Динамическая сирена

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 О К 7/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ газов от пыах для очистизобретения ы за счет у повышени меньшения расхоаз подается в жатыи по канами 12 тор ременного адающими я диска 4 авления тверсти ысокого ованным ки 10 к меры 9 п ески сов давлени с отвер периоиями 6 ющего ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Медников Е,П. Акустическая ко агуляция и осаждение аэрозолей, - И.:Энергия, 1963, с.29-33,Патент Японии У 49-38723,кл, В 06 В 1/00, 1974.(57) Изобретение относится к созданию высокоинтенсивных акустическихколебаний и может быть использован в аппара ли. Цель КПД сире да возду камеру 2 лам, обр цовой ст1288753В рупор 1 сжатый газ поступает по волн, Выполнение отверстий 13 в виканалам, образованным отверстиями де сопл, выходными отверстиями обра в стенке 1 1 и отверстиями в диске щенных в сторону рупора 1, а соот. Модуляция газового потока при пе- ветствующих отверстий 7 - овальными риодическом совпадении отверстий 13 позволяет формировать высокоскорости 7 вызывает генерацию акустических ные потоки газа. 4 ил.Изобретение относится к области создания высокоинтенсивных акустических колебаний и может быть использовано в аппаратах для очистки газов от пыли. 5Цель изобретения - повышение КПД сирены за счет уменьшения расхода воздуха.На фиг. 1 изображена динамическая сирена, разрез; на фиг.2 - схема 10 взаимного расположения отверстий, выполненных в торцовой стенке камеры переменного давления, расположенной со стороны рупора, и в диске, установленном с зазором к этои стен 15 ке, в период от начала истечения газа из камеры переменного давления в рупор до окончания, на фиг.3 - график изменения давления внутри камеры переменного давления; на фиг.ф - схема взаимного расположения отверстий, выполненных в торцовых стенках камеры переменного давления и в 1дисках.25Динамическая сирена содержит корпус с примыкающим к нему рупором 1 (фиг.1), камеру 2 высокого давления, соединенную с входным патрубком 3 для подачи сжатого газа, ротор в ви. де двух дисков ф и 5 с отверстиями 6 и 7, жестко закрепленных на валу 8 привода вращения. Между камерой 2 высокого давления и рупором 1 расположена камера 9 переменного давления, в торцовых стенках 10 и 11 которой выполнены соответственно отверстия 12.и 13. Отверстия 12 (фиг.ф) торцовой стенки 10 камеры 9 переменного давления и отверстия 6 в диске ф вы О полнены в виде овальных секторов, большие оси которых ориентированы радиально. Отверстия 13 торцовой стенки 11 камеры 9 переменного давления , выполнены в виде сопл, выходные от 2верстия которых обращены в сторону рупора 1, а отверстия 7 диска 5 выполнены в виде овалов, больше оси которых ориентированы перпендикулярно радиусам, Диск ф установлен с зазором к стенке 10, а диск 5 - с зазором к стене 11 и рупору 1. Величина зазора составляет 0,01-0,05 мм.Сирена работает следующим образом.Сжатый газ по патрубку 3 подается в камеру 2 высокого давления. Когда отверстия 12 перекрыты диском ф, сжатый газ не поступает в камеру 9 пере- менного давления и избыточное давление в ней равно нулю. При вращении вала 8 с дисками ф и 5 отверстия 6 и 7 последних периодически соЪпадает с отверстиями 12 торцовой стенки О и отверстиями 13 торцовой стенки 11. При этом сжатый газ из камеры 2 высокого давления по каналам, образованным отверстиями 12 и 6, поступает в камеру 9 переменного давления, а затем в рупор 1 по каналам, образованным отверстиями 13 и 7, Модуляция1газового потока при периодическомсовпадении отверстий 13 и 7 приводит к генерации акустических волн. Истечение газа через сопло 13 (Фиг,2) начинается в момент временисоответствующий положению 1 сопла 13 и отверстия 7, и заканчивается в момент времени й , соответствующий положению 1 У сопла 13 и отверстия 7. Наиболее эффективное излучение происходит в период времени йй =Е -, когда сопла 13 полностью открыты отверстиями 7 и коэффициент полезного действия сирены в этот период максимальный. В периоды времени фС =-1 и дй д=й -й сопла, 13 частично перекрыты диском 5 и излучение неэффективно, так как нарушаются условия1288753 50 55 формирования высокоскоростной струисоплами 13 и КПД сирены в эти периоды минимальный,КПД динамической сирены можетбыть повышен эа счет снижения непроизводительного расхода сжатого газав периоды времени дй. и д , Для1этого необходимо, чтобы избыточноедавление на выходе сопл 13 в периоды времени а 1, и ь равнялось нулю,а в период времени дС - максимальному давлению Р (кривая а, фиг.3).Снабжение динамической сирены дополнительной камерой 9 переменного давления позволяет повысить КРД сиреныза счет снижения непроизводительногорасхода воздуха в периоды, когдасопла 13 неполностью открыты отверстиями 7 диска 5. Для получения на входе сопл 13 формы давления, соответствующего кривой а (фиг.3), необходимо соблюдение определенных соотношений между объемом камеры 9 переменного давления 9, размерами отверстий6, 7, 12 и 13 и взаимным расположе 25нием отверстий. Для формирования высокоскоростных потоков газа отверстия 13, выполненные в стенке 11 камеры 9 переменного давления, должны быть выполнены в виде сопл, обращенных выходными отверстиями в сторону рупора 1, Поскольку период времени ьС должен быть больше нуля, то угловые размеры вы ходных отверстий 7 должны быть больше угловых размеров выходных отверстий, а их радиальные размеры должны быть равны. Следовательно, отверстия 7 на диске 5 со стороны рупора 1 должны быть расположены так, чтобы их большие оси были ориентированы перпендикулярно радиусам (фиг.4).Максимальное давление Р в камеик ре 9 переменного давления при полностью открытых отверстиях 12 и 13 определяется соотношением(1)д +8где Б и Б - площади соответственно отверстий 12 и 13. Из соотношения (1) следует, что величина Р будет близкой к Р, если Б, ъ)Б , В предлагаемой конструкции сирены это достигается эа счет выполнения отверстий 12 в стенке 10 в виде овалов, большие оси которых ориентированы радиально (фиг.4). В период времени Ь 1 истечениегаза из сопл 13 должно происходитьпри уменьшающемся давлении. Для этого необходимо, чтобы к моменту времениотверстия 12 (фиг,4) былиполностью перекрыты диском 4. Этодостигается за счет того, что задниефронты отверстий 6 должны быть смещены в направлении вращения на величинууглового размера отверстий 13по сравнению с задними фронтами отверстий 7, по отношению к заднимфронтам соответственно отверстий 12и 13.Давление в камере 9 переменногодавления должно достигнуть максимальнога значения Р к моменту времениПоскольку Б . Б , то заполнениекамеры 9 происходит быстрее, чем ееразгрузка, в период д и в зависимости от величин Б и Б составит1(0,4-0,2) М . Так как , = д, тодля достижения давлением в камере 9к моменту времени Т, величины Р необходимо, чтобы передние фронты отверстий 6 были смещены в направлении,противоположном направлению вращения,на величину (0,6-0,8)М углового размера отверстий 13 по сравнению с передними фронтами отверстий 7, по отношению к передним фронтам отверстий12 и 13 соответственно,Объем камеры 9 переменного давления выбирается экспериментально изусловия, чтобы максимальное избыточное давление в ней достигалось к моменту времени С, и чтобы за периодьС оно убывало практически до нуля(кривая б, фиг.3). Применение предлагаемой динамической сирены в диапазоне частот 40- 250 Гц для регенерации осадительных поверхностей при технологической и санитарной очистке газов от пыли позволяет повысить КПД в 1,25-1,53 раза. Формула изобретения Динамическая сирена, содержащая корпус с примыкающим к нему рупором, камеру высокого давления с патрубком подачи сжатого газа и приводной вал с жестко закрепленными на нем двумя роторами, выполненными в виде дисков с отверстиями, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД за счет уменьшения расхода воздуха, она снабжена камерой перемен1288753 рг.Л Направлен Юраиеюия Составитель Е.ЛитвиновТехред В.Кадар Корректор А.О р актор В.Пет Тираж Зб 8 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наказ 7814/50 ПодписноСР аб., д. 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 ного давления, расположенной междурупором и камерой высокого давления,в торцовых стенках которой со стороны камеры высокого давления и со стороны рупора выполнены отверстия, приэтом один из дисков установлен внутри камеры переменного давления у торцовой стенкипримыкающей к камеревысокого давления, отверстия в этомдиске и в торцовой стенке выполненыв виде овальных секторов, оси которых ориентированы радиально, а второй диск установлен между торцовойстенкой камеры переменного давленияи рупором, причем отверстия в торцо. вой стенке выполнены в виде сопл, 5 обращенных выходными отверстиями всторону рупора, а отверстия в дискевыполнены в виде, овалов, большиеоси которых ориентированы перпендикулярно радиусам и смещены относи"тельна. отверстий первого диска в направлении вращения приводного вала.