具有共振腔的火星熄灭消声器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有共振腔的火星熄灭消声器，在外筒体的两端分别固定连接有进气端盖和后端盖，在进气端盖上贯穿地设置有进气管，在外筒体上设置有出气管，进气管的伸入端连接有旋流筒，该旋流筒包括有若干沿周向间隔布置的旋流叶片；在外筒体的筒内通过隔板支承有中层套筒，中层套筒的筒内固定设置有内筒体，内筒体的芯部填充有吸声材料，该筒体的筒板为带孔板；在隔板的两侧均设置有隔板护板，隔板护板为带孔板；在所述外筒体内沿径向设置有共振隔板，在共振隔板设置有共振喉管，在共振隔板与后端盖之间形成共振腔，出气管的中心线与外筒体的中心线相交叉。该火星熄灭消声器不仅能能快速熄灭火星，而且能实现宽频带消声。

【技术实现步骤摘要】
具有共振腔的火星熄灭消声器
本专利技术涉及一种用于柴油发动机的消声器，尤其涉及一种用于降低舰船柴油机排气管口辐射噪声的消声器。
技术介绍
柴油发动机的排气噪声是主要噪声源。现代舰船用柴油机功率大，排出的烟气温度高、流速流量大，排气噪声频率范围50Hz—4000Hz，因此要求安装其上的消声器应满足主要频率消声量大、气流阻力低、结构尺寸小、重量轻等技术指标。除需要具有良好的宽频带消声性能，还必须保证排气畅通，压力损失小。目前船用内燃机排气消声器主要是用于消除中低频噪声的扩张式消声器，往往存在消声频带窄，难以覆盖声波较高的噪声频带，或者容易在排气管路中形成较大的流动阻力和排气背压，内燃机功率损耗大。柴油发动机的功率较高，柴油使用量大，柴油在燃烧室未充分燃烧时产生碳颗粒，这些碳粒积累在柴油发动机的排气管中，遇高温气体燃烧形成火星被带出，不仅污染周围环境，而且遇有可燃、易燃物时，还容易导致燃烧出现火警，甚至引发周围可燃气体爆炸，造成灾难性事故，因此在具有良好的消声降噪性能的同时，还要求消声器能够有效地抑制和快速熄灭排放烟气中的火花，收集烟气中的碳颗粒，降低消声器壳体表面温度等功能，以保证舰船航行中的安全，改善周围环境。现有技术利用消声器削弱排气噪声，其消声效果取决于消声器的内部结构、容积及发动机的匹配性。要消弱低频噪声，往往在消声器内设计共振腔，则消声器容积和占用空间变大，因而往往受到实际工程的限制而不能满足消声量要求，导致整机的机外辐射噪声较大。
技术实现思路
针对现有技术所存在的上述不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有共振腔的火星熄灭消声器，不仅能实现宽频带消声，排气阻力小，而且能快速熄灭火星。为了解决上述技术问题，本专利技术的具有共振腔的火星熄灭消声器，包括外筒体，在外筒体的两端分别固定连接有进气端盖和后端盖，在进气端盖上贯穿地设置有进气管，在外筒体上设置有出气管，所述外筒体的筒壁采用双层结构，该筒壁内部填充有吸声材料，外筒体筒壁的内筒板为带孔板；所述进气端盖也为双层结构，该端盖内部填充有吸声材料，进气端盖的内壁板为带孔板；所述进气管的伸入端连接有旋流筒，该旋流筒包括有若干沿周向间隔布置的旋流叶片，在旋流筒上固定有旋流筒端板；在外筒体的筒内通过隔板支承有中层套筒，中层套筒采用双层结构，在中层套筒内部填充有吸声材料，中层套筒的内筒板为带孔板；所述中层套筒的筒内固定设置有内筒体，内筒体的芯部填充有吸声材料，该筒体的筒板为带孔板；在隔板的两侧均设置有隔板护板，隔板护板为带孔板，在隔板与隔板护板之间填充有吸声材料；在所述外筒体内沿径向设置有共振隔板，在共振隔板设置有共振喉管，在共振隔板与后端盖之间形成共振腔，所述出气管的中心线与外筒体的中心线相交叉。进一步地，所述旋流叶片大体沿旋流筒筒体圆周切向布置，相邻两旋流片之间的间隔形成进气通道。进一步地，所述内筒体的两端分别设置有进气导流锥和出气导流锥，内筒体通过支撑杆固定安装于中层套筒的筒内。进一步地，所述外筒体的内筒板、内筒体的筒体筒板及中层套筒内筒板穿孔率均为25%—30%，穿过孔径为4mm—8mm.。进一步地，所述隔板位于中层套筒长向的中部位置。进一步地，所述进气管中心线和外筒体中心线处于同一直线上，所述出气管的中心线与外筒体的中心线相垂直。进一步地，所述吸声材料为岩棉或玻璃纤维，在玻璃纤维与带孔板之间衬有玻纤布。进一步地，所述外筒体上设有集灰口，该集灰口从外筒体筒内通向集灰斗；所述集灰斗的位置与旋流筒相对应。采用上述结构后，由于外筒体、进气端盖均采用了双层结构，在双层壁腔中填充了吸声材料，且面向流动腔的壁板均为带孔板，同样中层套筒、内筒体的芯部也填充有吸声材料，且筒体的筒板为带孔板，带孔板和吸声材料层构成了阻性消声器，它利用摩擦、粘滞和阻尼作用将声能转化热能而耗散，具有良好的中、高频消声性能。中层套筒通过隔板支承于外筒体的筒内，消声器外筒体内壁、隔板和中层套筒外筒壁围成环状的侧支共振腔，该结构使部分声能反射回去，部分声能传入共振腔而消耗能量，尤其当优化的结构尺寸使得共振频率与声波频率接近或相等时，将产生共振，侧支共振腔吸收和消耗大量声能。又由于在进气管的伸入端连接有旋流筒，并且在旋流筒的筒端固定有旋流筒端板，通过进气管导入的气流在旋流筒旋流叶片的作用下，夹杂在气流中的火星碳粒被迫沿着旋流筒的切向甩向外筒体的内壁，使得火星与筒壁碰撞接触而快速熄灭，并且熄灭的火星碳粒又沿筒壁滑向集火口，最终进入集灰斗，在气流的消声过程中，实现火星的熄灭和碳粒的降温收集，不仅避免了火星碳粒造成的消声器填塞，保证了消声性能稳定，而且也有效避免了带火星尾气所引起的燃爆隐患的发生。还由于在外筒体内设置有共振隔板，在共振隔板设置有共振喉管，在共振隔板与后端盖之间形成共振腔，具有频率选择性强、低频消声量大、气流阻力小的特点，而且结构简单，制作容易。本专利技术采用阻抗复合消声方法，利用膨胀、共振、环道吸声的合理匹配，实现宽频高效消声；采用锥体导流和直通式气道实现低流阻设计；采用旋流筒和旋流叶片，实现火星熄灭功能，成为火星熄灭消声器。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术具有共振腔的火星熄灭消声器作进一步说明。图1是本专利技术具有共振腔的火星熄灭消声器一种具体实施方式的主剖视结构示意图；图2是图1所示结构的左视图；图3是图1所示结构中A—A剖面结构示意图；图中，1—进气管，2—进气端盖，3—外筒体，4—旋流筒，5—旋流筒端板，6—中层套筒，7—内筒体，8—隔板，9—隔板护板，10—支撑杆，11—共振隔板，12—共振喉管，13—共振腔，14—后端盖，15—出气管，16—出气导流锥，17—进气导流锥，18—集灰口，19—集灰斗，20—安装支架，21—旋流叶片。具体实施方式如图1、图2所示的具有共振腔的火星熄灭消声器，该消声器的外筒体3呈一圆管状结构，外筒体3采用双层结构，在筒壁双层壁内部填充吸声材料，外筒体3的内筒壁为带孔板，该带孔板上均布若干穿孔，其穿孔率为30%，穿孔孔径（穿孔直径）为5mm，在吸声材料与内筒壁之间设有由玻纤布铺设而成的玻纤布层。在外筒体3的两端分别固定有进气端盖2和后端盖14，进气端盖2和后端盖14均为呈椭圆冠封头结构，外筒体3、进气端盖2和后端盖12构成了消声器壳腔。进气端盖2和后端盖14均采用双层结构，在其端盖内部填充有吸声材料，端盖的内壁板为带孔板，在该内壁板与吸声材料之间也布设有玻纤布层；内壁板的穿孔率为30%，穿孔孔径为5mm。在进气端盖2上贯穿地安装有进气管1，在外筒体上设置有出气管15，进气管中心线和外筒体中心线处于同一直线上，出气管15的中心线与外筒体3的中心线相垂直。在进气管1伸入外筒体筒内的伸入端连接有旋流筒4，在旋流筒4朝向外筒体筒内的端口固定地设置有旋流筒端板5。如图3所示，旋流筒4包括若干沿旋流筒体周向均匀有间隔地布置的旋流叶片21；制作时先将旋流筒体的筒壁均匀地分割成若干片筒壁叶，然后将片状的筒壁叶扭转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有共振腔的火星熄灭消声器，包括外筒体（3），在外筒体（3）的两端分别固定连接有进气端盖（2）和后端盖（14），在进气端盖（2）上贯穿地设置有进气管（1），在外筒体（3）上设置有出气管（15），其特征在于：所述外筒体（3）的筒壁采用双层结构，该筒壁内部填充有吸声材料，外筒体（3）的筒壁内筒板为带孔板；所述进气端盖（2）也为双层结构，该端盖内部填充有吸声材料，进气端盖（2）的内壁板为带孔板；所述进气管（1）的伸入端连接有旋流筒（4），该旋流筒（4）包括有若干沿周向间隔布置的旋流叶片（21），在旋流筒（4）上固定有旋流筒端板（5）；在外筒体（3）的筒内通过隔板（8）支承有中层套筒（6），中层套筒（6）采用双层结构，在中层套筒(6)内部填充有吸声材料，中层套筒（6）的内筒板为带孔板；所述中层套筒（6）的筒内固定设置有内筒体（7），内筒体（7）的芯部填充有吸声材料，该筒体的筒板为带孔板；在隔板（8）的两侧均设置有隔板护板（9），隔板护板（9）为带孔板，在隔板（8）与隔板护板（9）之间填充有吸声材料；在所述外筒体（3）内沿径向设置有共振隔板（11），在共振隔板（11）设置有共振喉管（12），在共振隔板（11）与后端盖（14）之间形成共振腔（13），所述出气管（15）的中心线与外筒体（3）的中心线相交叉。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有共振腔的火星熄灭消声器，包括外筒体（3），在外筒体（3）的两端分别固定连接有进气端盖（2）和后端盖（14），在进气端盖（2）上贯穿地设置有进气管（1），在外筒体（3）上设置有出气管（15），其特征在于：所述外筒体（3）的筒壁采用双层结构，该筒壁内部填充有吸声材料，外筒体（3）的筒壁内筒板为带孔板；所述进气端盖（2）也为双层结构，该端盖内部填充有吸声材料，进气端盖（2）的内壁板为带孔板；所述进气管（1）的伸入端连接有旋流筒（4），该旋流筒（4）包括有若干沿周向间隔布置的旋流叶片（21），在旋流筒（4）上固定有旋流筒端板（5）；在外筒体（3）的筒内通过隔板（8）支承有中层套筒（6），中层套筒（6）采用双层结构，在中层套筒(6)内部填充有吸声材料，中层套筒（6）的内筒板为带孔板；所述中层套筒（6）的筒内固定设置有内筒体（7），内筒体（7）的芯部填充有吸声材料，该筒体的筒板为带孔板；在隔板（8）的两侧均设置有隔板护板（9），隔板护板（9）为带孔板，在隔板（8）与隔板护板（9）之间填充有吸声材料；在所述外筒体（3）内沿径向设置有共振隔板（11），在共振隔板（11）设置有共振喉管（12），在共振隔板（11）与后端盖（14）之间形成共振腔（13），所述出气管（15）的中心线与外筒体（3）的中心线相交叉。


2.根据权利要求1所述的具有共振腔的火星熄灭消声器，其特征在于：所述旋流叶片（21）大...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅冬生，季振林，肖友洪，严桂芳，
申请(专利权)人：江苏业安环保设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32