Pobierz dokument

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12)
OPIS PATENTOWY
(19)
(21) Numer zgłoszenia: 378392
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
PL
208678
(13) B1
(11)
(51) Int.Cl.
F23L 5/02 (2006.01)
(22) Data zgłoszenia: 12.12.2005
System tłumienia wentylatora
(54)
(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
INSTYTUT TECHNIKI GÓRNICZEJ KOMAG,
Gliwice, PL
25.06.2007 BUP 13/07
(72) Twórca(y) wynalazku:
MAREK PIERCHAŁA, Gliwice, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.05.2011 WUP 05/11
(74) Pełnomocnik:
PL 208678 B1
rzecz. pat. Elżbieta Olbrzymek
2
PL 208 678 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest system tłumienia wentylatora, zwłaszcza wentylatora współpracującego z kotłem energetycznym.
Podczas pracy wentylatorów, zwłaszcza współpracujących z kotłami energetycznymi mamy do
czynienia z ponadnormatywną emisją hałasu. Hałas ten, ze względów bezpieczeństwa pracy, musi
zostać ograniczony do wartości dopuszczalnych. Znane są rozwiązania ograniczające hałas niektórych maszyn i urządzeń z użyciem biernych środków redukcji hałasu. Należą do nich ekrany, obudowy
i osłony akustyczne. Znana jest z opisu wzoru użytkowego nr Ru 61 483 osłona akustyczna transformatora energetycznego. Osłonę tą stanowi tunelowy kaptur z tworzywa dźwiękochłonnego, czołowo
zamknięty i dennie otwarty. Ma ona bocznie, wzdłuż górnej czaszy ukształtowany szczelinowy tłumik
powietrza, natomiast na bocznych pionowych płaszczyznach ma zabudowany szereg inżektorowych
wentylatorów, które wymuszają przepływ powietrza pomiędzy korpusem transformatora i osłoną.
Zadaniem osłony jest tłumienie akustycznych skutków pracy transformatora, jak i intensyfikacja procesu chłodzenia w wyniku wymuszonego przepływu powietrza w szczelinie pomiędzy osłoną a transformatorem. Znana jest również, z opisu wzoru użytkowego Ru 61 772, osłona akustyczna energetycznej
turbiny parowej. Osłona ta składa się z dwukomorowego zespołu segmentowego o płaskich dźwiękochłonnych segmentach połączonych wzajemnie rozłącznie. Od góry zespół osłony jest otwarty przepływowo, przy czym górne zamknięcie tworzy szereg pionowych płyt usytuowanych poprzecznie
do osi turbiny, o budowie wewnętrznej dźwiękochłonnej. W bocznych pionowych ściankach osłony,
w części przypodłogowej wykonane są kanały wlotowe dla grawitacyjnego przepływu powietrza wewnątrz osłony. W obszarze urządzeń wymagających kontroli i obsługi wykonane są uchylne drzwi
wejściowe. Dodatkowo, nad każdymi drzwiami zainstalowane są wentylatory tłoczące o ukierunkowanym strumieniu i żaluzjowe przysłony.
Natomiast w znanych i dotychczas stosowanych rozwiązaniach tłumiących hałas emitowany
przez wentylatory, zwłaszcza współpracujące z kotłami energetycznymi najczęściej stosuje się kurtyny
akustyczne, ekrany lub inne przegrody akustyczne, których zadaniem jest ograniczenie ponadnormatywnej emisji hałasu. W celu ograniczenia hałasu stosuje się również osłony o stosunkowo prostej
konstrukcji, które tworzą spójną, trudną do demontażu konstrukcję.
Ponieważ wentylatory współpracujące z kotłami energetycznymi charakteryzują się dużą mocą
akustyczną oraz szerokim pasmem oddziaływania, to dotychczas stosowane środki ograniczające
hałas można uznać za niewystarczające i/lub kłopotliwe w eksploatacji. Również dotychczas stosowane osłony ze względu na niedostateczne wytłumienie rejonów wlotów i wylotów powietrza tylko w nieznacznym stopniu ograniczają emisję hałasu. Ich montaż i demontaż wymaga często długiego czasu,
co jest szczególnie uciążliwe w przypadku obiektów energetycznych wymagających ciągłego nadzoru.
Ponadto, znane są z opisów wzorów użytkowych PL Ru 52 692 i PL Ru 62 136 oraz z opisu
EP 1 453 181 rozwiązania przeznaczone do tłumienia hałasu.
Rozwiązanie przedstawione w opisie wzoru użytkowego PL Ru 52 692 przedstawia pojedynczą
obudowę akustyczną z zabudowanymi wzdłuż dłuższych boków obudowy tłumikami. Obudowa ta
stanowi zwartą konstrukcję (klatkę), którą wypełniono materiałem dźwiękochłonnym.
Rozwiązanie przedstawione w opisie wzoru użytkowego Ru 62 136 stanowi zespół tłumienia
hałasu zespołu chłodnic wentylatorowych. Zespół ten pod względem konstrukcji klasyfikuje się do
tłumików.
Z kolei rozwiązanie przedstawione w opisie patentowym EP 1 453 181 przedstawia osłonę silnika dmuchawy. Podobnie, jak w opisie wzoru użytkowego PL Ru 62 136, jest to niezwykle prosta,
zwarta konstrukcja.
Wszystkie trzy wymienione wyżej urządzenia mają zwartą konstrukcję i nie posiadają rozwiązań
ułatwiających jej montaż / demontaż.
Zgodnie z wynalazkiem, w systemie tłumienia wentylatora wokół zespołu wentylatora utworzony
jest kadłub z zamocowanych sztywno rozłącznie dźwiękochłonnych segmentów zewnętrznych w postaci osłony silnika i osłony wentylatora, a osłona silnika posiada kanał powietrza, który jest wyposażony w kasety tłumiące hałas. Istota rozwiązania polega na tym, że system tłumienia wentylatora ma
trzyczęściową osłonę wentylatora oraz osadzony przesuwnie względem podłoża dźwiękochłonny
segment środkowy, który stanowi osłonę rejonu sprzęgła, a znajdujący się w osłonie rejonu silnika
kanał wlotowy powietrza ma w przekroju wzdłużnym kształt zbliżony do litery Z, natomiast osłona rejonu sprzęgła posiada na górnej powierzchni kanał wylotowy powietrza, który podzielony jest na dwie
PL 208 678 B1
3
komory. Ponadto, na zewnątrz osłony rejonu silnika, pod kanałem wlotowym powietrza, zamontowana
jest do podłoża kaseta tłumiąca.
Korzystne jest by kasety tłumiące hałas, zamocowane wewnątrz kanału wlotowego powietrza,
były usytuowane równolegle do przepływającej strugi.
Korzystne jest również gdy komory wylotowe powietrza przedzielone są kasetami tłumiącymi
hałas, usytuowanymi równolegle do przepływającej strugi.
Istotne jest, by osłona górna wentylatora, zamykająca górną wolną przestrzeń pomiędzy osłonami lewą i prawą wentylatora miała postać kasety dźwiękochłonnej.
Ponadto istotne jest, by układ tłumienia wentylatora wyposażony był w izolację akustyczną
przewodów odprowadzających i doprowadzających gaz.
Istotne jest, by osłona rejonu sprzęgła oraz osłona rejonu silnika miały po bokach zamocowane
uchwyty transportowe.
Niezwykle istotne jest również zabudowanie w bocznych ścianach osłony rejonu sprzęgła
i osłony rejonu silnika powierzchni oszklonych, umożliwiających ciągły nadzór układu. Korzystna jest
również zabudowa powierzchni oszklonych w tylnej ścianie osłony rejonu silnika.
Przedmiot wynalazku zilustrowano w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1, fig. 2
oraz fig. 3 ukazują system tłumienia wentylatora w widoku perspektywicznym, przy czym fig. 1 przedstawia ogólnie system tłumienia wentylatora, fig 2 - system tłumienia wentylatora z rejonem sprzęgła
częściowo otwartym a fig. 3 - system tłumienia wentylatora pozbawiony osłon rejonu sprzęgła i silnika,
natomiast fig. 4 ukazuje system w widoku, z góry z uwzględnieniem kierunków przepływu powietrza
w obszarze wentylatora, fig. 5 - system tłumienia wentylatora w widoku z boku, z przekrojem wzdłużnym ściany tylnej osłony rejonu silnika w obszarze kanału wlotowego powietrza, a fig. 6 - przekrój
poprzeczny przez osłonę rejonu sprzęgła z widocznym wylotem powietrza usytuowanym na górnej
powierzchni osłony rejonu sprzęgła.
System tłumienia wentylatora tworzą następujące ustroje dźwiękochłonne: osłona rejonu sprzęgła 1, osłona rejonu silnika 2, trzyczęściowa osłona wentylatora 3, 4, 5, kaseta tłumiąca 6, izolacja
akustyczna rurociągu 7 oraz izolacja akustyczna przewodu 8.
Osłona rejonu silnika 2, stanowiąca segment zewnętrzny systemu tłumienia wentylatora, montowana jest sztywno rozłącznie do podłoża i ma w tylnej ścianie kanał wlotowy 9, który to ma w przekroju wzdłużnym kształt zbliżony do litery Z. Wewnątrz kanału wlotowego powietrza 9 znajdują się
kasety 10 tłumiące hałas, które są usytuowane równolegle do przepływającej strugi. Na zewnątrz
osłony rejonu silnika 2, pod kanałem wlotowym powietrza 9, zamontowana jest do podłoża kaseta
tłumiąca 6, która powoduje, że rejon kanału wlotowego powietrza jest dodatkowo wytłumiony i zapobiega powstawaniu odbić fali akustycznej. W odmiennych wykonaniach kanały wlotowe powietrza 9
mogą być usytuowane w ścianach bocznych osłony 2.
Osłona rejonu silnika 2 ma zabudowane w bocznych ścianach uchwyty transportowe 11, które
umożliwiają swobodne przemieszczanie osłony zarówno w pionie jak i w poziomie. Dodatkowo, boczne ściany osłony rejonu silnika 2 mają zabudowane powierzchnie oszklone 12, w celu umożliwienia
ciągłego nadzoru nad układem wentylatora. Powierzchnie oszklone 12 mogą znajdować się również
w tylnej ścianie osłony rejonu silnika 2.
Osłona rejonu sprzęgła 1, stanowiąca segment środkowy układu tłumienia wentylatora, sąsiaduje z jednej strony z osłoną rejonu silnika 2, a z drugiej strony z trzyczęściową osłoną wentylatora 3,
4, 5. Osłona rejonu sprzęgła 1 zamocowana jest przesuwnie względem podłoża, tak że w skrajnym
położeniu może być w całości nasunięta na osłonę rejonu silnika 2. Umożliwia to swobodny dostęp do
rejonu sprzęgła i przyłącza kablowego. Osłona ta przemieszcza się po jezdni zamontowanej do podłoża, korzystnie za pośrednictwem rolek lub kół. Osłona rejonu sprzęgła 1 ma w górnej części kanał
wylotowy powietrza 13 z rejonu wentylatora oraz rejonu silnika. Kanał 13 jest dodatkowo wytłumiony
poprzez podział na dwie komory 14, które z kolei są przedzielone kasetami 15, usytuowanymi równolegle do przepływającej strugi.
Po obu stronach osłony zamocowane są uchwyty 16, które umożliwiają jej wygodne przesuwanie lub podniesienie, a w bocznych ścianach osłony rejonu sprzęgła 1 zabudowane są powierzchnie
przeszklone 17, umożliwiające ciągły nadzór nad układem wentylatora, jak również szybki dostęp do
tabliczek znamionowych silnika.
Osłona wentylatora, sąsiadująca z osłoną rejonu sprzęgła 1, składa się z osłony lewej 3 i prawej 4,
połączonych sztywno rozłącznie ze sobą i z podłożem oraz z osłony górnej 5, zamykającej górną wolną przestrzeń pomiędzy osłonami lewą i prawą. Osłona 5 ma postać kasety dźwiękochłonnej. Osłony
4
PL 208 678 B1
3 i 4 odkrywają od strony osłony rejonu sprzęgła 1 pokrywę wentylatora, umożliwiając swobodny dostęp do niej, jak również ułatwiając chłodzenie tego rejonu wentylatora.
Przedstawione rozwiązanie gwarantuje skuteczne tłumienie hałasu. Ponadto umożliwia szybki
montaż i demontaż całego systemu. Przesuwna osłona rejonu sprzęgła umożliwia sprawne wykonanie
przeglądów, jak i bieżącej konserwacji oraz usuwania awarii układu wentylatora. Umożliwia szybki
dostęp do newralgicznych miejsc wentylatora, to znaczy do sprzęgła, pokrywy wentylatora czy przyłącza kablowego silnika. Równocześnie rozwiązanie zapewnia dobrą wentylację osłon.
System tłumienia wentylatora według wynalazku jest formą złożonego zabezpieczenia przeciwhałasowego, utworzonego z różnego rodzaju elementów akustycznych, a także osłon akustycznych
i tłumików przepływowych. Jest to konstrukcja niezwykle złożona akustycznie. System łączy w sobie
tłumiki akustyczne, z wysoką izolacyjnością osłon akustycznych. Istotne jest w nim położenie przedmiotowych tłumików oraz ich kształt, który nie pozwala na bezpośrednie przenikanie fal akustycznych
pomiędzy strefami bez udziału odbić pochłaniających energię fal. Ponadto, w rejonie górnego tłumika
zastosowano dodatkowo obustronne pochłanianie fal akustycznych, niedostępne w dotychczas stosowanych rozwiązaniach. Pozwala to na znaczące podniesienie poziomu redukcji hałasu. Jednocześnie przestrzeń tłumika przedzielono kasetami dźwiękochłonnymi, o dwustronnym pochłanianiu.
Znaczący wpływ na skuteczność rozwiązania ma zastosowanie materiałów o różnych własnościach
pochłaniających.
Zastrzeżenia patentowe
1. System tłumienia wentylatora, w którym wokół zespołu wentylatora utworzony jest kadłub
z zamocowanych sztywno rozłącznie dźwiękochłonnych segmentów zewnętrznych w postaci osłony
silnika i osłony wentylatora, przy czym osłona silnika posiada kanał powietrza, który jest wyposażony
w kasety tłumiące hałas, znamienny tym, że ma trzyczęściową osłonę wentylatora /3, 4, 5/ oraz osadzony przesuwnie względem podłoża dźwiękochłonny segment środkowy, który stanowi osłonę rejonu
sprzęgła /1/, przy czym znajdujący się w osłonie rejonu silnika /2/ kanał wlotowy powietrza /9/ ma
w przekroju wzdłużnym kształt zbliżony do litery Z, a osłona rejonu sprzęgła /1/ posiada na górnej
powierzchni kanał wylotowy powietrza /13/, który podzielony jest na dwie komory /14/, natomiast na
zewnątrz osłony rejonu silnika /2/, pod kanałem wlotowym powietrza /9/, zamontowana jest do podłoża kaseta tłumiąca /6/.
2. System tłumienia wentylatora według zastrz. 1, znamienny tym, że zamocowane wewnątrz
kanału wlotowego powietrza /9/ kasety /10/ tłumiące hałas usytuowane są równolegle do przepływającej strugi.
3. System tłumienia wentylatora według zastrz. 1, znamienny tym, że komory wylotowe powietrza /14/ przedzielone są kasetami /15/ tłumiącymi hałas, usytuowanymi równolegle do przepływającej strugi.
4. System tłumienia wentylatora według zastrz. 1, znamienny tym, że osłona wentylatora
składa się z osłony lewej /3/ i prawej /4/, połączonych sztywno rozłącznie ze sobą i z podłożem oraz
z osłony górnej /5/, zamykającej górną wolną przestrzeń pomiędzy osłonami lewą /3/ i prawą /4/.
5. System tłumienia wentylatora według zastrz. 4, znamienny tym, że osłona /5/ ma postać
kasety dźwiękochłonnej.
6. System tłumienia wentylatora według zastrz. 1, znamienny tym, że wyposażony jest w izolację akustyczną rurociągu /7/ oraz izolację akustyczną przewodu /8/.
7. System tłumienia wentylatora według zastrz. 1, znamienny tym, że po obu stronach osłony
rejonu sprzęgła /1/ zamocowane są uchwyty /16/ do przesuwania lub podnoszenia osłony.
8. System tłumienia wentylatora według zastrz. 1, znamienny tym, że osłona rejonu silnika /2/
ma zabudowane w bocznych ścianach uchwyty transportowe /11/.
9. System tłumienia wentylatora według zastrz. 1, znamienny tym, że w bocznych ścianach
osłony rejonu sprzęgła /1/ zabudowane są powierzchnie przeszklone /17/.
10. System tłumienia wentylatora według zastrz. 1, znamienny tym, że w bocznych ścianach
osłony rejonu silnika /2/ zabudowane są powierzchnie oszklone /12/.
11. System tłumienia wentylatora według zastrz. 1, znamienny tym, że w tylnej ścianie osłony
rejonu silnika /2/ zabudowana jest powierzchnia oszklona /12/.
PL 208 678 B1
Rysunki
5
6
PL 208 678 B1
PL 208 678 B1
7
8
PL 208 678 B1
PL 208 678 B1
9
10
PL 208 678 B1
Departament Wydawnictw UP RP
Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)