему каналу 2, сразу же попадая в следующий конфузор 8 и ускоряясь под острым углом к оси шумоглушителя, доходит до поворота у противоположной боковой стенки, где огибает шумопоглащающий элемент 3 и через минимальное (расчетное) сечение воздухопроводящего канала 2 входит в следующий диффузор 9, в котором снова уменьшает скорость, достигает нового поворота, пройдя сначала в конфузор 10, а затем в последний диффузор 11, откуда через выходной присоединительный элемент 7 выходит очищенным от аэродинамического шума.

В случае подключения потока воздуха в обратном направлении работа шумоглушителя происходит точно так же, как описано выше, но функционально меняются местами входной и выходной присоединительные элементы, конфузоры и диффузоры.

Заявленное изобретение осуществлено ООО «Лот-Вентсервис», а испытания и акустические расчеты выполнены Испытательным центром «Промышленная аэродинамика» государственного научно-исследовательского центра ЦАГИ им. проф. Н.Е. Жуковского в 2004 г.

Номинальная производительность осуществленного вентиляционного шумоглушителя 2000 м³/ч, размеры 600×400×1000 мм, перекрытие просвета в минимальном (расчетном) сечении 113 мм.

Данные испытаний по затуханию звуковой мощности в глушителях и данные по наиболее эффективному аналогу - пластинчатому шумоглушителю таких же габаритов и при такой же скорости воздуха -сведены в таблицу:

Частота звуковых колебаний, Гц631252505001000200040008000Затухание шума в вентиляционном шумоглушителе, дБА10,517,530,031,038,537,035,034,5Затухание шума в пластинчатом шумоглушителе тип 2 с толщиной пластин Т=200 мм и просветом t=100, дБА5,57,018,029,044,045,034,023,0

Как видно, заявленный выше технический результат по увеличению эффективности шумоглушения на низких частотах аэродинамического шума и выравниванию частотной характеристики аппарата выполняется.

В случае же необходимости достичь на низких частотах такого же результата, как в заявляемом, при помощи пластинчатого шумоглушителя с параметром T/t=200/100, понадобится установить последовательно два таких аппарата.

Вентиляционный шумоглушитель относится к средствам уменьшения шума, производимого приточными и вытяжными вентиляционными установками. Могут устанавливаться как самостоятельные единицы оборудования в венткамерах, так и в канальном исполнении встраиваться в сеть воздуховодов. Вентиляционный шумоглушитель имеет корпус, ограниченный стенками и присоединительными элементами, зигзагообразные воздухопроводящие каналы, образуемые внутри корпуса его стенками и шумопоглощающими элементами. Воздухопроводящие каналы внутри корпуса выполнены в виде ряда чередующихся, различных по высоте косоугольных конфузоров и диффузоров с углами схождения и раскрытия, образующими циклично переменные в сечении зигзагообразные проходы для воздуха по ширине корпуса с перекрытием прямого просвета через присоединительные элементы. Повышается эффективность шумоглушения на низких частотах звука, выравнивается общая частотная эффективность вентиляционного шумоглушителя при одновременном сокращении удельных массогабаритных показателей. 1 ил., 1 табл.

Вентиляционный шумоглушитель, имеющий корпус, ограниченный стенками и присоединительными элементами, зигзагообразные воздухопроводящие каналы, образуемые внутри корпуса его стенками и шумопоглощающими элементами, отличающийся тем, что воздухопроводящие каналы внутри корпуса выполнены в виде ряда чередующихся, различных по высоте косоугольных конфузоров и диффузоров с углами схождения и раскрытия, образующими циклично переменные в сечении зигзагообразные проходы для воздуха по ширине корпуса с перекрытием прямого просвета через присоединительные элементы.