ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЫПУСКА Российский патент 2018 года по МПК F01N1/24 

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является глушитель шума выхлопа, содержащий впускной патрубок, и примыкающий к нему корпус из пористого материала (патенту РФ №2299336, F01N 1/24 - прототип).

Недостатком известного технического решения является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения на низких частотах.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в глушителе шума, содержащем впускной патрубок,и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус выполнен из пористого материала в виде обечайки усеченного конуса, большее основание которого жестко связано с торцом впускного патрубка, а меньшее - выполнено в виде сплошного пористого диска, причем отношение высоты корпуса H к диаметру D впускного патрубка находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=2,0…3,0; а отношение диаметра D₂ большего основания обечайки усеченного конуса к диаметру D₁ меньшего основания находится в диапазоне оптимальных величин: D₂/D₁=2,0…3,5; а отношение толщины b пористого материала обечайки к высоте корпуса H находится в диапазоне оптимальных величин: b/H=0,05…0,2.

Корпус может быть выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого глушителя шума, на фиг. 2 - вариант выполнения обечайки усеченного конуса 5 корпуса (элемент осевого сечения).

Глушитель шума содержит впускной патрубок 1, имеющий торец 3, отверстие 2 и резьбовой участок, а также жестко связанный с ним корпус 5 из пористого материала. Корпус выполнен из пористого материала в виде обечайки усеченного конуса 5, большее основание которого жестко связано с торцом впускного патрубка 3, а меньшее - выполнено в виде сплошного пористого диска 4, причем отношение высоты H корпуса 5 к диаметру D впускного патрубка 1 находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=2,0…3,0; а отношение диаметра D₂ большего основания обечайки 5 усеченного конуса к диаметру D₁ меньшего основания находится в диапазоне оптимальных величин: D₂/D₁=2,0…3,5; а отношение толщины b пористого материала обечайки к высоте корпуса H находится в диапазоне оптимальных величин: b/H=0,05…0,2.

Корпус 5 может быть выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас (не показано), например проволочный каркас, или из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например металлопоролона или камня-ракушечника.

Возможен вариант выполнения обечайки усеченного конуса 5 (фиг. 2) корпуса (элемент осевого сечения) в виде двух перфорированных стенок 6 и 7, между которыми расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой 8, прилегающий к одной из стенок 6, выполнен звукопоглощающим, а слой 9, прилегающий к другой перфорированной стенке 7, выполнен из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. Перфорированная стенка имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности. При этом звукопоглощающий слой 8 помещен в акустически прозрачный материал 10, например стеклоткань типа ЭЗ-100, или полимер типа «повиден», или нетканый материал, например «лутрасил».

В качестве звукопоглощающего материала используются плиты из минеральной ваты.

В качестве звукоотражающего материала применен материал на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом.

Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого излучающего интенсивный шум объекта, пройдя через перфорированные стенки 6 и 7, попадает на слои 8 и 9. Слой 9 позволяет отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а часть звуковой энергии проходит через слой 9 из звукоотражающего материала и взаимодействует со слоем 8 из звукопоглощающего материала, где происходит окончательное рассеивание звуковой энергии.

Глушитель шума работает следующим образом.

Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха от пневматического оборудования поступают через впускной патрубок 1 через отверстие 2 в корпус 5. При этом явление лучевого эффекта полностью исключается за счет наличия пористой перегородки в виде сплошного диска 4, а эффективность шумоглушения возрастает за счет подбора геометрических параметров корпуса-поглотителя и пористости структуры предлагаемых шумопоглощающих материалов.

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха. Глушитель содержит впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус выполнен в виде обечайки усеченного конуса, большее основание которого жестко связано с торцом впускного патрубка, а меньшее - выполнено в виде сплошного диска. Корпус может быть выполнен из металлокерамики или из жесткого пористого шумопоглощающего материала. Обечайка усеченного конуса корпуса выполнена двухслойной, причем слой, прилегающий к одной из стенок, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к другой перфорированной стенке - выполнен из звукоотражающего материала, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения. 2 ил.

Глушитель шума, содержащий впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус выполнен из пористого материала в виде обечайки усеченного конуса, большее основание которого жестко связано с торцом впускного патрубка, а меньшее - выполнено в виде сплошного пористого диска, причем отношение высоты корпуса Н к диаметру D впускного патрубка находится в диапазоне оптимальных величин: H/D=2,0…3,0; а отношение диаметра D₂ большего основания обечайки усеченного конуса к диаметру D₁ меньшего основания находится в диапазоне оптимальных величин: D₂/D₁=2,0…3,5; а отношение толщины b пористого материала обечайки к высоте корпуса Н находится в диапазоне оптимальных величин: b/Н=0,05…0,2, или корпус выполнен из металлокерамики со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30…45%, или корпус выполнен в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, или камня-ракушечника, отличающийся тем, что обечайка усеченного конуса корпуса выполнена двухслойной, причем слой, прилегающий к одной из стенок, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к другой перфорированной стенке - выполнен из звукоотражающего материала, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а каждая из перфорированных стенок имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности, а в качестве звукопоглощающего материала используются плиты из минеральной ваты.