ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВОЗДУШНОГО ПОТОКА

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к глушителям шума воздушного потока, и может быть использована преимущественно для глушения шума входящего воздушного потока в газотурбинных электростанциях и других установках промышленного назначения.
Известен глушитель шума входящего воздушного потока, используемый в передвижной газотурбинной электростанции ПАЭС-2500 У1 Запорожского ОАО "Мотор Сич", установленный для снижения аэродинамического шума, возникающего при движении воздушного потока, забираемого двигателем при работе.
Глушитель шума установлен между двигателем и генератором.
Глушитель шума состоит из пяти пар звукопоглощающих щитов. Щиты выполнены в виде алюминиевых каркасов с набивкой из полиуретанового поропласта, обтянутых металлической сеткой с ячейками 5×5 мм.
Для установки и крепления щитов имеются специальные направляющие. К направляющим щиты крепятся болтами. В процессе эксплуатации при осмотре и выполнении регламентных работ по двигателю и генератору звукопоглощающие щиты снимаются, а после их окончания устанавливаются заново, что является достаточно трудоемким процессом.
Недостатком такого глушителя шума также является низкая эффективность шумоглушения вследствие ограниченной суммарной площади звукопоглощающих элементов и относительной длины активного шумоглушения. Выполнение глушителя шума в виде отдельных щитов, непосредственно зафиксированных в фургоне, снижает их универсальность
использования где-либо еще. Кроме того, они могут быть использованы для глушения шума только ограниченного спектра частот.
Известен также глушитель шума входящего воздушного потока, установленный в газотурбинной электростанции ЭГ1000Т-400-ЗУХЛ1 ОАО «Мотор Сич», используемый также для снижения аэродинамического шума, возникающего при движении воздушного потока, забираемого двигателем при работе.
Этот глушитель шума лишен недостатка, возникающего при его монтаже и демонтаже, при проведении регламентных работ, т.к. он конструктивно выполнен в виде блока звукопоглощающих элементов, устанавливаемого внутри контейнера с креплением его к крыше контейнера.
Однако, он также имеет недостаточно высокую эффективность глушения шума.
Кроме того, он предназначен для установки его только внутри помещения, например, контейнера, что ограничивает его универсальность и возможность использования по габаритам.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является глушитель шума входящего воздушного потока, используемый в передвижной автоматизированной газотурбинной электростанции
ПАЭС-2500Г-Т10500 ОАО "Мотор Сич", выбранный заявителем в качестве прототипа. Глушитель шума представляет собой транспортабельный цельный блок, состоящий из горизонтально расположенного призматического корпуса каркасного типа прямоугольного сечения, облицованного звукопоглощающим материалом.
Глушитель шума выполнен с возможностью забора воздуха с торцов.
Глушитель шума имеет в середине корпуса выходное отверстие, по обе стороны которого вертикально установлены звукопоглощающие щиты параллельно друг относительно друга, образуя прямоугольные каналы с шириной, необходимой для глушения шума со средней и низкой частотами.
Глушитель шума, выбранный в качестве прототипа, лишен многих описанных выше недостатков.
Однако такая конструкция обеспечивает недостаточно эффективное шумоглушение вследствие невозможности поглощения шума высоких частот, являющегося наиболее вредным для организма человека.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в усовершенствовании глушителя шума воздушного потока путем увеличения количества каналов для прохождения воздушного потока с одновременным пропорциональным уменьшением их размеров, с сохранением величины проходного сечения, что обеспечивает повышение эффективности шумоглушения входящего воздушного потока, особенно высокочастотного (сиренного шума) с минимальными потерями полного давления и относительно малым увеличением габаритов.
Данная техническая задача решается за счет того, что в глушителе шума воздушного потока, представляющем собой цельный блок, содержащий горизонтально расположенный призматический корпус каркасного типа прямоугольного сечения, облицованный звукопоглощающим материалом и выполненный с возможностью забора воздуха с торцов, имеющий в середине корпуса выходное отверстие, по обе стороны которого попарно вертикально установлены звукопоглощающие щиты параллельно друг относительно друга, для повышения эффективности шумоглушения, с обеих сторон выходного отверстия дополнительно установлена вторая ступень звукопоглощающих щитов, расположенных попарно относительно выходного отверстия и параллельно друг относительно друга, образуя две ступени шумоглушения.
Звукопоглощающие щиты второй ступени установлены с меньшим шагом и имеют меньшую толщину, чем щиты первой ступени, для глушения шума высоких частот. При этом уменьшение шага между щитами второй ступени кратно уменьшению толщины щитов второй ступени. Щиты второй
ступени через одну входят в соединение со щитами первой ступени, образуя замковое соединение и плавный без зазоров переход между ступенями, а щиты, не входящие в соединение со щитами первой ступени, расположены таким образом, что их оси смещены относительно осей щитов первой ступени и разделяют каналы между осями щитов первой ступени на две части. Щиты первой ступени жестко прикреплены одним концом к корпусу глушителя, а второй конец фиксируется щитами второй ступени. Это позволяет без увеличения габаритов сохранить величину свободного проходного сечения и обеспечивает минимальные потери давления на входе.
Замковое соединение между щитами первой и второй ступеней выполнено в виде выступающего элемента удобообтекаемой формы, например, каплеобразной, и совпадающего по форме углубления, контур которого повторяет контур выступающего элемента, выполненных на стыкующихся поверхностях соединяемых щитов первой и второй ступеней.
Верхние и нижние поверхности щитов первой ступени жестко прикреплены к корпусу глушителя.
Наличие двух ступеней звукопоглощающих щитов с различными толщинами и шагом между ними обеспечивают поглощение всей шумовой мощности с охватом большого спектра частот.
Сущность предложенной полезной модели поясняется чертежами.
Фиг.1 вид спереди глушителя шума.
Фиг.2 вид сверху глушителя шума.
Фиг.3 вид сбоку глушителя шума.
Фиг.4 замковое соединение щитов первой и второй ступеней глушителя шума.
Фиг.5 крепление щитов первой и второй ступеней к корпусу глушителя
Фиг.6 крепление глушителя к корпусу.
Глушитель шума входящего потока представляет собой цельный блок,
содержащий горизонтально расположенный призматический корпус 1 каркасного типа прямоугольного сечения, облицованный звукопоглощающим материалом 2. Глушитель выполнен с возможностью забора воздуха через воздухозаборники 3, установленные на торцах корпуса 1. К воздухозаборникам 3 крепится защитное устройство 4, представляющее собой сетчатый фильтр с ячейками размером 8-10 мм, обеспечивающее непрохождение крупных насекомых, птиц и т.п. и позволяющее сохранять живое проходное сечение во время обледенения или выпадения снега. В середине корпуса 1 выполнено выходное отверстие 5 с квадратным сечением, к нижней поверхности которого приварен фланец 6 для крепления глушителя к изделию, в котором он будет использоваться.
По обе стороны выходного отверстия попарно вертикально установлены звукопоглощающие щиты параллельно друг относительно друга двух типов, образуя две ступени шумоглушения. Щиты выполнены в виде алюминиевых каркасов с набивкой из звукопоглощающего материала (например, базальтового звукопоглощающего материала БЗМ) и оббитых алюминиевым перфорированным листом.
Первая ступень образована щитами 7, которые крепятся одной стороной жестко к корпусу глушителя 1, а другой стороной - к щитам 8 второй ступени, установленным с обеих сторон выходного отверстия, замковыми соединениями, каждое из которых образовано выступающим элементом удобообтекаемой каплевидной формы 9, жестко прикрепленным к каждому щиту 8 второй ступени, входящим в зацепление с совпадающим по форме углублением 10, выполненным на стыкующихся поверхностях щитов 7 первой ступени.
Щиты 7 первой ступени дополнительно поджимаются болтами 11 через проемы в корпусе 1, которые после монтажа глушатся с помощью люков 12. Щиты 7 первой ступени выполнены большей толщины и установлены с большим шагом, чем щиты 8 второй ступени, при этом щиты 8 второй
ступени через один входят в соединение со щитами 7 первой ступени, образуя плавный без зазоров переход между ступенями.
Щиты второй ступени установлены в два раза чаще и с меньшим шагом, чем щиты первой ступени таким образом, что оси щитов второй ступени смещены на половину расстояния между щитами первой ступени, образуя разделение канала, по которому проходит воздушный поток, на более мелкие каналы и с большим их количеством при сохранении проходного сечения.
Уменьшение шага между щитами 8 второй ступени кратно уменьшению толщины щитов второй ступени, что обеспечивает сохранение живого проходного сечения.
Верхние и нижние поверхности щитов первой ступени, на которых предусмотрены кронштейны, со стороны входа прикреплены к корпусу глушителя 1.
Конструкция крепления щитов позволяет в короткий срок произвести демонтаж всех щитов, их осмотр и осмотр стенок шахты. Достоинством конструкции является простота в обслуживании, доступность ко всем узлам глушителя для профилактических осмотров.
Глушитель обеспечивает минимальное попадание дождя и снега и минимальное попадание пылевых частиц во время ветра.
Глушитель шума работает следующим образом.
Воздушный поток, проходя через сетчатый фильтр 4, установленный в нижней плоскости воздухозаборника 3, попадает в шахту шумоглушителя, где происходит дифференцирование воздушного потока звукопоглощающими щитами 7 первой ступени. В каналах между щитами 7 первой ступени происходит поглощение звуковой энергии преимущественно низких и средних частот. По окончании прохождения первой ступени воздушный поток переходит во вторую ступень, где сталкивается со смещенными относительно щитов 7 первой ступени щитами 8 второй
ступени, в которой каждый щит, за счет смещения, образует препятствие для звуковых волн высокой частоты, которые распространяются преимущественно по прямой и плохо огибают препятствия, вследствие чего высокочастотные волны, отражаясь от этих препятствий или частично проходя сквозь них, теряют свою энергию. Кроме того, во второй ступени происходит дополнительное более мелкое разделение воздушного потока щитами 8 второй ступени шумоглушителя. Здесь происходит остаточное поглощение звуковой энергии низких и средних частот и интенсивное поглощение энергии частот высоких. Пройдя вторую ступень, воздушный поток через выходное отверстие 5 и фланец 6 поступает к потребителю.
Щиты спроектированы таким образом, что проходящий воздушный поток имеет минимальное количество и масштаб вихрей. Это снижает уровень шума, генерируемого собственно глушителем, что вносит дополнительный вклад в повышение степени снижения шума, а также обеспечивает минимальные потери давления потока.