ПЛАСТИНЧАТЫЙ ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА КОЧЕТОВА К КАНАЛЬНЫМ ВЕНТИЛЯТОРАМ
PLATE-LIKE NOISE SUPPRESSOR TO CHANNEL FANS BY KOCHETOV

Изобретение относится к технике глушения шума.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности является глушитель шума по патенту РФ №2305781, F01N 1/00, 1994 г., содержащий корпус, впускной и выпускной патрубки и звукопоглотитель (прототип).
Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения.
Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.
Это достигается тем, что в пластинчатом глушителе шума, содержащем корпус квадратного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглощающие пластины, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, заполненные звукопоглотителем и расположенные в корпусе с определенным шагом, и образующие в нем плоские каналы, причем каждая из звукопоглощающих пластин содержит перфорированные стенки, к которым прикреплены звукопоглощающие профилированные слои треугольного профиля из звукопоглощающего материала, которые размещены оппозитно к перфорированным стенкам, причем таким образом, чтобы между профилированными слоями был воздушный промежуток, а впадина одного слоя была расположена против выступа другого, причем поверхности профилей выполнены конгруэнтными и расположены со сдвигом на величину, равную половине длине основания треугольника.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого глушителя шума, на фиг.2 - вид А фиг.1, на фиг.3 - конструкция звукопоглощающей пластины.
Пластинчатый глушитель шума (фиг.1) содержит корпус 1 квадратного сечения с фланцем 3 для крепления через отверстия 4, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками (не показаны), звукопоглощающие пластины 2, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы (не показаны), заполненные звукопоглотителем и расположенные в корпусе 1 с определенным шагом «а», и образующие в нем плоские каналы шириной «а». Оптимальные режимы работы глушителя имеют место при следующих условиях: отношение стороны А внутреннего сечения корпуса глушителя к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: A/L=0,25…0,9; отношение стороны D внешнего сечения корпуса глушителя к его длине L лежит в оптимальном интервале величин: D/L=0,26…0,95; отношение ширины b пластин к стороне корпуса глушителя А лежит в оптимальном интервале величин: b/А=0,05…0,5; отношение ширины «а» плоских каналов между пластинами к стороне корпуса глушителя А лежит в оптимальном интервале величин: а/А=0,05…0,5; ширина плоских каналов между пластинами и корпусом лежит в оптимальном интервале величин: 0…а/2.
Звукопоглощающие пластины 2 (фиг.2) выполнены таким образом, что отношение ширины пластины глушителя b к ее высоте лежит в оптимальном интервале величин: b/А=0,1…0,8; отношение ширины пластины глушителя b к ее длине L лежит в оптимальном интервале величин: b/L=0,1…0,54; отношение высоты пластины глушителя А к ее длине L лежит в оптимальном интервале величин: A/L=0,25…0,9.
Корпус 1 глушителя с патрубками и звукопоглощающие пластины 2, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, выполнены из конструкционных материалов, с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщинами материала и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…3,5).
Корпус 1 глушителя и звукопоглощающие пластины 2, выполненные из каркаса, содержащего перфорированные листы, выполнены из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм. Коэффициент перфорации перфорированных листов принимается равным или более 0,25.
Каждая из звукопоглощающих пластин 2 (фиг.3) содержит перфорированные стенки 5 и 6, к которым прикреплены звукопоглощающие профилированные слои 7 и 8 треугольного профиля из звукопоглощающего материала. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрен акустически прозрачный материал (не показан), например стеклоткань типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглотителем и перфорированным листом. Профилированные слои 7 и 8 размещены оппозитно к перфорированным стенкам 5 и 6, причем таким образом, чтобы между профилированными слоями был воздушный промежуток 9, а впадина одного слоя была расположена против выступа другого, причем поверхности профилей выполнены конгруэнтными и расположены со сдвигом на величину, равную половине длине основания треугольника.
При этом плотность звукопоглощающего материала профилированных слоев 7 и 8 может быть различна в зависимости от требуемых характеристик шумоглушения.
3
Поэтому в качестве звукопоглощающего материала профилированного слоя 7 используется жесткий пористый шумопоглощающий материал, например пеноалюминий или металлокерамика, или металлопоролон, или звукопоглотитель на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5…0,9 кг/м со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5…10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10…20 МПа.
В качестве звукопоглощающего материала профилированного слоя 8 используется звукопоглотитель из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».
Пластинчатый глушитель шума работает следующим образом.
Звуковые волны вместе с турбулентным потоком сжатого воздуха поступают в полость корпуса 1 глушителя и взаимодействуют со звукопоглотителем пластин 2. Конструкция глушителя шума проста в изготовлении и обслуживании. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов «Гельмгольца», где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя пластин 2. Воздушный промежуток 9 увеличивают эффективность глушения шума на низких и средних частотах, а выполнение профилированных слоев треугольного профиля из звукопоглощающего материала увеличивает поверхность звукопоглощения и, тем самым, повышает эффективность глушения шума на средних и высоких частотах.