Устройство для снижения уровня шума Советский патент 1982 года по МПК G10K11/00 

I

Изобретение относится к акустическим устройствам, предназначенным для глушения шума, в частности поршневых компрессоров и газовых насосов.

Известны устройства, снижающие шум газовой среды, в которых используются различные звукопоглощающие материалы или резонансные камеры 13 .

Однако такие устройства снижают шум лишь в области высоких частотj обладают значительным аэродинамическим сопротивлением, а в противном случае малоэффективны.

Известно также устройство для снижения уровня шума ноздуховода компрессора, содержащее резонатор Гельмгольца, выполненный в виде камеры непостоянного сечения иjпеременного . объема, внутри которой размещен подвижный поршень, соединенный с шатуном, а также первичный преобразователь пульсаций давления, согласующий усилитель, дифференцирующую

цепь, детектор знака производной и исполнительный механизм 21.

Недостатком известного устройства являются низкая эффективность глушения шума, ввиду недостаточных потерь звуковой энергии в горловине резонатора, а также значительные габариты резонатора при настройке его на низкую частоту, каковой является дискретная составляющая в

10 спектре шума компрессора.

Цель изобретения - повьш1ение эффективности глушения шума при одновременном уменьшении габаритов уст-. ройства.

15

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для снижения уровня шума воздуховода компрессора, включающем маховик и рабочий цилиндр компрессора, свя20занный с воздуховодом, снабженным камерой, внутри которой размещен поршень, соединенный со штоком, объ ем камеры выполнен равным половине объема рабочего цилиндра, а шток кинематически связан с маховиком.

На фиг, 1 схематически показано предлагаемое устройство; на фиг. 2диаграмма изменения давления.

Устройство содержит камеру 1, открытую в воздуховод 2, подвижный поршень 3 с шатуном 4, кинематически связанным с тем же маховиком 5, что и поршень первого рабочего цилинра компрессора 6. Камера I должна располагаться на расстоянии L -дI

от клапанной головки первой ступени компрессора, где Л - длина волны дискретной составляющей шума.

При этом соотношении максимум волны сжатия с достаточной точностью находится в районе камеры 1 во время всасывающего движения подвижного порня 3.

В камере 1, открытой в воздуховод 2 (например всасывающий патрубок поршневого компрессора) перемещается подвижный поршень 3 с шатуном 4, присоединенным к маховику 5 компрессора 6 таким образом, что движение этого поршня и поршня первого рабочего цилиндра происходит в противофазе.

Устройство работает следукнцйм образом

Во время всасывающего хода поршня компрессора в канале 2 образуется волна разреженияо При наличии описываемого устройства эта волна разрежения в два раза меньше по амплитуде в силу того, что одновременно со всасывающим ходом поршня агрегата, подвижный поршень 3 перемещается, выталкивая газ из камеры 1. Таким образом, устройство создает волну давления, которая накладывается на возникшую в воздуховоде волну сжатия. Так как объем камеры 1 в два раза меньше объема первого рабочего цилиндра агрегата, то волна давления по амплитуде вдвое меньше волны разрежения. Поскольку поршни рабочего цилиндра и устройства движутся в противофазе, то и создаваемые ими волны разрежения и сжатия оказываются в воздуховоде 2 в противофазе, в результате чего волна разрежения оказывается уменьшенной по амплитуде в два раза.

В момент закрытия клапанов первой ступени компрессора в силу инерционности потока газа, в воздуховоде 2

образуется волна сжатия. Поскольку волна разрежения в воздуховоде 2 ослаблена в два раза, то, следовательно, и сила инерции потока газа тоже уменьшена в два раза, а поэтому, и образующаяся волна сжатия, также будет вдвое меньшей по амплитуде. Одновременно с закрытием клапанов начинается обратный ход подвижного поршQ ня 3. При этом волна сжатия из воздуховода 2 разряжается за счет увеличения объема камеры 1 над поршнем 3 и не распространяется к входному сечению канала 2.

В результате, в выходном сечении канала 2 в период всасывания поршневого агрегата волна разрежения имеет вдвое меньшую амплитуду, а в период компрессии в выходном сечении канала 2 волна сжатия отсутствует, т.е. вместо знакопеременной волны с некоторой амплитудой А на выходе канала 2 после установки устройства в период всасывания t будет

волна разрежения с амплитудой А 2, а в компрессии i, амплитуда на выходе канала 2 будет равна О (фиг. 2).

Таким образом, устройство позволяет в три раза (фиг. 2) сгладить

пульсации газового потока в канале 2, что приведет к значительному снижению шума всасывания поршневого агрегата, в особенности его тактовой частоты. Например, если уровень звукового давления на частоте данной дискретной составляющей 100 дБ, то после установки устройства он уменьшится до 90 дБ. Габариты предлагаемого устройства в 6-10 раз меньше габаритов известного.

Предлагаемое устройство не требует .дополнительного источника питания и постоянного контроля за его работой, что значительно удешевляет его эксплуатацию.

Формула изобретения

Устройство для снижения уровня шума воздуховода, компрессора, включающее маховик и рабочий цилиндр компрессора, связанный с воздухово55 дом, снабженным камерой, внутри которой размещен поршень, соединенный со штоком, отличающееся тем, что, с целью повьщ1е