Silenciador pneumático, silenciador de ar comprimido
Onde funciona o silenciador pneumático? – Na produção automatizada, muitas vezes são utilizados equipamentos que necessitam de ar comprimido para serem movimentados e controlados. Ao final de um ciclo operacional de um sistema deste tipo, o ar comprimido é liberado no ambiente. A alta velocidade do ar pressurizado cria um ruído alto que pode afetar o bem-estar, a produtividade e a saúde das pessoas no trabalho.
Para reduzir o nível de ruído desses dispositivos pneumáticos, são utilizados silenciadores (silenciadores de ar / silenciadores pneumáticos) feitos de materiais porosos.
Um bom silenciador deve não só fornecer o nível de ruído desejado, mas também evitar que a velocidade e o desempenho do equipamento sejam reduzidos. Silenciadores feitos de alumínio poroso atendem a ambas as exigências. Devido à grande flexibilidade da tecnologia, o alumínio poroso oferece a melhor solução para seus problemas de redução de ruído.
Os silenciadores porosos de alumínio podem ser utilizados em cilindros pneumáticos, válvulas, motores pneumáticos, compressores, ferramentas pneumáticas e outros equipamentos pneumáticos. Os silenciadores não só reduzem o nível de ruído do ar de exaustão, como também protegem o sistema pneumático contra poeira e sujeira que poderia entrar pela válvula.
Alumínio poroso - um material inovador para isolamento acústico
A característica especial e vantagem do alumínio poroso é que ele não é produzido pela sinterização de partículas individuais (grãos), que podem se dissolver sob a influência de vibrações ou choques, mas é fundido. Isto significa que toda a estrutura porosa é uma única peça fundida e não há partículas (grãos) separadas.
Portanto, o alumínio fundido poroso é excepcionalmente resistente à vibração e às cargas de choque. Além disso, o alumínio é um metal muito dúctil. Por exemplo, ele deforma-se sob cargas de choque ao invés de quebrar-se em fragmentos, como é o caso de metais menos dúcteis. Silenciadores feitos de alumínio poroso são feitos como uma peça inteira com seções porosas e seções não porosas, ou seja, feitos de alumínio sólido para o ponto de fixação.
Dimensões e forma dos silenciadores porosos de alumínio
A vantagem do alumínio poroso é que é possível fabricar silenciadores em quase todos os formatos e tamanhos de acordo com as suas necessidades individuais. Também é possível fundir o silenciador de alumínio poroso e a rosca de alumínio sólido em uma só peça, o que simplifica toda a construção e aumenta a durabilidade.
Propriedades acústicas dos silenciadores
Os silenciadores pneumáticos padrão fabricados em alumínio poroso reduzem o ruído em até 75-85 dB e são instalados na válvula de respiro dos sistemas de ar comprimido.
O som é atenuado devido a uma redução na velocidade do ar, isto acontece porque:
A área de saída de ar é aumentada (a área de um silenciador é maior do que a de uma válvula de respiro).
O tempo de saída é aumentado (devido à ótima resistência hidráulica selecionada do silenciador pneumático).
Silenciadores feitos de alumínio poroso reduzem o nível de ruído em todo o espectro de freqüência. Um exemplo da redução do ruído por um silenciador pneumático feito de alumínio poroso dependendo da freqüência sonora pode ser visto na figura.
Projeto e parâmetros de silenciadores pneumáticos rosqueados
| Tipo de silenciador | R | D mm | d mm | L mm | h mm | SW mm | P max bar | Som dB | Peso g | kv l/min |
| PST 18-M | G1/8″ | 10 | 4 | 25 | 10 | 10 | 10 | ≤85 | 3 | 15 |
| PST 18-L | G1/8″ | 10 | 4 | 40 | 10 | 10 | 10 | ≤82 | 5 | 24 |
| PST 14-M | G1/4″ | 14 | 8 | 30 | 12 | 14 | 10 | ≤85 | 6 | 28 |
| PST 14-L | G1/4″ | 14 | 8 | 37 | 12 | 14 | 10 | ≤82 | 10 | 51 |
| PST 38-M | G3/8″ | 17 | 11 | 50 | 15 | 17 | 10 | ≤85 | 12 | 59 |
| PST 38-L | G3/8″ | 17 | 11 | 80 | 15 | 17 | 10 | ≤82 | 18 | 95 |
| PST 12-M | G1/2″ | 23 | 13 | 60 | 15 | 24 | 10 | ≤85 | 23 | 65 |
| PST 12-L | G1/2″ | 23 | 13 | 90 | 15 | 24 | 10 | ≤82 | 35 | 108 |
| PST 34-M | G3/4″ | 34 | 24 | 65 | 15 | – | 10 | ≤85 | 33 | 95 |
| PST 34-L | G3/4″ | 34 | 24 | 137 | 15 | – | 10 | ≤82 | 59 | 182 |
| PST 1-M | G1″ | 42 | 30 | 70 | 20 | – | 10 | ≤85 | 47 | 133 |
| PST 1-L | G1″ | 42 | 30 | 169 | 20 | – | 10 | ≤82 | 92 | 285 |
Construção e parâmetros de silenciadores planos (sob a forma de placas e discos)
O alumínio poroso permite a produção de silenciadores na forma de discos com formatos retangulares, quadrados e de placas complexas:
Os silenciadores planos são fabricados de acordo com as suas necessidades. Limites aproximados para silenciadores planos: retangulares ou redondos, assim como qualquer forma complexa. Entre em contato conosco se você precisar de dimensões maiores.
Taxa de fluxo do silenciador
Todos os poros de alumínio poroso são abertos, o material é permeável em todo o volume. O processo de fabricação do alumínio poroso permite regular a vazão dos silenciadores em uma ampla faixa. Isto resulta em uma baixa contrapressão (resistência pneumática) dos silenciadores e um impacto mínimo sobre o funcionamento do sistema pneumático.
A vazão é determinada pela equação de Darcy:
Q = (К×ΔP×S)/(µ×H)
onde Q é a vazão de ar, m3/s; K é o coeficiente de permeabilidade, m2; ΔP – queda de pressão, Pa; S – área da parte porosa do silenciador, m2; μ é a viscosidade do ar, Pa × s; H – espessura da parede do silenciador, m.
Coeficiente de Permeabilidade K (m2) para alumínio poroso com diferentes tamanhos de poros:
| Nr.1 | Nr.2 | Nr.3 | Nr.4 | Nr.5 | Nr.6 | Nr.7 | |
| Tamanho dos poros mm | 0.20 – 0.35 | 0.30 – 0.50 | 0.40 – 0.63 | 0.40 – 1.00 | 0.63 – 1.60 | 0.63 – 3.00 | 0.63 – 4.00 |
| Coeficiente de Permeabilidade m2 | 7.00E-12 | 8.50E-12 | 3.10E-11 | 7.50E-11 | 1.45E-10 | 2.25E-10 | 2.60E-10 |
A vazão específica calculada de alumínio poroso para diferentes tamanhos de poros e espessuras de material (ar comprimido):
Possibilidades de aumentar a taxa de fluxo
Se necessário, você pode aumentar a vazão dos silenciadores de uma das seguintes maneiras:
Restrições:
- A redução da espessura da parede leva a um ligeiro aumento do nível de ruído e é limitada pelos requisitos de durabilidade do silenciador.
- Uma ampliação dos poros pode levar a um aumento do nível de ruído.
Todos estes métodos podem ser utilizados em conjunto ou separadamente.
Cálculo e seleção de um silenciador
Cálculo da área necessária para o silenciador
Para os tamanhos padrão de poros e para o ar comprimido é a fórmula para calcular a faixa do silenciador:
S = 973684×Q×H/ΔP
onde S é a área da parte porosa do silenciador, m2; Q – vazão volumétrica de ar, m3 / seg; ΔP – queda de pressão (sobrepressão no sistema), Pa; H – espessura da parede do silenciador, m (valores de 0,003 m ou 0,004 m são assumidos para silenciadores padrão).
Uma vez calculada a área necessária, você pode determinar o tipo apropriado de silenciador de acordo com a tabela:
Área da parte porosa dos silenciadores padrão de alumínio poroso
| Tipo de silenciador | Rosca | Plano da parte de trabalho do silenciador m2 | Espessura da parede do silenciador m |
| PST 18-M | G1/8″ | 0.000550 | 0.003 |
| PST 18-L | G1/8″ | 0.000879 | 0.003 |
| PST 14-M | G1/4″ | 0.001036 | 0.003 |
| PST 14-L | G1/4″ | 0.001900 | 0.003 |
| PST 38-M | G3/8″ | 0.002198 | 0.003 |
| PST 38-L | G3/8″ | 0.003518 | 0.003 |
| PST 12-M | G1/2″ | 0.003203 | 0.004 |
| PST 12-L | G1/2″ | 0.005340 | 0.004 |
| PST 34-M | G3/4″ | 0.004695 | 0.004 |
| PST 34-L | G3/4″ | 0.009031 | 0.004 |
| PST 1-M | G1″ | 0.006595 | 0.004 |
| PST 1-L | G1″ | 0.014135 | 0.004 |
Determinação do tipo de silenciador de acordo com diagramas de fluxo
Seleção do silenciador de acordo com a tabela
Tabela de consumo máximo para silenciadores padrão com diferença de pressão de 6 bar:
| Fluxo de ar l/min | PST 18-M | PST 18-L | PST 14-M | PST 14-L | PST 38-M | PST 38-L | PST 12-M | PST 12-L | PST 34-M | PST 34-L | PST 1-M | PST 1-L |
| <6770 | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| 6770…10840 | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |
| 10840…12770 | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | ||
| 12770…23420 | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |||
| 23420…27090 | + | + | + | + | + | + | + | + | ||||
| 27090…29610 | + | + | + | + | + | + | + | |||||
| 29610…43350 | + | + | + | + | + | + | ||||||
| 43350…49360 | + | + | + | + | ||||||||
| 49360…60960 | + | + | + | |||||||||
| 60960…83470 | + | + | ||||||||||
| 83470…130650 | + |
Seleção de um silenciador plano
Para os tamanhos padrão de poros e para o ar comprimido é a fórmula para calcular a faixa do silenciador:
S = 973684×Q×H/ΔP
onde S é a área da parte porosa do silenciador, m2; Q – vazão volumétrica de ar, m3 / seg; ΔP – queda de pressão (sobrepressão no sistema), Pa; H – espessura da parede do silenciador, m (valores de 0,003 m ou 0,004 m são assumidos para silenciadores padrão).
A área necessária do silenciador plano também pode ser determinada a partir dos gráficos a seguir, dependendo do fluxo de ar necessário e da espessura do silenciador. Os diagramas a seguir se aplicam a silenciadores com poros de tamanho padrão. Para informações sobre outros tamanhos de poros, favor nos enviar uma consulta.
O alumínio poroso oferece uma gama incrível de possibilidades para a fabricação de silenciadores pneumáticos.
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