Акустический экран для снижения шума воздухозабора

Полезная модель относится для решения технических задач, которые возникают в энергетике, металлургии, химической промышленности и других отраслях промышленности при снижении шума воздухозаборов каналов больших сечений, когда геометрические размеры канала больше длин волн снижаемых звуковых волн. Наиболее часто такую задачу приходится решать при снижении шума от воздухозаборов дутьевых вентиляторов.
Известны различные экраны для снижения шума от воздухозаборов (Тупов В.Б. Снижение шума от энергетического оборудования / - М.: Издательство МЭИ, 2005 стр. 167; Изак Г.Д., Гомзиков Э.А. Шум на судах и методы его уменьшения. - М. Транспорт, 1987 стр. 230), состоящие из твердой поверхности, на которую со стороны, обращенной к воздухозаборного каналу, нанесен звукопоглощающий материал.
Недостатки прототипа заключаются в низком снижении уровня шума. Увеличение акустической эффективности за счет уменьшения расстояния между экраном и воздухозабором резко увеличивает аэродинамическое сопротивление.
Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в дополнительном снижении уровня шума и аэродинамического сопротивления потока при прохождении его в двух прямых поворотах, которые образованы за счет стенок, располагаемых по всему внешнему периметру экрана, и двух внутренних перегородок, которые делят внутреннюю поверхность экрана на четыре части. Стенки со стороны, обращенной к воздухозаборному каналу, облицованы звукопоглощающим материалом. Внутренние перегородки состоят из звукопоглощающего материала, который с двух сторон защищен перфорированным листом. Внутренние перегородки соприкасаются с каналом воздухозабора и делят его поверхность на четыре части, что позволяет снизить аэродинамическое сопротивление потока приблизительно в 1,5-2 раза. Высота стенок по периметру канала больше высоты разделительных перегородок.
Дополнительное снижение уровня звука в дБА, при площади проходного сечения между экраном и воздухозабором, равном площади воздухозабора можно оценить по формуле:
доп
ΔL=24α/(2-α),
где α - коэффициент звукопоглощения. При коэффициенте α=0,8 дополнительное снижение звука составит 16 дБА. Дополнительного снижения уровня шума можно добиться за счет увеличения высоты стенок. Обычное снижение уровня шума акустическим экраном без стенок по периметру канала и без разделительных перегородок составляет 10-11 дБА.
Технический эффект, используемый при решении поставленной задачи, заключается в увеличении акустической эффективности акустического экрана и уменьшении его аэродинамического сопротивления.
На фиг. 1 приведен внешний вид акустического экрана, расположенного перед воздухозабором дутьевого вентилятора энергетического котла. Габаритные размеры экрана по каждой из сторон превышают габаритные размеры воздуховода. При этом площадь проходного сечения, образованная между воздухозабором и стенками канала больше или равна площади воздухозаборного канала.
2
На фиг. 2 приведены установочные размеры акустического экрана. Перегородка экрана толщиной d плотно подходит к воздухозаборному окну и делит его на равные площади.
1
1
2
2
1
2
Схема акустического экрана показана на фиг. 3. По всему периметру экрана 1 расположены стенки 2 высотой h, направленные в сторону воздухозаборного окна. Высота стенок рассчитывается таким образом, чтобы они перекрывали плоскость воздухозабора. Внутри поверхность экрана об лицована звукопоглощающим материалом толщиной d не менее 50 мм, который от выдувания защищен перфорированным листом. Для уменьшения аэродинамического сопротивления и увеличения акустической эффективности внутренняя полость экрана разделена на четыре равные части перфорированными перегородками 3 высотой h со звукопоглощающим материалом толщиной d. Высота стенок h больше высоты перегородок h.
Таким образом, предлагаемая полезная модель акустического экрана воздухозабора обеспечивает большее снижение уровня шума при меньшем аэродинамическом сопротивлении по сравнению с прототипом.
Литература:
Тупов В.Б. Снижение шума от энергетического оборудования / -- М.: Издательство МЭИ, 2005 стр. 167; Изак Г.Д., Гомзиков Э.А. Шум на судах и методы его уменьшения. - М. Транспорт, 1987 стр. 230