CN106089384A - 一种湿式排气消音器 - Google Patents

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Abstract

一种湿式排气消音器，包括有消音器主体和消音器外壳，消音器外壳包覆消音器主体形成环形夹套管腔，消音器外壳设置有冷却水入口接头，消音器主体位于环形夹套管腔的管壁设置有喷水孔。提供一种湿式排气消音器，设置消音器主体的尾气道直径大于进气口的直径，使尾气产生膨胀，有效减少了噪音。同时，喷水孔向消音器主体的尾气道内部喷射细小水柱，在消音器主体内部形成水帘，增加高温气体与水帘的接触面积和热交换时间，改变柴油机排出气体的固有频率，达到降温及消音的效果。能有效去除气体所含的粉尘颗粒，硫化物等，避免有害气体向大气排放。特别适用于对豪华游艇、客船、政府公务船、车客渡船等的大型内燃机尾气的消声及净化。

Description

一种湿式排气消音器
技术领域
本发明涉及内燃机的气流消音器及排气装置技术领域，特别是涉及一种湿式排气消音器。
背景技术
内燃机工作时发出的噪声按声源可分为机械噪声、气体动力噪声和燃烧噪声。气体动力噪声主要内燃机的是排气噪声，由于内燃机周期性工作，当燃料与空气的燃气混合气在燃烧室燃烧后，所产生的大量热量主要是随尾气排出。
现有技术中，船用柴油机的排气系统上所安装的消音器绝大部分采用干式排气消音器，柴油机尾气经由干式排气消音器后向上排到大气中。如：
中国发明专利申请（申请号：2009 8 0101665.9）公开了一种“排气消音器”，该排气消音器包括待连接到排气管的壳体，排气布置成被引导穿过该壳体，并且该壳体在排气流动方向上包括反应部和吸收部。反应部大体中空并包括在其入口处的第一排气管和在其出口处的第二排气管,所述第一排气管用于将排气供应至反应部，所述第二排气管用于将排气从反应部引向吸收部，这两个排气管被布置成基本在所述壳体的反应部内延伸。所述吸收部，包括吸收性填充元件，所述填充元件基本填充所述壳体的所述吸收部，并且在所述吸收部的入口处成形为将排气引向该填充元件与所述壳体的内衬之间的空间。但是，这种排气消音器体积较大、消音效果不理想，并且没用对尾气采取降温及净化处理，对大气环境污染严重。
现有技术中，还有湿式水套结构的排气消音器在小型船舶的柴油机上也有少量应用，如：
中国发明专利申请（申请号：2015 1 0547269.6）公开了“一种湿式水套结构的柴油机涡后排气连接管”，该湿式水套结构的柴油机涡后排气连接管包括冷却液出口、环形夹套管腔、支撑板、连接法兰、内壁、外壁，环形夹套管腔是按管环边形圆弧段，环形夹套管腔位于内壁、外壁之间的夹层，环形夹套管腔两侧位于两相邻支撑板之间的夹层，环形夹套管腔的容积为冷却液出口进入的冷却液流经环形夹套管腔的面积与两个相邻环形夹套管腔之间的支撑板的厚度。但是，这种湿式水套结构的柴油机涡后排气连接管降温、减噪效果不明显。
因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种结构简单小巧、消音降温效果显著、尾气颗粒净化程度高、环保效果好的消音技术以解决现有技术中的不足之处显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种结构简单小巧、消音降温效果显著、尾气颗粒净化程度高、环保效果好的湿式排气消音器。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种湿式排气消音器，其中：包括有消音器主体和消音器外壳，所述消音器外壳包覆所述消音器主体形成环形夹套管腔，所述消音器外壳设置有冷却水入口接头，所述消音器主体位于环形夹套管腔的管壁周向分布有喷水孔。
由于所述消音器主体的尾气道直径大于进气口的直径，使尾气产生膨胀，有效减少了噪音。同时，喷水孔向消音器主体的尾气道内部喷射细小水柱，在消音器主体内部形成水帘，增加高温气体与水帘的接触面积和热交换时间，改变柴油机排出气体的固有频率，达到降温及消音的效果。并且，由于水遇热蒸发，在水帘区域以及排气管出口接头之后的排气管路中形成大量水蒸汽，能有效去除气体所含的粉尘颗粒，硫化物等，避免有害气体向大气排放。
优选的，所述喷水孔的直径设置为3~10mm的圆孔。
另一优选的，所述喷水孔呈螺旋式分布于所述消音器主体的位于环形夹套管腔的管壁。迫使柴油机排出的高温气体在进入此水帘区域后，沿着水帘的空隙螺旋前进。
进一步的，所述喷水孔连续设置为条状槽孔的喷水缝隙，所述喷水缝隙宽度为3~5mm。
另一优选的，所述冷却水入口接头设置于靠近排气管入口一侧。
另一优选的，所述冷却水入口接头偏心设置于所述消音器外壳。用以控制由冷却水入口接头进入环形夹套管腔的冷却水自动旋转，提高热交换效率。
另一优选的，所述冷却水入口接头与柴油机冷却水排出管连通。
另一优选的，所述消音器主体在气流方向的两端部分别设置有排气管入口接头和排气管出口接头。
进一步的，所述排气管入口接头和所述排气管出口接头设置为法兰连接式接头，或者设置为螺纹连接式接头，或者设置为管套连接式接头。
以上的，所述消音器主体由入口至出口向下倾斜安装于排气管路。
以上的，内燃机尾气及冷却水经所述消音器后排至舷外。将内燃机尾气及内燃机冷却水在所述消音器中通过特定的方式充分混合后直接排出，实现消音、降温、除尘、去毒的完美结合。
本发明的有益效果：
本发明的一种湿式排气消音器，其中：包括有消音器主体和消音器外壳，消音器外壳包覆消音器主体形成环形夹套管腔，消音器外壳设置有冷却水入口接头，消音器主体位于环形夹套管腔的管壁设置有喷水孔。
由此通过提供一种湿式排气消音器，设置消音器主体的尾气道直径大于进气口的直径，使尾气产生膨胀，有效减少了噪音。同时，喷水孔向消音器主体的尾气道内部喷射细小水柱，在消音器主体内部形成水帘，增加高温气体与水帘的接触面积和热交换时间，改变柴油机排出气体的固有频率，达到降温及消音的效果。并且，由于水遇热蒸发，在水帘区域以及排气管出口接头之后的排气管路中形成大量水蒸汽，能有效去除气体所含的粉尘颗粒，硫化物等，避免有害气体向大气排放。特别适用于对豪华游艇、客船、政府公务船、车客渡船等的大型内燃机尾气的消声及净化。由此，本发明相比现有技术具有结构简单小巧、消音降温效果显著、尾气颗粒净化程度高、环保效果好的特点。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1是本发明的一种湿式排气消音器的结构示意图；
图2是本发明的一种湿式排气消音器的剖面结构示意图；
图3是图1中的“A——A”剖面结构示意图。
在图1至图3中包括有：
1——消音器主体、
2——消音器外壳、
3——排气管入口接头、
4——排气管出口接头、
5——冷却水入口接头、
6——喷水孔、
7——环形夹套管腔、
8——尾气道。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明的一种湿式排气消音器的实施方式之一，如图1、图2和图3所示，包括有消音器主体1和消音器外壳2，消音器外壳2包覆消音器主体1形成环形夹套管腔7，消音器外壳2设置有冷却水入口接头5，消音器主体1位于环形夹套管腔7的管壁周向分布有喷水孔6。
消音器主体1的尾气道8直径大于进气口的直径，使尾气产生膨胀，有效减少了噪音。同时，喷水孔6向消音器主体1的尾气道8内部喷射细小水柱，在消音器主体1内部形成水帘，增加高温气体与水帘的接触面积和热交换时间，改变柴油机排出气体的固有频率，达到降温及消音的效果。并且，由于水遇热蒸发，在水帘区域以及排气管出口接头4之后的排气管路中形成大量水蒸汽，能有效去除气体所含的粉尘颗粒，硫化物等，避免有害气体向大气排放。
在本实施例中，喷水孔6呈螺旋式分布于消音器主体1的位于环形夹套管腔7的管壁。迫使柴油机排出的高温气体在进入此水帘区域后，沿着水帘的空隙螺旋前进。可以理解的是，喷水孔6的螺旋式分布的螺纹可以设置为从密到疏，也可以根据不同工况改变螺纹的疏密设置。当然，喷水孔6可以设置为其它排布，如间隔分布。若喷水孔6环绕而不呈螺旋式，喷出的水柱可能形成一道水帘从而阻挡尾气通过，导致排气背压升高，影响消声器正常工作。
在本实施例中，喷水孔6的直径设置为6mm的圆孔。但并不限于此，根据大型内燃机的排气消音器的功率设置不同孔径的喷水孔6。可以设置喷水孔6直径为3-10mm的圆孔。可以理解的是，可以根据实际工作情况，对喷水孔6可以设置为不同形状及不同大小进行阶梯渐进排布。
实施例2
本发明的一种湿式排气消音器的实施方式之一，如图1、图2和图3所示，本实施例2的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例2中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于： 喷水孔6连续设置形成喷水缝隙。将喷水孔6进一步变形设置为连续的喷水缝隙，该喷水缝隙可以为连续的一条，也可以分段设置为多条连续的喷水缝隙。
实施例3
本发明的一种湿式排气消音器的实施方式之一，如图1、图2和图3所示，本实施例3的主要技术方案与实施例1或实施例2基本相同，在本实施例3中未作解释的特征，采用实施例1或实施例2中的解释，在此不再进行赘述。本实施例3与实施例1或实施例2的区别在于：冷却水入口接头5设置于靠近排气管入口一侧。
在本实施例中，冷却水入口接头5偏心设置于消音器外壳2。用以控制由冷却水入口接头5进入环形夹套管腔7的冷却水自动旋转，提高热交换效率。
实施例4
本发明的一种湿式排气消音器的实施方式之一，如图1、图2和图3所示，本实施例4的主要技术方案与实施例1、实施例2、实施例3基本相同，在本实施例4中未作解释的特征，采用实施例1、实施例2、实施例3中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1、实施例2、实施例3的区别在于： 冷却水入口接头5与内燃机冷却水排出管连通。直接将内燃机冷却水排出管与冷却水入口接头5联接，当内燃机启动时，可以一并启动本消音器的冷却水，使冷却水可以循环利用。
消音器主体1在气流方向的两端部分别设置有排气管入口接头3和排气管出口接头4。设置排气管入口接头3和排气管出口接头4是为了快速拆装本消音器，当然也可以直接固定连接于内燃机的排气管路。
在本实施例中，排气管入口接头3和排气管出口接头4设置为法兰连接式接头，或者设置为螺纹连接式接头，或者设置为管套连接式接头。
具体的，消音器主体1由入口至出口向下倾斜安装于排气管路。以避免消音器本体的尾气道8内蓄积冷却水。
以上的，内燃机尾气及冷却水经消音器后排至舷外。将内燃机尾气及内燃机冷却水在消音器中通过特定的方式充分混合后直接排出，实现消音、降温、除尘、去毒的完美结合。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种湿式排气消音器，其特征在于：包括有消音器主体和消音器外壳，所述消音器外壳包覆所述消音器主体形成环形夹套管腔，
所述消音器外壳设置有冷却水入口接头，
所述消音器主体位于环形夹套管腔的管壁周向分布有喷水孔。
2.根据权利要求1所述的一种湿式排气消音器，其特征在于：所述喷水孔的直径设置为3~10mm的圆孔。
3.根据权利要求1所述的一种湿式排气消音器，其特征在于：所述喷水孔呈螺旋式分布于所述消音器主体的位于环形夹套管腔的管壁。
4.根据权利要求3所述的一种湿式排气消音器，其特征在于：所述喷水孔连续设置为条状槽孔的喷水缝隙，所述喷水缝隙宽度为3~5mm。
5.根据权利要求1所述的一种湿式排气消音器，其特征在于：所述冷却水入口接头设置于靠近排气管入口一侧。
6.根据权利要求1所述的一种湿式排气消音器，其特征在于：所述冷却水入口接头偏心设置于所述消音器外壳。
7.根据权利要求1所述的一种湿式排气消音器，其特征在于：所述冷却水入口接头与内燃机冷却水排出管连通。
8.根据权利要求1所述的一种湿式排气消音器，其特征在于：所述消音器主体在气流方向的两端部分别设置有排气管入口接头和排气管出口接头。
9.根据权利要求8所述的一种湿式排气消音器，其特征在于：所述排气管入口接头和所述排气管出口接头设置为法兰连接式接头，或者设置为螺纹连接式接头，或者设置为管套连接式接头。
10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种湿式排气消音器，其特征在于：所述消音器主体由入口至出口向下倾斜安装于排气管路。
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