Глушитель шума газового потока (варианты)

Глушитель шума газового потока (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к глушителям шума газовых струй активного типа, и может быть использовано в магистралях для транспортировки газа.

Известен глушитель шума газового потока (а.с. №742614, МКИ F01N 1/08, опубл. 25.06.1980), содержащий цилиндрический корпус, расположенную в нем перфорированную трубу, образующую с ним кольцевую полость, впускную камеру с дроссельными шайбами и перегородками и камеру выпуска с торцевой перфорированной выпускной перегородкой. Недостатком известного глушителя является его низкая эффективность из-за большого диаметра отверстий перфорации выпускных элементов, которые сами являются источниками вихревого высокочастотного шума, ввиду высокой турбулентности образующихся газовых струй. Кроме того, данная конструкция формирует концентрированный в одном направлении поток газа.

Известен глушитель шума (патент РФ №2151889, МПК 7 F01N 1/10, опубл. 2000.06.27), ближайший по технической сущности и принятый за прототип, в котором установлен трубчатый проницаемый элемент, образующий с корпусом полость. Корпус глушителя выполнен в виде кожуха с отверстиями, а в упомянутой полости установлен пористый проницаемый пневмоэлемент в виде полого цилиндра. Кольцевая полость между трубчатым элементом и пневмоэлементом заполнена газопроницаемым звукопоглощающим наполнителем, причем пневмоэлемент установлен между пружинами. К впускной передней крышке корпуса глушителя дополнительно присоединен входной диффузор с детурбулизаторами газового потока на входном и выходном его сечениях, выполненными в виде проницаемых прокладок из пористой металлокерамики. Кроме того, внутренний проницаемый трубчатый элемент выполнен в виде диффузора из пористого металлокерамического или керамического материала. Торцевая крышка выполнена глухой и снабжена звукопоглощающей вставкой, а входное отверстие впускной передней крышки выполнено одинакового диаметра с выходным сечением входного диффузора. Такое выполнение обеспечивает снижение шума газовой струи путем ее дробления на элементарные потоки при последовательном снижении масштабов их турбулентности, выравнивании и снижении на выходе из глушителя скоростного поля струи с одновременным увеличением поглощения звуковой энергии.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей и повышении надежности и ресурса работы глушителя шума.

Технический результат достигается тем, что в глушителе шума газового потока (вариант 1), содержащем цилиндрический корпус, внутри которого установлена проницаемая для газового потока пористая вставка, с образованием центральной полости, новым является то, что центральная полость закрыта со стороны входа потока и открыта со стороны выхода потока, пористая вставка образует с корпусом кольцевой канал, открытый на входе и выходе, при этом на его входе перед пористой вставкой установлено устройство, закручивающее поток.

Устройство, закручивающее поток, выполнено в виде щелевого лопаточного завихрителя.

В глушителе шума газового потока (вариант 2), содержащем цилиндрический корпус с торцевой передней крышкой, внутри которого установлена проницаемая для газового потока пористая вставка, с образованием центральной полости, новым является то, что центральная полость закрыта со стороны входа потока и открыта со стороны выхода потока, пористая вставка образует с корпусом кольцевую полость, открытую со стороны выхода потока, на цилиндрической поверхности корпуса расположен патрубок подвода газа, ось которого перпендикулярна продольной оси корпуса.

Для вариантов 1 и 2 общими признаками являются: пористая вставка выполнена в виде усеченного конуса, малый диаметр которого расположен со стороны входа потока; на выходе кольцевого канала установлена проницаемая кольцевая вставка, выполненная в виде трубчатых или щелевых каналов, снабженных перепускными клапанами, открывающимися при заданном перепаде давлений на входе и выходе; на выходе кольцевого канала имеются патрубки отвода отсепарированных из потока газа загрязнений.

На фиг.1 представлен продольный разрез глушителя шума (вариант 1).

На фиг.2 - продольный разрез глушителя шума (вариант 2).

Глушитель шума газового потока (вариант 1) содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого установлена проницаемая для газового потока пористая вставка 2 в виде усеченного конуса, малый диаметр которого расположен со стороны входа потока, с образованием центральной полости 3, закрытой со стороны входа потока и открытой со стороны выхода потока. Пористая вставка 2 образует с корпусом кольцевой канал 4, открытый на входе и выходе. На входе кольцевого канала 4 перед пористой вставкой 2 установлен щелевой лопаточный завихритель 5 для закрутки потока газа.

По второму варианту глушитель шума газового потока содержит цилиндрический корпус 1 с торцевой передней крышкой 6, внутри которого установлена проницаемая для газового потока пористая вставка 2, с образованием центральной полости 3, закрытой со стороны входа потока и открытой со стороны выхода потока. Пористая вставка 2 образует с корпусом 1 кольцевую полость 7, открытую со стороны выхода потока. На цилиндрической поверхности корпуса 1 расположен патрубок подвода газа 8, ось которого перпендикулярна продольной оси корпуса 1.

Для 1 и 2 вариантов на выходе кольцевого канала 4 установлена проницаемая кольцевая вставка 9, выполненная в виде трубчатых или щелевых каналов, снабженных перепускными клапанами 10, и, кроме того, имеются патрубки 11 отвода отсепарированных из потока газа загрязнений. С наружной стороны корпус 1 имеет шумоглушащее покрытие 12.

Глушитель шума работает следующим образом. Газовый поток после редуцирования поступает на вход глушителя и с помощью щелевого лопаточного завихрителя 5 закручивается. Лопаточный завихритель 5 представляет собой щелевые каналы, в которых происходит первичное гашение крупномасштабных пульсаций скорости. Вследствие действия массовых сил на газовую среду, имеющую наряду с осевой составляющей и радиальную, происходит сепарация загрязнений, имеющихся в газовом потоке. Жидкие и твердые загрязнения с плотностью, существенно большей плотности газа, отбрасываются в периферийную область потока в кольцевом канале 4. Отсепарированный газовый поток проходит через пористую вставку 2, где происходит гашение пульсаций давления и скорости потока, т.е. происходит снижении уровня шума (высокочастотного шума). Газовый поток, прошедший через пористую вставку, поступает в газовую магистраль. Часть газового потока, движущаяся в периферийной области кольцевого канала 4 и содержащая твердые и жидкие загрязнения, проходит через кольцевую вставку 9 с трубчатыми или щелевыми каналами, которые снабжены перепускными клапанами 10, открывающимися при заданном перепаде давлений на входе и выходе. При прохождении через трубчатые или щелевые каналы происходит гашение пульсаций давлении и скорости и снижение уровня шума. Газовые потоки, прошедшие через пористую вставку 2 и трубчатые или щелевые каналы кольцевой вставки 9, на выходе соединяются и поступают в газовую магистраль.

Таким образом, вследствие действия массовых сил различные включения (твердые и жидкие, всегда присутствующие в природном газе) будут отбрасываться на периферию потока, при этом уменьшается вероятность засорения пористой вставки 2, что увеличивает ресурс и надежность глушителя шума и не приводит к увеличению гидравлического сопротивления газодинамического тракта, что в конечном итоге снижает затраты на транспортировку газа.

1. Глушитель шума газового потока, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого установлена проницаемая для газового потока пористая вставка, с образованием центральной полости, отличающийся тем, что центральная полость закрыта со стороны входа потока и открыта со стороны выхода потока, пористая вставка образует с корпусом кольцевой канал, открытый на входе и выходе, при этом на его входе перед пористой вставкой установлено устройство, закручивающее поток.

2. Глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что пористая вставка выполнена в виде усеченного конуса, малый диаметр которого расположен со стороны входа потока.

3. Глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что устройство, закручивающее поток, выполнено в виде щелевого лопаточного завихрителя.

4. Глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что на выходе кольцевого канала установлена проницаемая кольцевая вставка.

5. Глушитель шума по п.4, отличающийся тем, что проницаемая кольцевая вставка выполнена в виде трубчатых или щелевых каналов.

6. Глушитель шума по п.5, отличающийся тем, что трубчатые или щелевые каналы снабжены перепускными клапанами.

7. Глушитель шума по п.1, отличающийся тем, что на выходе кольцевого канала имеются патрубки отвода отсепарированных из потока газа загрязнений.

8. Глушитель шума газового потока, содержащий цилиндрический корпус с торцевой передней крышкой, внутри которого установлена проницаемая для газового потока пористая вставка, с образованием центральной полости, отличающийся тем, что центральная полость закрыта со стороны входа потока и открыта со стороны выхода потока, пористая вставка образует с корпусом кольцевую полость, открытую со стороны выхода потока, на цилиндрической поверхности корпуса расположен патрубок подвода газа, ось которого перпендикулярна продольной оси корпуса.

9. Глушитель шума по п.8, отличающийся тем, что пористая вставка выполнена в виде усеченного конуса, малый диаметр которого расположен со стороны входа потока.

10. Глушитель шума по п.8, отличающийся тем, что на выходе кольцевого канала установлена проницаемая кольцевая вставка.

11. Глушитель шума по п.10, отличающийся тем, что проницаемая кольцевая вставка выполнена в виде трубчатых или щелевых каналов.

12. Глушитель шума по п.11, отличающийся тем, что трубчатые или щелевые каналы снабжены перепускными клапанами.

13. Глушитель шума по п.8, отличающийся тем, что на выходе кольцевого канала имеются патрубки отвода отсепарированных из потока газа загрязнений.