柴油機移頻消聲器的製作方法

2023-09-23 04:14:35 7

專利名稱：柴油機移頻消聲器的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種消聲裝置，特別是一種柴油機移頻消聲器。
二背景技術：
柴油機、柴油發電機以及用柴油機作動力的機械設備排氣口噪聲很高，其1米處的聲級在115dB(A)左右，生產廠家往往在排氣口上增加一隻抗性消聲器，使該噪聲下降至105dB(A)。但是這些設備安裝於固定地點以後，其運行噪聲往往嚴重超出環境噪聲標準和廠界噪聲標準，超標的主要原因就是排氣口噪聲太大。為保護設備周圍的聲環境，使用廠家必須在這些高噪聲設備使用之前採取各種噪聲控制措施，如進行吸聲、隔聲、消聲、減振處理，包括加設阻性或抗性消聲器。在花費許多人力、物力和財力以後，往往發現排氣口噪聲仍然較高，因為所加消聲器的消聲量不能達到環境噪聲標準的要求。
目前國內外控制氣流噪聲主要採取加消聲器的方法，消聲器的種類和結構形式很多，但按其消聲原理主要有阻性消聲器和抗性消聲器兩大類。
阻性消聲器是以多孔性材料作為吸聲體，讓高噪聲氣流從吸聲體附近通過，從而吸收掉氣流中的噪聲能量。這種消聲器對高頻氣流噪聲降噪效果較好，但對低頻的氣流噪聲效果較差。消聲器的結構不同，其消聲量差異較大，一般阻性消聲器可以降低氣流噪聲10-25dB(A)。
抗性消聲器是利用氣流管道截面的突變或設計共振腔、支管等方法，使傳聲介質的聲阻抗不連續，從而造成氣流中某些頻率的聲波產生反射、幹涉、共振，大量消耗噪聲能量，達到降低氣流噪聲的目的。這種消聲器可以彌補阻性消聲器對低頻噪聲效果差的缺陷，但因其主要針對的是低頻段某幾個頻率的噪聲，故總消聲量較小，且阻力損失相對較大。經過改進的抗性消聲器雖然擴展了消聲的頻帶寬度，但其消聲量一般也只有10dB(A)左右。
三
發明內容
1、發明目的本實用新型的目的是提供一種通過改變氣流噪聲頻率從而有效降地低柴油機排氣口噪聲汙染的消聲裝置。
2、技術方案為實現上述目的，本實用新型所述的柴油機移頻消聲器，其特徵在於它包括殼體、移頻消聲裝置、內插管和共振筒體，在殼體的前後端分別設有進氣口和排氣口，在殼體內設有分隔板，在分隔板上設有通孔，移頻消聲裝置置於殼體內的前腔體內，並固定在進氣口處，共振筒體安裝在殼體內的後腔體內，在共振筒體內設有一盲板，內插管一端固定在分隔板上並與分隔板上的通孔相通，另一端插入共振筒體內。
所述的殼體的內壁上設有耐高溫吸聲裝置。
所述的吸聲裝置由耐高溫吸聲材料和支撐骨架構成。
所述的移頻消聲裝置為一筒狀結構，其底部為盲孔，側壁分布有通孔。
本實用新型主要由兩部分組成，第一部分是提高氣流噪聲頻率的裝置，第二部分是消聲裝置。其消聲原理和工作過程與傳統的阻性和抗性消聲器相差很大，它不是被動地直接接收排氣口出來的噪聲加以消除，而是首先改變氣流噪聲頻率，將原先的中低頻噪聲改變為高頻、超高頻噪聲，然後再進一步採取阻性或抗性的消聲處理措施。
高噪聲氣流進入消聲器以後首先通過移頻消聲裝置將原先的噪聲頻率大大提高。該處理工藝可以起到兩方面的消聲作用，第一由於提高了氣流中的噪聲頻率，使一部分頻率的噪聲進入到人耳不敏感的區域，另一部分更高頻率的噪聲超出了可聽聲範圍，人耳根本聽不到，從而降低了A計權聲級；第二因為噪聲頻率提高了，為後面裝置的降噪創造了有利條件。移頻消聲裝置需要損耗一定的氣流輸送壓力，大約在10-15mmH2O之間。
第二部分的消聲裝置進一步對氣流中的高頻噪聲進行消除，根據聲波頻率越高越容易消除的道理，第二部分的消聲裝置降噪效果得到提高，甚至改變一下氣流方向，也能消除幾分貝噪聲。考慮到柴油機排氣口存在燃燒後的塵粒，本消聲器採取了阻抗複合消聲方法，以抗性消聲為主。
本實用新型的工作過程是柴油機產生的燃燒廢氣由消聲器進氣口進入移頻消聲裝置，移頻消聲裝置在將噪聲頻率提高的同時，也降低了可聽聲的聲能量。從移變消聲裝置出來後的氣流進入擴張室，使氣流的速度得到了降低，噪聲能量也在該室被吸聲體大量吸收，然後氣流由內插管進入共振腔，氣流中的噪聲能量被大量反射回頭。然後氣流經過360°轉彎，進入共振筒體與吸聲體之間的環形通道，在此通道中噪聲又一次被吸聲體吸收。氣流進入最後一個共振腔共振消聲後，由消聲器排氣口排出，此時的氣流噪聲已降低40dB(A)以上。如果後面需要管道連接出去則與出口法蘭連接，否則直接放空。
3、有益效果本實用新型與現有技術相比。其顯著優點是消聲量高，本移頻消聲器消聲量可以達到40dB(A)以上，根據義大利產CF186柴油發電機排氣口參數設計的移頻消聲器理論計算消聲量為50dB(A)(其中頻移降噪量為11dB(A)，第一擴張消聲量為12.8dB(A)，第二擴張室消聲量為7.2dB(A)，阻性消聲量19dB(A))，實際試驗時在排氣口已聽不到空氣動力噪聲。
消聲器在進行頻率變換時要消耗一些動力，因此其阻力損失比一般消聲器要大一些，但可以控制在15-25mmH2O之間，這對於柴油機和壓縮機排氣系統的背壓而言是完全可以接受的。
根據柴油機的功率大小和所排廢氣量多少，配套的移頻消聲器直徑和長度不同，以義大利產CF186柴油發電機為例，配套移頻消聲器尺寸為Φ1000×2360。消聲器結構較傳統消聲器複雜，但仍容易加工，成本也不高。如果考慮到消聲器防鏽，採用不鏽鋼板材製作，則加工難度大一些，成本也高一些。
四

附圖是本實用新型結構示意圖。
其中1-殼體；2-移頻消聲裝置；3-內插管；4-共振筒體；5-進氣口；6-排氣口；7-分隔板；8-盲板；9-吸聲裝置。
五、最佳實施方式本實用新型製作的柴油機移頻消聲器，包括殼體1、移頻消聲裝置2、內插管3、共振筒體4、進氣口5、排氣口6、分隔板7、盲板8和吸聲裝置9。殼體1為圓筒結構，其長度為2200mm，直徑為1000mm，進氣口5設置在殼體1的前端，排氣口6設置在殼體1的後端，在殼體1的中間設置分隔板7，使殼體1內的腔體分隔成前腔體和後腔體，在分隔板7的中心設有一直徑為250mm的通孔，使殼體1內的前後腔體相通。移頻消聲裝置2為圓筒結構，其底部為盲孔，直徑為250mm，長度為800mm，其側壁上分布有許多小的通氣孔，移頻消聲裝置2的口端對接在進氣口5的口部，底端伸入到殼體1的前腔體內。共振筒體4安裝固定在殼體1的後腔體內，其直徑為680mm，長度為800mm，在共振筒體4內設有一盲板8，使共振筒體4形成前後兩個共振腔。內插管3一端對接在分隔板7的通孔上，另一端伸入到共振筒體4的前共振腔內。在殼體1的前後腔體內壁上設有吸聲裝置9，該吸聲裝置9由耐高溫吸聲材料和固定吸聲材料的支撐骨架構成。
權利要求1.一種柴油機移頻消聲器，其特徵在於它包括殼體(1)、移頻消聲裝置(2)、內插管(3)和共振筒體(4)，在殼體(1)的前後端分別設有進氣口(5)和排氣口(6)，在殼體(1)內設有分隔板(7)，在分隔板(7)上設有通孔，移頻消聲裝置(2)置於殼體(1)內的前腔體內，並對接在進氣口(5)處，共振筒體(4)安裝在殼體(1)內的後腔體內，在共振筒體(4)內設有一盲板(8)，內插管(3)一端固定在分隔板(7)上並與分隔板上的通孔相通，另一端插入共振筒體(4)內。
2.根據權利要求1所述的柴油機移頻消聲器，其特徵在於在所述的殼體(1)的內壁上設有耐高溫吸聲裝置(9)。
3.根據權利要求2所述的柴油機移頻消聲器，其特徵在於所述的吸聲裝置(9)由耐高溫吸聲材料和支撐骨架構成。
4.根據權利要求1或2所述的柴油機移頻消聲器，其特徵在於所述的移頻消聲裝置(2)為一筒狀結構，其底部為盲孔，側壁分布有通孔。
專利摘要本實用新型公開了一種柴油機移頻消聲器，它包括殼體、移頻消聲裝置、內插管和共振筒體，在殼體的前後端分別設有進氣口和排氣口，在殼體內設有分隔板，在分隔板上設有通孔，移頻消聲裝置置於殼體內的前腔體內，並對接在進氣口處，共振筒體安裝在殼體內的後腔體內，在共振筒體內設有一盲板，內插管一端固定在分隔板上並與分隔板上的通孔相通，另一端插入共振筒體內。在所述的殼體的內壁上設有耐高溫吸聲裝置，吸聲裝置由耐高溫吸聲材料和支撐骨架構成，移頻消聲裝置為一筒狀結構，其底部為盲孔，側壁分布有通孔。本實用新型與現有技術相比。其顯著優點是消聲量高，本移頻消聲器消聲量可以達到40dB(A)以上。
文檔編號F01N1/08GK2521401SQ02219138
公開日2002年11月20日 申請日期2002年3月5日 優先權日2002年3月5日
發明者嵇正毓 申請人:嵇正毓