УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ШУМА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Полезная модель относится к техническим задачам, которые приходится решать в энергетике, металлургии, химической промышленности и других отраслях промышленности при снижении шума, например, тягодутьевых машин, газотурбинных установок, вентиляционных установках и др., установленных в каналах с поворотами.
Известно устройство глушителя шума пластинчатого типа (Тупов В.Б. Снижение шума от энергетического оборудования / -- М.: Издательство МЭИ, 2005 стр. 145; Григорьян Ф.Е., Перцовский Е.А. Расчет и проектирование глушителей шума энергоустановок. - Л. Энергия, 1980 стр. 47), состоящего из пластин, внутри которых находится звукопоглощающий материал, защищенный от выдувания стеклотканью и перфорированным листом, имеющим на торцах пластин для уменьшения аэродинамического сопротивления обтекатели. Пластины определенным образом размещенные в канале называются ступенью. Для снижения шума на разных среднегеометрических частотах используют пластины разной толщины. В этом случае имеет место многоступенчатый глушитель. Одно или многоступенчатые глушители могут располагаться близко от или до поворотов каналов. В этом случае, в зависимости от места размещения ступени глушителя, его аэродинамическое сопротивление и акустическая эффективность могут изменяться по сравнению с его расположением в прямом канале, а именно: аэродинамическое сопротивление ступени глушители может увеличиваться, а акустическая эффективность -- уменьшаться. Это может происходить, если пластины ступени глушителя увеличивают отрывную зону на внутренней поверхности поворота. Это приводит, с одной стороны, к дополнительному увеличению аэродинамического сопротивления, а с другой - к уменьшению удельной эффективности глушителя из-за сильной неравномерности потока между пластин глушителя. Проведенные исследования показывают, что при определенных расстояниях от или до поворота ступеней глушителя аэродинамическое сопротивление может уменьшаться за счет уменьшения отрывной зоны, а удельная акустическая эффективность глушителя будет увеличена из-за более равномерного потока между пластинами глушителя. Расстояние L от или до поворота измеряется в относительных единицах К=D, (D=4S/П, где S - площадь проходного сечения, м2, П - смачиваемый периметр канала, м.)
Недостатки прототипа заключаются в высоком аэродинамическом сопротивлении устройства для снижения шума, которое может стать причиной ограничения основных технических характеристик оборудования (например, ограничения теплопропроизводительности водогрейного котла или ограничения паропроизводительности парового котла), а также недостаточной акустической эффективности устройства для снижения шума, связанной с уменьшением его удельной эффективности из-за сильной неравномерности потока между пластин глушителя.
Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в уменьшении аэродинамического сопротивления устройства для снижения шума путем уменьшения отрывной зоны, влияющей на аэродинамические потери, за счет расположения ступени глушителя пластинчатого типа на определенном (оптимальном) расстоянии от поворота и увеличения удельной акустической эффективности глушителя за счет уменьшения неравномерности потока между пластин глушителя.
Технический эффект, используемый при решении поставленной задачи, заключается в уменьшении аэродинамического сопротивления устройства для снижения шума за счет размещения глушителя пластинчатого типа на определенном (оптимальном) расстоянии от поворота, и достигается тем, что в известном устройстве для снижения шума энергетического оборудования, содержащем поворотный канал и закрепленный в нем глушитель пластинчатого типа, который состоит из пластин, внутри которых расположен звукопоглощающий материал, защищенный от выдувания стеклотканью и перфорированным листом, согласно полезной модели, перфорированный лист
снабжен на торцах пластин обтекателями, при этом расстояние от поворота канала до пластин глушителя после поворота составляет L=(0,1-1)К, где К=4S/П, S - площадь проходного сечения, м2; П - смачиваемый периметр канала, м.
На рисунке схематично представлено устройство для снижения шума энергетического оборудования, содержащее поворотный канал и закрепленный в нем глушитель пластинчатого типа.
Глушитель пластинчатого типа 1 состоит из пластин, внутри которых находится звукопоглощающий материал 2, защищенный от выдувания стеклотканью 3 и перфорированным листом 4, имеющим на торцах пластин для уменьшения аэродинамического сопротивления обтекатели 5. Пластины 1 ориентированы длинной стороной вдоль потока среды. Глушитель пластинчатого типа 1 размещен в поворотном канале 6 с помощью крепления 7.
Предлагаемое устройство для глушения шума энергетического оборудования работает следующим образом. При прохождении звуковой энергии между пластинами 1 происходит снижение звуковой энергии. При этом аэродинамическое сопротивление пластин глушителя будет определяться входным и выходным коэффициентами сопротивления, сопротивлением трения между пластин глушителя, так и расположением пластин глушителя и их расстоянием до поворота.
Результаты моделирования потоков с глушителями пластинчатого типа в каналах показали, что аэродинамическое сопротивление будет меньше, а акустическая эффективность больше, при определенных авторами в результате математического моделирования оптимальных диапазонах расстояний от поворотов. За счет выбора места расположения глушителя пластинчатого типа можно уменьшить аэродинамическое сопротивление на 14-20% и увеличить акустическую эффективность глушителя на 3-5 дБ.
Таким образом, предлагаемое устройство для снижения шума энергетического оборудования, содержащее поворотный канал и закрепленный в нем глушитель пластинчатого тип, позволяет повысить его акустическую эффективность и снизить аэродинамическое сопротивление по сравнению с прототипом.