Пневмоглушитель
PNEUMATIC SILENCER

Изобретение относится к области пневматических машин и предназначена для снижения шума выброса сжатого воздуха в атмосферу.
Известно множество глушителей шума газовых потоков состоящих из корпуса, в котором имеются разнообразные повороты и рассекатели газового потока, а так же установлены один или несколько последовательных шумоподавляющих элементов, выполненных в виде пористых деталей или содержащих шумоподавляющие наполнители сквозь которые проходит шумящий поток (патент РФ №2391521, патент РФ №2484267, патент РФ №2514817 - аналоги).
Недостатками этих агрегатов являются невысокая эффективность шумоподавления, необходимость длительной экспериментальной отработки ввиду отсутствия аппарата физико-математических расчетов.
Наиболее близким по технической сущности является глушитель (патент РФ №2107170 - прототип), который состоит из корпуса (реактора) с решетками из губчатого металла толщиной 2-20 мм со сквозными порами, диаметром
2
0,5÷5,0 мм и удельной поверхностью 0,5÷1,5 м/г, при этом диаметр пор в каждой последующей решетке меньше, чем в предыдущей, количество решеток в реакторе установлено от 1 до 12, а расстояние между решетками составляет
5÷50 мм и установлено с возможностью поглощения звуковых волн в диапазоне 10 Гц - 20 кГц.
Недостатком этого глушителя является то, что указанный глушитель сложен в изготовлении и требует:
1) применения специфического материала - губчатого металла с жестко ограниченными физико-механическими свойствами (сквозными порами конкретных размеров с определенной удельной поверхностью);
2) строгой последовательности расположения шумоподавляющих решеток с убыванием размеров сквозных пор по ходу потока, что может привести к перепутыванию при сборке глушителя;
3) определенного расстояния между решетками, которое требуется для гашения шума в заданном частотном диапазоне.
Указанный глушитель обладает низкой эффективностью шумоподавления и для ее повышения требуется увеличивать площадь шумоподавляющих элементов, для чего они вместо плоских решеток выполняются в виде конических дисков и даже коаксиальных цилиндров, при этом рекомендуется сам реактор заключать в кожух из пористого металла. При этом увеличивается размер, металлоемкость и стоимость глушителя.
Еще одним недостатком является узкий диапазон давлений рабочих газов, т.к. губчатый металл не обладает высокой прочностью и детали из этого материала не способны выдерживать высокие перепады давлений.
Задачей заявленного технического решения является увеличение эффективности шумоподавления, упрощение в изготовлении пневмоглушителя, расширение диапазона рабочих давлений газовых потоков.
Поставленная задача решается тем, что пневмоглушитель, содержащий корпус с входным отверстием, который герметично соединен с одним или несколькими последовательными элементами шумоподавления, при этом элементы шумоподавления выполненны из пористого металла, отличающийся тем, что элементы шумоподавления выполнены из нетканого упругого проволочного материала - MP в виде плоских деталей и последовательно установлены внутри корпуса, при этом элементы шумоподавления плотно соприкасаются между собой и поджаты крышкой с одним или несколькими выходными отверстиями, суммарное эквивалентное проходное сечение которых превосходит сечение входного отверстия.
На фиг. 1 представлен пневмоглушитель в продольном разрезе.
пневмоглушитель содержит корпус с входным отверстием 1, элементы шумоподавления 2 из нетканого упругого проволочного материала "MP" и крышку 3 с выходными отверстиями 4.
Глушитель работает следующим образом. Носитель шума - газовый поток через входной патрубок корпуса 1 подается во внутреннюю полость глушителя и, распространяясь по нему, последовательно проходит через элементы шумоподавления 2, выполненные из нетканого упругого проволочного материала "MP", при этом звуковая волна, проходя сквозь элементы шумоподавления 2, ослабевает, рассеивая энергию звукового давления и отражаясь от границы раздела (соприкосновения) элементов вновь возвращается во внутреннюю полость элемента шумоподавления и дополнительно ослабевает; после последовательного прохождения всех элементов шумоподавления, "очищения" от шума газ выходит из глушителя через отверстия 4.
Предлагаемая конструкция глушителя позволяет эффективно снижать шумовое возмущение из-за применения нетканого упругого проволочного материала "MP" для изготовления элементов шумоподавления, который обладает хорошей пропускной способностью для потока газа и имеет высокоразвитую лабиринтную поверхность внутренней части, эффективно снижающей уровень звукового давления, при этом на границе соприкосновения элементов шумоподавления происходит многократное отражение звуковых волн, что эффективно усиливает шумоподавление.
Все элементы шумоподавления в предлагаемом глушителе выполнены однотипными из одного материала, что значительно упрощает изготовление и сборку (исключается перепутывание при установке в корпусе), при этом материал "MP" прост в изготовлении (получается путем прессования скрученной проволоки), а отсутствие зазоров между элементами шумоподавления не только увеличивает эффективность шумоподавления, но и уменьшает габариты и металлоемкость конструкции. Корпус предлагаемого глушителя выполняется из обычного (не пористого) металла и может изготавливаться из любой необходимой проволоки, что позволяет осуществлять шумоподавление для газовых потоков широкого диапазона давлений, что очень важно при пневмоиспытаниях.
Из-за симметричности формы элемента шумоподавления, его засоряемость при длительной работе легко преодолевается переворачиванием в корпусе засоренного (обычно 1-го) элемента и продувкой его сжатым газом в обратном направлении.
При разработке предлагаемого глушителя не требуется длительной доводки, т.к. расчеты сводятся к расчету проходных сечений входного и выходных отверстий, обеспечивающих заданный расход.
Заявленное техническое решение позволяет повысить эффективность шумоподавления, упрощает его изготовление, не требует специфических пористых материалов с детерминированными физико-механическими свойствами, снижает габариты и материалоемкость, обеспечивает работу с газами широкого диапазона давлений, не требует длительной отработки опытных образцов.