CN105987252B - 复合排气放空消声器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种复合排气放空消声器，由防雨吸声伞帽、扩张渐变管、一级节流降压管、二级节流圆降压管、节流降压管顶板、阻性吸声层、消声器筒体、安装承力结构组成。所述的扩张渐变管底部端口通过法兰与放空管顶部连接，上部端口与一级节流降压管连接；一级节流降压管管壁设置一级节流孔；所述的二级节流降压管与一级节流降压管均为同心圆管，二级节流降压管管壁设置二级节流孔；所述的消声器筒体上部设置圆形出风口，防雨吸声伞帽在出风口上部。具有≥45dB(A)的消声效果，同时，体积小、强度高、安装方便，可以防止风沙尘、雨雪水侵袭。

Description

复合排气放空消声器

技术领域

本发明涉及一种噪声控制技术，尤其是安装在高压排气放空口的复合排气放空消声器。

背景技术

高压排气放空噪声主要由带压气体高速冲击排气管及突然降压引起周围气体扰动所产生的噪声，以气体动力噪声为主。排气喷流噪声的特点是声级高、频带宽、传播远。特别是排气喷流噪声的低频部分，低频噪声与高频噪声不同，高频噪声随着距离越远或遭遇障碍物，能迅速衰减，而低频噪声却递减得很慢，声波又较长，能轻易穿越障碍物，长距离奔袭和穿墙透壁直入人耳。高压排气放空的噪声级可高达110~150dB(A)，发电厂高压排气放空噪声可能影响方圆10公里居民的安宁。

排气喷流噪声是由高速气流冲击和剪切周围静止的空气，引起剧烈的气体扰动而产生的。在喷口附近（在喷口直径D的4-5倍范围内），气流继续保持喷口处的流速成前进。这个区域叫直流区。在这个区域内，存在着一个射流核心，在核心周围，射流与卷吸进来的气体激烈混合，辐射的噪声是高频性的。在喷口稍远的地方（约5D-15D）为混合区，在这个区域里，气流与周围大气之间进行激烈地混合，引起急剧的气体扰动，射流宽度逐渐扩展，产生的噪声最强。在离喷口更远的地方（15D以外），称为涡流区，在这个区域里，气流宽度很大，速度逐渐降低以至消失，形成涡流的强度反复地减小，产生的噪声是低频性的。

高压放空噪声的控制方法是在排气管上安装消声器。按消声原理设计结构分，排气复合排气放空消声器可分为扩容降速型消声器、节流降压型消声器、小孔喷注型消声器、多孔材料扩散消声器四大类。目前使用的消声器消声效果≤30dB(A)。

发明内容

为了克服现有的高压排气放空口辐射噪声的影响。本发明提供一种复合排气放空消声器，该复合排气放空消声器由防雨吸声伞帽、扩张渐变管、一级节流降压管、二级节流降压管、节流降压管顶板、消声器筒体、阻性吸声层、安装承力结构组成。通过各级降压消声装置，有效地降低排气放空口辐射噪声强度安装后，不仅具有≥40dB(A)的消声效果，同时，体积小、强度高、安装方便，可以防止风沙尘、雨雪水侵袭。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合排气放空消声器，由防雨吸声伞帽、扩张渐变管、一级节流降压管、二级节流降压管、节流降压管顶板、阻性吸声层、消声器筒体、安装承力结构组成。所述的扩张渐变管底部端口通过法兰与放空管顶部连接，上部端口与一级节流降压管连接，扩张渐变管的上部端口面积≥底部端口面积的2倍，扩张渐变管的管壁斜率为6～10º；所述的一级节流降压管管壁设置一级喷注小孔，二级节流降压管管壁设置二级喷注小孔；所述的消声器筒体上部设置圆形出风口，防雨吸声伞帽在圆形出风口上部；消声器筒体上部为斜锥形，设置的圆形出风口有效面积≥二级喷注小孔的开孔总面积的2倍。消声器筒体上部为斜锥形可以防止雨水进入消声器筒体内。

渐变扩散管的主要功能是减少放空管的声压梯度，使放空管顶部的流速匀速减低至扩散管的上部端口的1/2以下，在流量保持恒定的情况下，逐渐扩大容腔和增大排口截面可以降低喷流速度，从而降低噪声。但是，如果扩张渐变管的管壁斜率过大，会在渐变扩散管内产生湍流导致增大流阻。

所述的二级节流降压管与一级节流降压管均为同心圆管，一级喷注小孔的开孔总面积为渐变扩散管的上部端口面积的1.5～2倍，二级喷注小孔的开孔总面积为一级喷注小孔的开孔总面积的1.5～2倍。

由于排气噪声的强度随着压力的增加而加大，节流降压管就是利用节流降压原理，利用喷注小孔的透气性，使排气流被滤成许多个小的气流，气流的压力被大大降低，流速成也被扩散减少。从而，辐射的噪声强度也就大大减弱。喷流噪声的峰值频率与小孔直径成反比，由于高频噪声的衰减远比低频噪声容易，因此，如果降低喷注小孔的孔径，使小孔辐射的噪声能量从低频移动高频，于是低频噪声被降低，高频噪声增高。如果孔径小到一定值（如低于毫米级），喷流噪声的能量将移到人耳不敏感的超高频范围。但是，孔径愈小，加工愈难，同时容易被气流的杂质所堵塞，在工程应用中孔径取1～4mm。

经过渐变扩散管、一级节流降压管、二级节流降压管后气流压力及流速为放空管顶部压力的4.5～8分之一。同时，辐射的噪声强度也就大大减弱，噪声频谱构成往高频方向移动。

所述的节流降压管顶板在一级节流降压管、二级节流降压管顶部，上部设置阻性吸声层。所述的消声器筒体为金属板结构，内壁设置阻性吸声层。所述的防雨吸声伞帽由支撑结构安装在消声器筒体顶部，防雨吸声伞帽内壁设置阻性吸声层，防雨吸声伞帽四周设置立檐。当气流内含有的粉尘、水气、油气、酸碱性物质及其它杂质时可将吸声材料外覆盖的玻璃布换成耐侯塑料薄膜。立檐以保护防雨吸声伞帽内壁设置的吸声材料不受雨雪水侵袭。

经二级节流降压管的气流进入消声器筒体进一步形成扩张式膨胀，高频噪声在消声器筒体内体积容量的扩张，吸收气流冲击和压力脉动及流量的不均衡，使输出的压力及流量平稳、均衡。同时，气流经过消声器筒体内壁设置阻性吸声层吸收，经圆形出风口与防雨吸声伞帽内壁、节流降压管顶板顶部设置的阻性吸声层的吸收，从防雨吸声伞帽立檐与消声器筒体之间的出风口形成阻抗式消声结构。

所述的安装承力结构由设置在消声器筒体四周外的加强肋支承板和承载钢结构组成。

复合排气放空消声器的设计根据放空管顶部风压、风速及噪声控制要求确定：

1、扩张渐变管的管壁斜率；

2、一级节流降压管的高度、喷注小孔的孔径、孔距、开孔数量及开孔面积；

3、二级节流降压管的直径、喷注小孔的孔径、孔距、开孔数量及开孔面积；

4、消声器筒体的直径、高度、圆形出风口的直径；

5、防雨吸声伞帽与消声器筒体的距离及防雨吸声伞帽立檐与消声器筒体之间的有效出风面积。

噴注噪声经由放空管顶部→扩张渐变管（降低喷流速度）→一级节流降压管（降低辐射噪声强度、调高频率）→二级节流降压管（降低辐射噪声强度、调高频率）→消声器筒体（膨胀吸收压力脉动、吸收高频噪声）→圆形出风口（抗性消声）→防雨吸声伞帽内壁设置吸声材料的吸收（阻性消声）→防雨吸声伞帽立檐与消声器筒体之间之间的出风口散发。复合排气放空消声器的全频消声效果≥45dB(A)。

本发明的有益效果是：能够消除高压噴注口辐射的高噪声，具有全频消声功能，同时，体积小、强度高、安装方便，可以防止风沙尘、雨雪水侵袭。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的正剖面构造图。

图2是图1的A-A视图。

图中1.防雨吸声伞帽，2.扩张渐变管，3.一级节流降压管，4.二级节流降压管，5.节流降压管顶板，6.消声器筒体，7.阻性吸声层，8.端口，9.法兰，10.放空管顶部，11.喷注小孔，12.圆形出风口，13.立檐，14.加强肋支承板，15.承载钢结构。

具体实施方式

在图1、2所示的实施例中，一种复合排气放空消声器，由防雨吸声伞帽（1）、扩张渐变管（2）、一级节流降压管（3）、二级节流降压管（4）、节流降压管顶板（5）、消声器筒体（6）、阻性吸声层（7）、安装承力结构组成。所述的扩张渐变管（2）底部端口（8）通过法兰（9）与放空管顶部（10）连接，上部端口（8）与一级节流降压管（3）连接，扩张渐变管（2）的上部端口（8）面积≥底部端口（8）面积的2倍，扩张渐变管（2）的管壁斜率为6～10º；所述的一级节流降压管（3）管壁设置一级喷注小孔（11），二级节流降压管（4）管壁设置二级喷注小孔（11）；所述的消声器筒体（6）上部设置圆形出风口（12），防雨吸声伞帽（1）在圆形出风口（12）上部；消声器筒体（6）上部为斜锥形，设置的圆形出风口（12）有效面积≥二级喷注小孔（11）的开孔总面积的2倍。

所述的二级节流降压管（4）与一级节流降压管（3）均为同心圆管，一级喷注小孔（11）的开孔总面积为渐变扩散管（2）的上部端口（8）面积的1.5～2倍，二级喷注小孔（11）的开孔总面积为一级喷注小孔（11）的开孔总面积的1.5～2倍。

所述的节流降压管顶板（5）在一级节流降压管（3）、二级节流降压管（4）顶部，上部设置阻性吸声层（7）。

所述的消声器筒体（6）为金属板结构，内壁设置阻性吸声层（7）。

所述的防雨吸声伞帽（1）由支撑结构安装在消声器筒体（6）顶部，防雨吸声伞帽（1）内壁设置阻性吸声层（7），防雨吸声伞帽（1）四周设置立檐（13）。

所述的安装承力结构由设置在消声器筒体（6）四周外的加强肋支承板（14）和承载钢结构（15）组成。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种复合排气放空消声器，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种复合排气放空消声器，由防雨吸声伞帽、扩张渐变管、一级节流降压管、二级节流降压管、节流降压管顶板、阻性吸声层、消声器筒体、安装承力结构组成，其特征是：所述的扩张渐变管底部端口通过法兰与放空管顶部连接，上部端口与一级节流降压管连接，扩张渐变管的上部端口面积≥底部端口面积的2倍，扩张渐变管的管壁斜率为6～10º；所述的一级节流降压管管壁设置一级喷注小孔，二级节流降压管管壁设置二级喷注小孔；所述的消声器筒体上部设置圆形出风口，防雨吸声伞帽在圆形出风口上部；消声器筒体上部为斜锥形，设置的圆形出风口有效面积≥二级喷注小孔的开孔总面积的2倍。

2.根据权利要求1所述的复合排气放空消声器，其特征是：所述的二级节流降压管与一级节流降压管均为同心圆管，一级喷注小孔的开孔总面积为渐变扩散管的上部端口面积的1.5～2倍，二级喷注小孔的开孔总面积为一级喷注小孔的开孔总面积的1.5～2倍。

3.根据权利要求1所述的复合排气放空消声器，其特征是：所述的节流降压管顶板在一级节流降压管、二级节流降压管顶部，上部设置阻性吸声层。

4.根据权利要求1所述的复合排气放空消声器，其特征是：所述的消声器筒体为金属板结构，内壁设置阻性吸声层。

5.根据权利要求1所述的复合排气放空消声器，其特征是：所述的防雨吸声伞帽由支撑结构安装在消声器筒体顶部，防雨吸声伞帽内壁设置阻性吸声层，防雨吸声伞帽四周设置立檐。

6.根据权利要求1所述的复合排气放空消声器，其特征是：所述的安装承力结构由设置在消声器筒体四周外的加强肋支承板和承载钢结构组成。