ПНЕВМОГЛУШИТЕЛЬ СО СМЕШЕНИЕМ ПОТОКА

Полезная модель относится к области кузнечно-прессового и металлургического оборудования машиностроительных предприятий.
Известен глушитель /Козьяков А.Ф. и др. Исследование глушителей шума механических прессов. Труды МВТУ им. Баумана Н. Э. М., 1979, №308./, состоящий из стакана со сферическим дном, в котором имеется отверстие для предохранительного клапана. В стенках стакана из полиэтилена повышенной плотности просверлены отверстия для прохода воздуха. Для увеличения эффективности работы глушителя оси отверстий перфорации расположены не по нормали к поверхности, а под углом друг к другу. Эффективность глушителя составляет 20 дБА.
Недостатком известного технического решения является низкая эффективность и прочность конструкции, и габариты устройства.
Наиболее близким по технической сущности является пневмоглушитель /Пневмоглушитель. Свидетельство на полезную модель №28189 от 10.07.2002./, который состоит из центральной трубы-рассекателя, соединенной посредством торцевых фланцев с наружной и внутренней цилиндрическими перфорированными оболочками, расположенными коаксиально с трубой. Между внутренней и наружной оболочками размещен гранулированный поглотитель.
Недостатком прототипа является малая эффективность при высоких давлениях в пневмосистеме, что часто встречается в производстве. При истечении воздуха из пневмосистемы с рабочим давлением 0,7-0,8 МПа через глушитель наблюдается повышенное шумоизлучение множества струек, образованных рассеканием исходной струи наружней оболочкой.
В основу полезной модели поставлена задача - повысить эффективность шумоглушения.
Это достигается за счет того, что во фланцах выполнены перфорированные отверстия, и на них установлены крышки, в которых
выполнены кольцевые проточки, образующие с поверхностью фланцев каналы перепуска сжатого воздуха.
На фиг.1 представлен общий вид устройства. На фиг.2 в масштабе увеличения представлен канал перепуска.
Пневмоглушитель состоит из центральной трубы - рассекателя 1 с отверстиями 2, на которую установлены две коаксиально расположенные перфорированные оболочки 3 и 4 с отверстиями 5, и торцевых фланцев 6, 7, с крышками 8 и 9. Между оболочками расположен мелкогранулированный поглотитель 10. С целью повышения эффективности шумоглушения во фланцах с крышками организован перепуск воздуха через канал перепуска 11 и отверстия 12, 13 выполненных во фланцах из полости между центральной трубы и внутренней оболочки в окружающую среду.
Пневмоглушитель работает следующим образом (см. фиг 1). Акустические колебания, возбуждаемые при истечении потока преобразуются в центральной трубе - рассекателе 1, при этом максимум частотного спектра смещается в область повышенных частот. Смещение частотного спектра производится в целях улучшения эффективности поглощения акустических колебаний. После прохода воздуха через отверстия в центральной трубе - рассекателе 2, он поступает на внутреннюю перфорированную оболочку, которая благодаря малым отверстиям перфорации 5 (~1 мм.) приводит к переводу крупномасштабной турбулентности к мелкомасштабной. За счет увеличения кромочных потерь возрастает рассеивание акустических колебаний.
Воздух, проходя через внутреннюю перфорированную оболочку, поступает в слой гранулированного звукопоглотителя 10, который выполняет следующие функции:
1. Погашение энергии пневмоудара за счет упругой деформации гранул.
2. Преобразует акустическую энергию потока в энергию движения колебаний гранул.
3. Поглощает акустические колебания за счет сил трения при движении потока по каналам между гранулами.
И, наконец, воздух выходит из глушителя через наружную перфорированную оболочку 4, выполняющей функции аналогичные внутренней. Таким образом, исходная направленная цилиндрическая струя преобразуется во множество мелких струек, направленных по всем направлениям. Отверстия наружной перфорации и расстояние между ними подобраны таким образом, чтобы соударение струек происходило на расстоянии меньшем, чем пять диаметров отверстий наружной перфорации. Соударение и перемешивание струек происходит на начальном участке, не давая образовываться крупномасштабным вихрям, являющихся интенсивными источниками низкочастотного шума. С целью более интенсивного перемешивания организован перепуск сжатого воздуха из полости между внутренней оболочки и центральной трубы -рассекателя в окружающее пространство. По специальным каналам перепуска 11 образованным фланцами 6, 7 и крышками 8, 9 глушителя воздух из области повышенного давления через отверстия 12 вытекает в окружающую среду через множество отверстий 13 во внутренней части фланца (см. фиг.2). Тем самым образуются множество дополнительных мелких струек, которые истекают перпендикулярно основным струйкам из наружной перфорации. Таким образом вблизи фланцев и наружной перфорации происходит интенсивное перемешивание мелких струек не давая сформироваться традиционной структуре истечения струи. Длина глушителя подобрана таким образом, чтобы область смешения основных струек и дополнительных струек, истекающих из одного из фланцев, равнялось половине длины глушителя.
Повышенная эффективность пневмоглушителя обусловлена применением специальных торцевых фланцев разборной конструкции, в которых организован перепуск сжатого воздуха.