本发明涉及对供给含尘空气的通风机声响衰减的消声器,而且也涉及这些消声器再生的方法。 许多通风设备用于矿井,特别用于煤矿。这些设备通常包括电动通风机,有时这些通风机的功率达到几百千瓦小时。为了使散发进入周围环境的声量约束到合格的标准,众所周知可以给那样的通风机装配消声器,其都装在通风机的吸气或排气端,是用来减少通过吸气和(或)排气端孔径所散的声量,而由此减少噪声对周围环境的有害影响。
这些消声器通常是具有金属板外壁的圆柱形装置,靠着外壁安装了一具有高隔声能力,耐热,防湿,抗压的环形材料层。所用的隔音材料可以是石棉,玻璃纤维,空心发泡材料,陶瓷发泡材料等等。
同起隔音作用的气流相接触的消声器内壁,通常由带孔的金属板构成,这种金属板里表面,在适当位置上可安装隔音材料层。
消声器的里面可容纳与曲线形头部的芯子相似,以及通常是圆柱形或果锥形地中心球形零件。这种球形零件更好地使空气的流动连续和有助于通风机叶片的供给作用。这个环形零件还包含靠近带孔金属板的外壳的适当位置上所安装的隔音材料。该材料也起到衰减噪声作用。
通过目前生产的消声器的使用所遇到的问题之一是在含尘气氛中,在或长或短时间操作之后使消声器有效性以相当大比例损失,而这种作用取于操作条件。事实上,由空气所夹带的灰尘沉积在设备的内表面,而形成表皮覆盖层,以逐渐地使金属板的通孔阻塞,因此,所发散的声量朝着(如果不使用消声器时)可发散的方向不断地增加。
为了不超过允许的声响标准,所以必须把这些消声器的整个或部分拆开,以便用洗涤过的和不含灰尘的零件替换塞满灰尘的零件。这种工作必须经常反复进行,这必然会延长通风机的停机时间。此外,把塞满灰尘的零件必须运送到工场间。这些零件或在振动架上强烈的振动或浸泡在清洁剂浴内,继之以干燥加以再生。
为解决消声器堵塞问题,已建议通过消声器吸气端进口安装平板状的过滤器件,其固定在架子上,或者用可调换式的过滤器,特别可用有表面折皱的通用类型过滤器,其选用类型取决于固定板。可是,在灰尘很多气氛中,例如处于煤矿中,这些过滤器使用不到一小时就阻塞。
本发明的目的是提供当通风机正在工作时,如果需要的话可就地再生的消声器,为了使得噪声有害作用低于一定的界限,经常在需要时就能容易地对该消声器加以再生恢复。
本发明提供了一种供给含尘空气的通风设备中的通风机用的消声器,这消声器可就地再生的和包含不带孔的金属板的外壳,这外壳围住由带孔的内壁所支承的隔音材料层,而隔音材料层的外表面由具有通孔的支承壁所包围,并且使隔音材料层与外壳分隔开。
按照这发明的第一种状况,在外壳和支撑壁之间存在一个间隙,形成环形空间,该空间与清洁液供应管的连接器相沟通。
此外,按照这发明的第二种状况,不带孔的金属板的外壳由可活动的板组成,其最好安装在铰链上,该绞链装到保持外壳的固定部分,借此,这板可通过以绞链为轴加以打开。
二种情况中,支承隔音材料的带孔的内壁最好包含一个由带孔管组成的笼形圈,其被连接到压缩空气系统的连接机构上。
清洁液最好由加洗涤剂的水组成。
按照这发明,消声器的隔音材料层以下列方式再生。对按照发明的第一种状况消声器来说,不停止通风机情况下,压缩空气和清洁液同时射入外壳和隔音材料层之间的环形空间里。这雾状清洁液经过隔音层,并夹带着抽吸进或由通风机输送的空气流中的灰尘。于是,就能够或者只停止清洁液的引入而继续引入空气,以便干燥隔音材料层,或者同时停止清洁液和压缩空气的引进。在再生过程中,所得到的潮湿灰尘,象其通过通风机轮叶或多片轮叶一样作离心分离,而由此排放到远离电机所占的轴心位置的通风管道中。于是,根据通风的特性和清洁液的发泡能力,在较大或较短的距离内,灰尘就以沉积物的形式沉积起来。
清洗液做好预先配置在瓶中,该瓶子具有足够的容量和足够的抗压性,而一方面该瓶子连接到处于外壳和隔音材料层的环形空间,另一方面其连接到压缩空气源,一个载止阀装在瓶子和压缩空气源之间。打开阀门使得清洗液以雾状形式喷射到隔音材料层。当所有清洗液排出瓶子,通过压缩空气继续导入可使隔音材料干燥。
对于按照这发明的第二种状况的消声器来说,最好是,但不是一定如此,在清洗隔音材料层前停止通风机。移去一活动的板,并且用加洗涤剂的压缩水喷射器对准隔音材料喷射。这个工艺过程需一板一板地重复。
在发明的最佳实施方案中,隔音材料层的内表面通过人造纤维的防腐织物(聚酰胺,聚乙烯)或不燃织物(玻璃纤维)所支承,这些纤维具有疏松的质地,保存大于百分之五十的空洞面积。这种织物也具有不残留灰尘的优点,以致再生作用变得更为方便。此外,以传声的观点来看,这种织物比钻孔的金属板更有效。
随后,这种织物通过有足够刚性,但又有很稀疏的栅网加以支承,以电镀或镀塑的丝为范例。其也可以支撑在金属笼形圈上。这个笼形圈由沿着消声器轴向排列较大间距的金属棒组成。它具有防止危险的静电荷出现的优点。这个金属笼形圈最好借助于软管和电磁阀用适宜连接到压缩空气源的管路组成;这些管子是如此排列,在该管路加以连接后,以致起到喷射器的作用,使其喷射器口指向通风机的叶片。除了在清洁后使隔音材料快速干燥外,这种布置允许在偶然事故或停电情况下自动有效的临时通风。
隔音材料层的外支承壁可以是金属笼形圈或栅网的形态或者具有在适当位置上固定疏松的织物用的足够刚性和疏散的网孔。
隔音材料层所知形式是由石棉,玻璃纤维或其它任何多孔材料组成。
由于取决于消声器的尺寸和可达到的压缩空气源的功率,其能够把存在于消声器的外壳和隔音材料层之间的环形空间借助于间壁划分成环形组元,以便形成适于连续地连接到压缩空气源的多组元间隔,这些间隔可以是纵向的或者是横向的。
因此就能够再生一部分隔音材料层的同时,可以连续地移动或打开外壳的可活动的板。
当消声器上在适当的位置上装配由外壳固定的隔音材料组成的中心球状零件时,在隔音材料内形成了一个中心空间,这个空间由内壁所围绕,并且与清洗液供应管相连接。这个球形零件象环形隔音材料那样的方式加以再生。这球状零件和环形层可同时或分开进行再生。正如在隔音材料环形层的圆柱形壁的情况,球形零件的外壁是由栅网或金属笼形圈组成,在适当位置上固定疏松质地的织物。
现在将通过发明的两个实施方案仅有例子 给予描述,其中可参考所作出的相应附图。
图1是按照这发明的第一种状况和可就地再生的消声器的截面视图。
图2是图1的消声器的侧视图。
图3是按照本发明的第二种状况和可就地再生的消声器的截面视图。
图4和图5是表示声响衰减比较试验的过程中测试所作的位置图。
参照图1和2,按照本发明的第一种状况的可就地再生的消声器包含一不打孔金属板的外壳[1],该外壳与在其里面容纳的隔音材料层[2]是分开的,也就是说不实际连接。在这个实施方案中,在径向的方向形成一间隙,以便在外壳[1]和隔形材料层[2]之间形成一环形空间[3]。这个环形空间[3]在其轴向相对二头加以封闭,而是与使该空间能够连接到压缩空气和含有洗涤剂的水的供应的连接器[4]连通。
隔音材料[2]是用合成纤维疏松质地织物[5]支承该材料的内表面,该材料又通过由管道[6]构成的刚性笼形圈加以支承。处于消声器里面的管道部分都打孔,在消声器外面管道都连接到软管[7],其端接在形成压缩空气分配系统的电动气动阀[8]。
隔音材料[2]是通过疏松质地合成纤维织物支承该材料的外表面[9],最好其同外表面的织物[5]是一样的,这种织物又用半刚性大目数栅网支承,最好是镀塑的丝。这种外支承撑壁[10](没有在图中详细表示)是通过环形空间[3]同外壳[1]分开。
图3用截面表示消声器的第二实施方案,所装配成的消声器在某些方面类似于在图1和图2所示的那种,从而类似的参照号表示相类似的部分。第二实施方案是按照发明的第二种状况,按照该状况,不带孔的金属板外壳[1′]是由可活动的板组成。刚性的纵向构架[11]装有铰链[12],借助于铰链板[13]铰接地安装在铰链的纵向边缘之一上。这相对的纵向边缘使得铰链能够以密闭的状态固定各个板[13]到构架[11]上。同样地在这个例子中,外壳[1′]是与隔音材料层[2]分隔开。因此,在图1和图2中,环形空间[3]已不再是必要的。所以,就能够顺着板[13]的里表面衬以绝缘材料层[14]。图3也表示刚性构架[11]起到在适当位置上借助定位架[15]固定隔音材料层[2]的外壁[10]。
类似的定位架[15](未被表示)在图1和图2所示的例子中同样可以提供,其中并不去除外壳[1]和隔音材料[2]之间的隔开的特点。因此,可形成作就地再生的环形空间[3]。
在图3所示的例子中,在纵轴方向最好使用分开的可活动板,以便在使用时不断地清洗消声器。
正如上面所阐述的,为了进行清洗和干燥,在图1和图2所示的消声器情况的就地再生在于连接连接器[4]和把阀[8]打开。按图3所示的消声器来说,就可以停止通风机、打开所有板[13],借助于喷咀[16]从外部喷入加有洗涤剂的压缩水,其喷入的速率可以按清洗的隔音材料体积计算,以每立方米一分钟。水滴过大部分材料[2]。最好达到用粘着剂将防水带[17]粘到隔音材料的底部。在使用中,只要将整个设备稍微有些纵向倾斜,洗涤剂就会很容易地被收集,疏通,并排除。
因为本发明的消声器在结构上不同于常规的消声器,本发明的发明者们已证实该消声器的声响衰减性能。
根据法国标准NFS31-021对安装在培兰(BERRy)26千瓦、HM2-1560型电动通风机上的具有不同吸收的消声器进行比较试验,该风机提供以每秒4.3立方米正常输送到传输回路,其中,通过调节流量板,维持压力在相当于200毫米水柱值内。
图4表示在吸入口前和根据NFS31-021标准规定的角度和距离测得的不同点的声响等级。
测量:
-在距离r为1.35米处,直径D=0.7米的通风机前面不带消声器(SSS),
-在距离r为1.40米处,直径D=0.8米的通风机前具有常规的消声器(SSt),
-在距离为1米,具有按照本发明(Spr)的第一种状况消声器。
得到表一中总结的结果
表 一
SSS SSt Sp r
Lp 1 109 d BA 85 d BA 82 d BA
Lp 2 110 d BA 92.5 d BA 84 d BA
Lp 3 113 d BA 92.4 d BA 93.5 d BA
Lp 111.1 d BA 92.4 d BA 89.3 d BA
Lw 121.7 d BA 103.3 d BA 99.6 d BA
Lp 1,Lp 2,Lp 3是声响等级,LR是受重表面声响压力,Lw是根据NFS-31-021标准的有效声压。
因此,作为根据本发明所构成的消声器看出,声响衰减效率是22.1,而对于常规的消声器其效率仅18.4。
图5表示在一设备中不同点所测得的声响等级,其中,通风机含有一消声进入孔[18],电动通风机[19],以及消声器普通排出孔[20]。整个测试距壁1米处做的。结果归纳在表2。
表 二
所作测量的点
(调整分贝) A B B′ C C′ D D′ E E′
SSS 112 101 95 96 95 92 92
SSt 96 83 82 83 82 83 83 82 82
Sp r 97 80 80 82 81 80 82 76 78
在不违反本发明的范围内,上述描述的例子可作修改。例如,环形空间[3]可以通过轴向和纵向分隔部分加以划分,以形成适合连接的分隔室,而不管是整个一起或者分开地连接到清洗液供应管。在本发明的第二种状态中,这些分隔室能相当于外壳[11]的可活动的板。内壁和外壁可用许多方法加以构成,尽管在许多情况下最好提供具有大于50%的表面孔隙率的疏松质地支承。