Глушитель-искрогаситель Советский патент 1992 года по МПК F01N1/10 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, а именно к глушителям-искрогасителям двигателей внутреннего сгорания и пневматических установок.

Известен глушитель шума, содержащий корпус с впускным патрубком и выпускным отверстием, выполненный в виде диффузора, и две поперечные перфорированные перегородки, снабженный выпускным патрубком, выполненным в форме изогнутого конфузора и сопряженным большим основанием с выпускным отверстием, а поперечные перегородки выполнены в виде мембран из эластично-упругого материала. Однако известный глушитель шума обладает следующими недостатками:

часто мембраны из эластично-упругого материала под действием высоких температур прогорают, теряют свои первоначальные свойства, поэтому при продолжительной эксплуатации у глушителя шума снижается эффективность шумо- поглощения;

отверстия мембраны покрЫБаются нагаром, закоксовываются, забиваются различными продуктами выхлопа, что также приводит к снижению эффективности шумо- поглощения;

глушитель шума не приспособлен к ис- крогашению;

трудно подобрать материал для изготовления мембраны, мембрана требует проведения сложных расчетов с применением дорогостояющей вычислительной техники.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности шумоглушения и искрогашения.

Поставленная цель достигается тем, что в глушителе-искрогасителе, содержащем корпус с соосными впускными и выпускными патрубками и выполненном в виде диффузора, и по меньшей мере две поперечные перфорированные перегородки установленные в корпусе, корпус установлен вертикально, объем между перфорированными перегородками частично заполнен сферическими рабочими телами, диаметр которых больше диаметра отверстий перфорации

перегородок, а выпускной патрубок расположен соосно и соединен с корпусом при помощи вставки в форме конфузора. Перфорированные перегородки расположены в основаниях диффузора корпуса. Корпус выполнен в виде круглого усеченного конуса, усеченной квадратной пирамиды или усеченного геометрического тела овального поперечного сечения, Рабочие тела могут быть изготовлены из металла, керамики и термостойкой пластмассы.

На фиг. 1 представлен глушитель-искрогаситель, продольный разрез (в статике); на фиг.2 - то же, (а динамике): на фиг.З - разрез, А-А на фиг.1 (вариант круглого поперечного

сечения); на фиг.4 - то же, (вариант квадратного, поперечного сечения); на фиг.5- то же. (вариант овального поперечного сечения).

Глушитель-искрогаситель содержит впускной патрубок 1, сопряженный с нижним меньшим основанием диффузора корпуса 2. Корпус 2 выполнен в виде диффузора с вертикально расположенной геометрической осью, имеющего большое верхнее основание. С верхним основанием корпуса 2

соосно при помощи вставки в форме конфузора соединен впускной патрубок 3. Корпус 2 может быть выполнен в нескольких вариантах, например с круглым, квадратным или овальным поперечными сечениями. Между

впускным патрубком 1 и нижним основанием корпуса 2 установлена жесткая пластинчатая перегородка 4, плотно прижатая торцами впускного патрубка 1 и корпуса 2. Перегородка 4 имеет отверстия перфорации. Аналогично между корпусом 2 и выпускным патрубком 3 установлена другая перфорированная перегородка 5, выполненная в виде жесткой пластины с отверстиями перфорации. Внутри корпуса 2 между

перфорированными перегородками 4 и 5 размещены рабочие тела 6 сферической формы, которые рассыпаны по поверхности перегородки 4, т.е. не связаны друг с другом, корпусом 2 и перегородками 4 и 5 ме- ханическими связями. Рабочие тела 6 могут быть изготовлены из керамики, термостойкой пластмассы или металла. А именно, часть рабочих тел 6 выполнена из термостойкой пластмассы, другая часть - из кера- мики, а остальная часть - из металла, рабочие тела б могут быть изготовлены только из одного, вида названных материалов. Рабочие тела в-простейшем случае выполняют одинакового диаметра, однако их диаметр должен быть больше диаметра отверстий перфорации перегородок 4 и 5. Такое соотношение диаметра рабочих тел 6 и отверстий перфорации перегородок 4 и 5 необходимо для того, чтобы рабочие тела б не высыпались из полости корпуса 2 через отверстия перегородок 4 и 5. Рабочие тела 6 покрывают в несколько слоев перегородку 4, закрывают отверстия перегородки 4 (в статическом состоянии) и занимают лишь незначительную часть объема полости корпуса 2, В целом впускной патрубок 1 выполнен цилиндрическим или с квадратным сечением, корпус 2 воронкообразно расширяется кверху, а выпускной патрубок сужа- ется кверху с вставкой в виде конфузорэ и на верхнем конце имеет цилиндрическую часть для сопряжения с выводящими газ устройствами, например, горизонтально или наклонно установленной трубой (не по- казана). Между корпусными деталями и перегородками 4 и 5 могут быть установлены уплотнения для герметизации глушителя- искрогасителя.

Глушитель-искрогаситель работает еле- дующим образом.

Поток газов, поступая через впускной патрубок 1, оказывает давление на нижнюю поверхность меньшей перегородки 4 и на рабочие тела 6, закрывающие отверстия перфорированной перегородки 4. Рабочие тела 6 подхватываются потоком газов и поднимаются указанным потоком вверх на определенную высоту, зависящую от величины давления газов и парусности рабочих тел. При этом отверстия перегородки 4 открываются, и поток газов проходит через них. Рабочие тела б, витающие в потоке газов в полости корпуса 2, оказывают сопротивление движению газов, разбивают струи газов и спо- собствуют расформированию фронта давления. Процесс выхлопа растягивается по времени, энергия потока затрачивается на преодоление сопротивления совокупности рабочих тел 6. Искры при соударении с

рабочими телами 6 гасятся. Кроме того, шум гасится рабочими телами 6, такое гашение обеспечивается материалом и свойствами материала, из которого выполнены рабочие тела 6.

При малых давлениях рабочие тела 6 поднимаются на небольшую высоту, они скучены, и газы с трудом прорываются через них. При высоких давлениях рабочие тела 6 поднимаются на большую высоту, рассредотачиваются. Рассредоточению рабочих тел способствует и расширяющая кверху форма корпуса 2. Рассредоточен- ность рабочих тел 6 способствует более быстрому истечению газов через глушитель- искрогаситель, так как у рассредоточенных рабочих тел 6 меньшее сопротивление, чем у скрученных. Далее поток газов проходит через отверстия перегородки 5, снова дополнительно разбиваясь на мелкие струи. Затем газы через выпускной патрубок 3 выходят в атмосферу. Рабочие тела 6. интенсивно передвигаясь в потоке газов, нередко соударяются со стенками корпуса 2, перегородкой 5, падают на перегородку 4. Это способствует самоочищению глушителя-искрогасителя, предотвращает забивание отверстий перфорированных перегородок 4 и 5. Глушитель-искрогаситель позволяет производить эффективное глушение шума и гашение искр. Эффективное глушение шума обеспечивается за счет автоматически настраивающейся по давлению газов системы рабочих тел б, с разбиением фронта потока газов, а также оказанием-сопротивления истечению через глушитель-искрогаситель и за счет свойства материала рабочих тел б. Самоочищение глушителя-искрогасителя способствует его безотказности и долговечности.

Формула изобретения 1: Глушитель-искрогаситель, содержащий корпус с соосным впускным и выпускным патрубками, выполненными в виде диффузора и по меньшей мере две поперечные перфорированные перегородки, установленные в корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения и искрогашения, корпус установлен вертикально, обьем между перегородками частично заполнен сферическими рабочими телами с диаметрами, превышающими размеры отверстий перфорации перегородок, а выпускной патрубок расположен соосно и соединен с корпусом при помощи вставки в форме конфузора.

2. Глушитель-искрогаситель по п.1, о т - личающийся тем, что перфорированные перегородки расположены в основаниях диффузора корпуса.

3. Глушитель-искрогаситель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что корпус выполнен с круглым поперечным сечением.

4. Глушитель-искрогаситель по пп.1 и2,от- личающийся тем, что корпус выполнен с квадратным поперечным сечением.

5. Глушитель-искрогаситель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что, корпус выполнен с овальным поперечным сечением,

6. Глушитель-искрогаситель по пп.1 -5, отличающийся тем, что рабочие тела выполнены с одинаковым диаметром.

7. Глушитель-искрогаситель по пп.1 - 5, отличающийся тем, что рабочие тела выполнены с различными диаметрами.

5

8. Глушитель-искрогаситель по пп,1 - 7, отличающийся тем, что рабочие тела выполнены из термостойкой пластмассы.

9. Глушитель-искрогаситель по пп.1 - 7, отличающийся тем, что рабочие тела выполнены из керамики.

10. Глушитель-искрогаситель по пп.1 - 7, отличающийся тем, что рабочие тела выполнены из металла.

11. Глушитель-искрогаситель.по пп.1 - 7, отличающийся тем, что часть рабочих тел выполнена из термостойкой пластмассы, другая часть - из керамики, а остальная часть - из металла.

Изобретение позволяет повыгить эффективность шумоглушения и искрогаше- ния. Глушитель-искрогаситель содержит впускной патрубок 1, соединенный с корпусом 2, выполненным в форме диффузора и установленным вертикально. С верхним основанием диффузора корпуса 2 соосно при помощи вставки в форме конфузора соеди

4

J

Фиг.З

Фиг.5

ФигЛ