RU2691893C1

RU2691893C1 - Pneumatic silencer

Info

Publication number: RU2691893C1
Application number: RU2018121423A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Васильевич Лазуткин; Елисей Александрович Болтов; Михаил Викторович Макарьянц; Дмитрий Вячеславович Столяров; Никита Викторович Шевелев
Priority date: 2018-06-09
Filing date: 2018-06-09
Publication date: 2019-06-18

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to pneumatic machines and is intended for reducing noise of compressed air emission into atmosphere. Pneumatic silencer comprises housing with inlet, which is hermetically connected to one or more successive elements of noise reduction. Noise reduction elements are made from porous metal. Noise reduction elements are made from nonwoven elastic wire material MR in the form of flat parts and are serially installed inside the housing. Noise reduction elements tightly adjoin each other and are pressed with cover with one or several outlets, total equivalent flow section of which exceeds cross-section of inlet hole.

EFFECT: higher efficiency of noise reduction, easier manufacture of a pneumatic silencer, wider range of operating pressures of gas flows.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области пневматических машин и предназначена для снижения шума выброса сжатого воздуха в атмосферу.The invention relates to the field of pneumatic machines and is designed to reduce the noise emission of compressed air into the atmosphere.

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).There are many silencers for noise gas streams consisting of a body in which there are various turns and gas flow dividers, as well as one or several successive noise-suppressing elements, made in the form of porous parts or containing noise-suppressing fillers through which a noisy flow passes (RF Patent No. 2391521 , patent of the Russian Federation No. 2484267, patent of the Russian Federation No. 2514817 - analogues).

Недостатками этих агрегатов являются невысокая эффективность шумоподавления, необходимость длительной экспериментальной отработки ввиду отсутствия аппарата физико-математических расчетов.The disadvantages of these units are the low efficiency of noise reduction, the need for long-term experimental testing due to the lack of apparatus for physico-mathematical calculations.

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, диаметромThe closest in technical essence is a silencer (RF patent №2107170 - prototype), which consists of a body (reactor) with sponge metal grating 2-20 mm thick with through pores, with a diameter of

0,5÷5,0 мм и удельной поверхностью 0,5÷1,5 м²/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 составляет0.5 ÷ 5.0 mm and a specific surface area of 0.5 ÷ 1.5 m ² / g, while the pore diameter in each subsequent lattice is smaller than in the previous one, the number of lattices in the reactor is 1 to 12, and the distance between grating is

5÷50 мм и установлено с возможностью поглощения звуковых волн в диапазоне 10 Гц - 20 кГц.5 ÷ 50 mm and installed with the possibility of absorption of sound waves in the range of 10 Hz - 20 kHz.

Недостатком этого глушителя является то, что указанный глушитель сложен в изготовлении и требует:The disadvantage of this silencer is that the specified silencer is difficult to manufacture and requires:

1) применения специфического материала - губчатого металла с жестко ограниченными физико-механическими свойствами (сквозными порами конкретных размеров с определенной удельной поверхностью);1) the use of a specific material - a spongy metal with severely limited physical and mechanical properties (through pores of specific dimensions with a certain specific surface area);

2) строгой последовательности расположения шумоподавляющих решеток с убыванием размеров сквозных пор по ходу потока, что может привести к перепутыванию при сборке глушителя;2) a strict sequence of arrangement of noise-canceling grids with a decrease in the size of through pores along the flow, which can lead to entanglement when assembling the muffler;

3) определенного расстояния между решетками, которое требуется для гашения шума в заданном частотном диапазоне.3) a certain distance between the grids, which is required to suppress noise in a given frequency range.

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.The specified silencer has low noise reduction efficiency and to increase it requires increasing the area of noise-suppressing elements, for which they instead of flat grids are made in the form of conical disks and even coaxial cylinders, while it is recommended to enclose the reactor in a casing of porous metal. This increases the size, intensity and cost of the muffler.

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.Another disadvantage is the narrow pressure range of the working gases, since spongy metal does not have high strength and parts of this material are not able to withstand high pressure drops.

Задачей заявленного технического решения является увеличение эффективности шумоподавления, упрощение в изготовлении пневмоглушителя, расширение диапазона рабочих давлений газовых потоков.The objective of the claimed technical solution is to increase the efficiency of noise reduction, simplify the manufacture of a pneumatic silencer, expanding the range of operating pressures of gas flows.

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.The problem is solved in that a pneumatic silencer, comprising a housing with an inlet, which is hermetically connected to one or several consecutive noise cancellation elements, while the noise cancellation elements are made of porous metal, characterized in that the noise cancellation elements are made of nonwoven elastic wire material - MP in the form flat parts and consistently installed inside the case, while the elements of noise cancellation are tightly in contact with each other and preloaded with a lid with one or more E outlet openings, the total equivalent flow area which exceeds the cross section of the inlet.

На фиг. 1 представлен пневмоглушитель в продольном разрезе.FIG. 1 shows a pneumatic silencer in longitudinal section.

пневмоглушитель содержит корпус с входным отверстием 1, элементы шумоподавления 2 из нетканого упругого проволочного материала "MP" и крышку 3 с выходными отверстиями 4.pneumatic silencer includes a housing with an inlet 1, noise reduction elements 2 made of non-woven elastic wire material "MP" and a cover 3 with outlet openings 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.The silencer works as follows. Noise carrier - the gas flow through the inlet of the housing 1 is fed into the internal cavity of the muffler and, propagating through it, successively passes through noise reduction elements 2 made of non-woven elastic wire material "MP", while the sound wave passing through noise reduction elements 2 weakens , dissipating the energy of sound pressure and reflecting from the interface (contact) of the elements returns to the internal cavity of the noise cancellation element and weakens further; after successive passage of all elements of noise reduction, “clearing” of noise, the gas leaves the muffler through the openings 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.The proposed design of the silencer allows you to effectively reduce noise perturbation due to the use of non-woven elastic wire material "MP" for the manufacture of noise reduction elements, which has good throughput for gas flow and has a highly developed labyrinth surface of the internal part, effectively reducing the sound pressure level, while at the border the contact of noise reduction elements occurs multiple reflection of sound waves, which effectively enhances the noise reduction.

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.All noise reduction elements in the proposed silencer are made of the same type from the same material, which greatly simplifies manufacture and assembly (entanglement is avoided when installed in the housing), while the material "MP" is easy to manufacture (obtained by pressing twisted wire), and the absence of gaps between noise reduction elements not only increases the effectiveness of noise reduction, but also reduces the size and intensity of the structure. The body of the proposed silencer is made of ordinary (non-porous) metal and can be made of any necessary wire, which allows noise reduction for gas streams of a wide pressure range, which is very important during pneumatic tests.

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.Due to the symmetry of the shape of the noise reduction element, its clogging during long-term operation is easily overcome by turning the clogged (usually 1st) element in the housing and blowing it out with a compressed gas in the opposite direction.

При разработке предлагаемого глушителя не требуется длительной доводки, т.к. расчеты сводятся к расчету проходных сечений входного и выходных отверстий, обеспечивающих заданный расход.When developing the proposed muffler does not require long-term refinement, because the calculations are reduced to the calculation of the flow areas of the inlet and outlet openings that provide the specified flow rate.

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.The claimed technical solution allows to increase the efficiency of noise reduction, simplifies its manufacture, does not require specific porous materials with deterministic physicomechanical properties, reduces size and material consumption, provides work with gases of a wide pressure range, does not require long-term testing of prototypes.

Claims

A pneumatic silencer, comprising a housing with an inlet, which is hermetically connected to one or several successive noise reduction elements, wherein the noise reduction elements are made of porous metal, characterized in that the noise reduction elements are made of non-woven elastic wire material MP in the form of flat parts and are sequentially installed inside the body , while the elements of noise cancellation are tightly in contact with each other and preloaded with a lid with one or more outlets, the total eq Cavalent flow area which exceeds the cross section of the inlet.