انواع سایلنسر یا خفه کن های صنعتی

انواع سایلنسر یا خفه کن های صنعتی

انواع خفه کن صنعتی

خفه کن های صنعتی در خصوص عملکردشان در برابر موج صوتی وارده به آن به دو دسته کلی خفه کن های تشدیدکننده و جذبی، تقسیم شوند. تفاوت اساسی بین این خفه کن ها جنبه آزاد کردن انرژي صوتی از سیستم کانال کشی است. جایی که یک خفه کن نوع تشدیدکننده نصب می شود، انرژي صوتی را به منبع خود برمی گرداند. یکی از نمونه هاي معمول استفاده از خفه کن هاي نوع تشدید کننده در موتورهاي احتراق پیستون است. تمایز خفه کن هاي جذبی با نوع تشدید کننده بر این اساس است که قسمت عمده و مشهود عمل خفه کردن صدا، با تغییر انرژي صوتی به انرژي گرمایی، حاصل می شود. این تبدیل در لایه های ماده جذبی رخ می دهد، که کیفیت ماده جاذب آن، دلیل اصلی و پایه براي طراحی موفق خفه کن است. (شکل شماره 1)

استفاده از خاصیت جذب و تشدید در سایلنسور مدور

شکل 1. استفاده از خاصیت جذب و تشدید در سایلنسور مدور

بطور کلی خفه کن ها بر حسب نوع کاربردشان در اشکال و ابعاد متنوعی ساخته می شوند که می توان آنها را به چهار دسته اصلی تقسیم بندي کرد:

1. واکنشی Reactive
2. انعکاسی (مضمحل کننده) Dissipative
3.  جاذب Absorptive
4.  پخش کننده Dispersive Or Diffusive

خفه کن های واکنشی و مضمحل کننده

ساده ترین شکل یک خفه کننده واکنشی یک محفظه منبسط ساده در یک مجرایی است که صوت را منتقل می کند در محل تغییر سطح مقطع تغییر امپدانس بوجود آمده سبب بازتاب امواج صوتی می شود، که این بازتاب های مکرر سبب کاهش صدا در طول مجرا می باشد.

به هر حال به دلیل شکل این خفه کن ها، می توانند تنها صدا را در سطح باریکی از فرکانس کاهش می دهند. خفه کن هاي واکنشی در کنترل جریان های گازی ضربه ای مانند ورودی موتورها، لوله های خروجی، دمنده ها، و … بیشترین کاربرد را دارد.

خفه کن های جاذب

خفه کن های جاذب تجهیزاتی هستند که از خصوصیات و ویژگی های ماده جاذب متخلخل براي جذب صوت عبوری از تجهیز استفاده می کنند. ساده ترین شکل این گونه از خفه کننده، مجراهای جاذب صوت متشکل از ور قه ای سوراخ دار است. در سایلنسور های جاذب با پوشاندن دیواره داخلی یک مجرا با ماده جاذب صوت همچون پشم سنگ (سر باره) مقاوم به حرارت و اشتعال، می توان به طراحی خفه کننده اي با مشخصات دلخواه پرداخت.

خفه کن های پخشی

خفه کن های پخشی در اصل دستگاه های کاهش فشار می باشند. کاهش صدا در این نوع خفه کن ها مقدار بالائی دارد. این دستگاه ها می توانند به شکل یک قفسه ساخته شوند که طول یک شیر کنترل نصب می شوند و یا به پشت شیر متصل می گردند.

خفه کن های جذبی

ساختار ساده ترین خفه کن های جذبی همان طور که در شکل 2 نشان داده شده، بر اساس استفاده از مواد مناسب برای جذب صدا است که بر روی دیواره های کانال، ساخته می شوند و تحت عنوان داکت های آسترکشی شده خوانده می شوند. در این نوع سایلنسور بدون استفاده از هیچ گونه بافل در مسیر عبور هوا تنها از یک لایه ماده جاذب بروي دیواره های داکت استفاده می کنند. که میزان کاهش صوت بر اساس ابعاد داکت، ضخامت و چگالی ماده جاذب تعیین می شود. البته افزایش بیش از حد طول داکت هم سبب افت فشار بیش از حد سیستم می گردد.

خفه کن جذبی با دیواره های استرکشی شده

شکل 2. خفه کن جذبی با دیواره های استرکشی شده

در این نوع خفه کن اگر ابعاد جانبی کانال هوا بیش از نصف طول موج سیگنال نویز منتقل شده باشد ( λ>ly) آنگاه حرکت سیال درون داکت بصورت یک موج تخت (یا مسطح) در طول کانال خواهد بود. میزان کاهش صوت در داکت آسترکشی طبق رابطه شماره 2 بدست می آید که در آن α ضریب جذب ماده دیواره، (O(m)=2(l_y+l_z محیط کانال S(m²)=l_yl_z سطح مقطع کانال l_x طول خفه کن است.

D=1.1α o/s l_x

در صورت تعبیه بافل های جاذب در مسیر حرکت سیال با افزایش سطح تماس میزان کاهش صوت را بهبود خواهیم بخشید در این گونه از خفه کن ها که تحت عنوان، خفه کن هاي مستطیلی جاذب خواند می شوند.

در شکل (3) نمونه هایی از سایلنسور مستطیلی جهت کنترل نویز طیف های فرکانسی مختلف دیده می شود. همان طور که ملاحظه می فرمایید، جهت کنترل فرکانس های پایین از ترکیب فاصله هوایی بزرگ و ماده جاذب کلفت استفاده می شود. جهت کنترل فرکانس هاي پایین از ترکیب فاصله هوایی نازک و ماده جاذب باریک بهره می گیریم. در خصوص هر دو دسته فرکانس هاي بالا و پایین فاصله هوایی کوچک به همراه ماده جاذب کلفت بکار می بریم.

سایلنسور مستطیلی

شکل 3. نمونه هایی از سایلنسور مستطیلی

 بر اساس مطالب گفته شده و همچنین بنا بر معادله کرامر، میزان کاهش نویز برای سایلنسورهای جاذب که برای آن f>>c/ly است، از رابطه شماره 3 امکان پذیر است، که در آن Θ قسمت حقیقی امپدانس صوتی نسبی ماده، n شماره مد (1،2،3، …) (c (m/s سرعتن صوت در هوا و (f (Hz فرکانس می باشد. (رابطه 3 در فایل پیوستی)

طراحی سایلنسور مستطیلی جاذب جهت فن سانتریفیوژ

مطابق با یافته های فوق به عنوان نمونه به بررسی، کنترل و کاهش صداي ناشی یک دستگاه سایلنسور جهت فن سانتریفیوز واقع در نیروگاه baniase کشور سوریه که توسط طراحان شرکت ماشین اجزاء که سابقه فعالیت در زمینه اندازه گیری، مشاوره، طراحی، ساخت و نصب سیستم های آلودگی صوتی صنعتی را دارا می باشد، طراحی و ساخته شده است می پردازیم. مشخصات فنی مورد نیاز جهت طراحی سایلنسور مورد نیاز در جدول شماره (1) جمع آوری شده است.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ بررسی اصول طراحی صدا خفه کن های صنعتی