---

Это также важно, если и источник, и оконечная нагрузка являются реактивными, т.е. непоглощающими. При этих условиях появляющиеся нежелательные резонансные эффекты могут привести к сильной связи между различными частями системы. Формально влияние таких условий монтажа может быть описано формулой

, (3)

где - уровень звуковой мощности, излучаемый концом канала, дБ;

- уровень звуковой мощности, излучаемый источником в канал с безэховым оконечным устройством, дБ;

- потери при прохождении (см. 3.11), дБ;

- потери при отражении от выпускного конца канала (см. 3.14 и 6.2.2.2), дБ;

- коррекция, учитывающая условия монтажа, дБ. В диссипативных системах обычно не превышает 10 дБ.

Воздействие отраженного звука на источник, описываемое слагаемым , может приводить к увеличению или уменьшению излучения звука.

Примечание - Для сильно реактивных систем в узкой полосе частот может принимать большое положительное значение, что указывает на реальное усиление глушителем звуковой энергии источника.

5.5 Устойчивость к абразивному износу и защита поглощающих поверхностей

Износ материалов, используемых в диссипативных глушителях, может привести к появлению частиц звукопоглощающего наполнителя, переносимых газовым потоком.

Примечание - Практически отсутствуют данные о допустимой концентрации частиц для длительной работы глушителя.

Если поверхность звукопоглощающего материала повреждена, даже при небольшой скорости потока возможно выдувание большого количества частиц вследствие эрозии. В результате этого может быть целиком истощен поглощающий элемент (поглощающая пластина).

Защиту звукопоглощающего наполнителя глушителей от влаги, воды или загрязнений, переносимых газом (в частности в больницах и на предприятиях общественного питания и пищевой промышленности), обеспечивают герметичной упаковкой звукопоглотителя в фольгу. Такая фольга, уменьшая характеристики ослабления на высоких частотах (обычно свыше 1 кГц), может порваться во время работы установки. Разность полного (т.е. статического и динамического) давления внутри и снаружи изолируемого элемента является причиной напряжения в фольге. Высокие температуры и острые (и горячие) частицы в потоке увеличивают риск повреждения, таким образом защита звукопоглощающего наполнителя с помощью фольги требует тщательного подбора ее толщины, учета температуры, скорости потока и запыленности газа.

5.6 Противопожарная защита и взрывозащита

Существует повышенная опасность возгорания или передачи пламени вентиляционными глушителями при переносе масляных аэрозолей. Такие глушители применяют, в частности, в химических лабораториях, больших кухнях и испытательных установках для двигателей. Органические вещества, такие как пшеничная или молочная пыль, могут образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, и, что следует учитывать, когда запыленные этими веществами газовые потоки переносятся через глушитель.

Во всех этих областях использования глушителей и в соответствии со строительными нормами и правилами для изготовления глушителей следует применять негорючие материалы. Накапливание жировых, масляных веществ и пыли в поглощающих материалах должно быть исключено применением соответствующих конструкций глушителей и выбором места их расположения. Резонаторные глушители без поглощающих материалов с использованием мер предосторожности от пылевых отложений также пригодны с точки зрения требований противопожарной защиты и взрывозащиты.

5.7 Запуск и останов оборудования

Глушители, используемые в технологическом оборудовании, могут быть причиной возникновения трудностей при его запуске и останове. Необходимо обеспечить достаточное пространство для размещения компонентов глушителя, чтобы допустить значительные изменения давления и/или температуры. В частности, при изменениях давления и наличии защитных покрытий из фольги снятие давления должно происходить и в слое поглотителя.

Запуск и останов оборудования часто проводят при температурах ниже точки росы внутри поглощающей облицовки и внутри корпуса глушителя. Накапливание влаги должно быть предотвращено (например, с помощью установки "осушения"). При этом возможна коррозия. Конденсат следует удалять через дренаж.

5.8 Коррозия

Металлические листы оболочек, кожухов и перегородок глушителей, равно как и монтажные фланцы, должны быть защищены от воздействия атмосферных факторов, кислот в выпускных газах и разностей электрических потенциалов различных материалов. Коррозию можно предотвратить подбором специальных материалов (например, алюминия) или применением защитных покрытий (например, резины).

5.9 Гигиенические требования и риск заражения

Должны быть удовлетворены специальные требования, например:

- к чистым помещениям;

- к производствам приготовления пищи;

- к помещениям медицинского назначения;

- к энергетическим предприятиям.

Гигиенические проблемы могут возникать при отложении пыли на адгезивных поверхностях звукопоглощающих облицовок, особенно при повышенной влажности. Существует риск бактериального заражения, особенно при повышении температуры. Ядерное загрязнение может иметь место в ядерных энергетических установках.

В таких критических условиях следует использовать для глушителей гладкие поверхности. Следует исключать наличие больших полостей и выступающих ребер из-за их способности накапливать пыль и влагу, а также увеличивать потери давления.

5.10 Осмотр и очистка, обеззараживание

Мероприятия по осмотру, чистке или замене глушителей или пластин следует проводить по мере необходимости.

Специальные требования к широко используемым системам кондиционирования воздуха предусматривают проводить очистку и обеззараживание через определенные интервалы времени. Поэтому необходимо обеспечить демонтаж элементов (пластин) для очистки (обеззараживания) или замены. В этом случае корпус глушителя должен быть основательно очищен. В зависимости от конструкции звукопоглощающие пластины должны быть очищены с использованием сжатого воздуха, струи пара, щеток и растворителей или обеззараживающих жидкостей.

Налет пыли, образующийся на звукопоглощающих пластинах после определенного времени эксплуатации в условиях запыленного потока, приводит к уменьшению вносимых потерь. Поэтому должны быть проведены соответствующие мероприятия, обеспечивающие очистку звукопоглощающих пластин через определенные интервалы времени.

6 Представление характеристик глушителей различных типов

6.1 Диссипативные глушители

6.1.1 Простые диссипативные глушители

Простой диссипативный глушитель представляет собой прямую трубу со звукопоглощающей облицовкой круглого или прямоугольного поперечного сечения без каких-либо соединений (см. рисунок 2).

1 - оболочка; 2 - звукопроницаемое покрытие;

3 - труба для прохождения потока; 4 - звукопоглощающий материал

Рисунок 2 - Диссипативный глушитель (схематично)

Звукопоглощающий элемент состоит из одного или нескольких слоев поглощающего материала и звукопроницаемого покрытия. В качестве поглощающего материала используют тонкие минеральные, металлические или пластмассовые волокна и структуры с открытыми порами, изготовленные из пенопласта, металлокерамики или бетона. В крупнозернистых структурах скорость воздуха имеет меньшее влияние по сравнению с турбулентностью. В этом случае разность давлений будет увеличиваться как квадрат скорости потока. Такие нелинейные эффекты могут иметь место в глушителях, где поток проходит через поглотитель или вдоль него. Для защиты волокнистых и пористых материалов, испытывающих большие нагрузки, применяют перфорированные металлические листы с ромбовидной или ребристой ячейкой в сочетании с плотно сплетенным проволочным экраном, стеклотканью или полотном из стального волокна. Для ослабления жестких условий эксплуатации могут быть использованы тонкая фольга, стекловолокно или синтетическая вата.

Потери при прохождении (или вносимые потери , см. 3.11) в простом диссипативном глушителе могут быть выражены формулой

, (4)

где - ослабление неоднородностями, дБ;

- удельные потери распространения вдоль глушителя, дБ/м;

- длина глушителя, м.

Ослабление неоднородностями может быть определено путем измерений при лабораторных испытаниях для некоторого типа глушителя при двух разных длинах и . Если вносимые потери и измерены для длин и при отсутствии влияния побочной передачи звука внутри или вокруг глушителя, ослабление неоднородностями может быть определено по формуле

. (5)

Удельные потери распространения определяют из таких измерений следующим образом:

. (6)

Для качественной оценки удельных потерь распространения может быть использовано отношение Пейнинга:

, (7)

где - длина периметра канала, облицованного изнутри звукопоглощающим материалом, м;

- площадь поперечного сечения канала, м ;

- коэффициент поглощения звука покрытия.

Чем больше отношение площади поверхности поглотителя к площади поперечного сечения канала и выше коэффициент поглощения облицовки глушителя , тем выше эффективность диссипативного глушителя. Наличие небольших звукоотражающих поверхностей приводит лишь к незначительному отклонению от этой закономерности.

Свободная площадь поперечного сечения канала зависит от максимально допустимой скорости потока. Эта скорость не должна чрезмерно увеличиваться из-за ее влияния на срок службы глушителя, вносимые потери и потоковый шум. Если площадь определяется размерами присоединяемой трубы, то поперечное сечение может быть круглым или прямоугольным. Из формулы (7) следует, что более предпочтительными являются узкие прямоугольные отверстия, длинные стороны которых облицованы звукопоглощающим материалом. Эти отверстия препятствуют также образованию звуковых лучей в случае, если расстояние между стенками превышает половину длины звуковой волны.

Высокие значения коэффициента поглощения звука возможны при условии, что толщина звукопоглощающей облицовки составляет не менее одной восьмой части длины звуковой волны. Этот критерий выполняется в простых диссипативных глушителях даже для низких частот, если присоединяемая к входу глушителя труба имеет достаточно большое поперечное сечение. Когда ширина канала становится значительно меньше половины длины волны подлежащего ослаблению звука, пропорциональность коэффициенту поглощения облицовки, следующая из равенства (7), нарушается. Более того, эта формула неприменима для высоких частот, когда имеет место лучевое распространение звука, совсем не попадающего на звукопоглощающую облицовку.

Звукопоглощающий материал характеризуется удельным сопротивлением продуванию [3].

, (8)

где - плотность поглощающего материала, находящегося под давлением, кг/м ;

- плотность поглощающего материала при атмосферном давлении, кг/м ;

- вязкость газа, Н·с/м ;

- средний диаметр волокон, м.

Для глушителей применяют материалы с удельным сопротивлением продуванию от 5 до 50 кН·с/м .

Влияние температуры и давления на сопротивление продуванию слоя материала толщиной приблизительно описывается следующим равенством:

, (9)

где - абсолютная температура, К;

- абсолютный нуль по шкале Кельвина, К;

- давление газа, Па;

- опорное давление газа, Па;

- волновое сопротивление газа для плоской волны, Н·с/м .

Типичные температуры, ожидаемые для различных источников звука, и предельные температуры для различных звукопоглощающих материалов приведены в приложении С.

Примеры для удельных потерь распространения в каналах с круглым поперечным сечением и облицовкой различной толщины изображены на рисунке 3. Они основаны на строгих расчетах в отсутствие потока и типичных значениях для удельного сопротивления минеральной ваты. Слой облицовки имеет сильный эффект поглощения на низких частотах.

Толщина облицовки : 1 - 0,15 м; 2 - 0,10 м; 3 - 0,05 м.
Свободный диаметр канала	0,2 м.
Удельное сопротивление продуванию изотропного поглотителя	12 кН·с/м .
Сопротивление продуванию специального покрытия, моделирующего влияние пылевого налета или плотно надетой оболочки	0,2 кН·с/м .

Рисунок 3 - Зависимость расчетного значения удельных потерь распространения от частоты

для простого диссипативного глушителя с круглым поперечным сечением и толщиной облицовки

В некоторых случаях необходимо защитить окружающую обстановку от наполнителя глушителя или наполнитель от газового потока. Это выполняют с помощью тонких непроницаемых или перфорированных покрытий. Для широкополосного ослабления эффективную массу на единицу площади покрытия следует выбирать как можно меньшей. Эффективная масса - это или масса непроницаемой оболочки, или масса воздуха, колеблющегося около перфорированного покрытия, деленная на долю открытой площади.