CN108709044A - 一种高压管道整流消音器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压管道整流消音器，包括耐高压外壳和由吸音隔离层构成的空气流道，耐高压外壳与空气流道之间填充有吸音填充材料，所述空气流道的进气口位于耐高压外壳的顶端，空气流道的出气口位于耐高压外壳的侧面，空气流道在耐高压外壳内为L形；本发明的高压管道整流消音器，一方面能够防止高频直达声向下游传播，具有较好的全频域的吸声性能，另一方面，通过吸音整流结构，能够对拐角的气流进行整流，降低气流紊乱程度，同时，由于使用了入口扩张段和出口收缩段，使得消声器内流体流速大大降低，减小了额外噪声的产生以及保证了整个系数较低的压力损失系数。

Description

一种高压管道整流消音器

技术领域

本发明涉及低速风洞声学试验领域，尤其是涉及一种高压管道整流消音器。

背景技术

减压阀将高压空气减为目标压力时，会发出强的管道噪声，向下游传播，一方面其会干扰气流传输的稳定性，另一方面对下游声学测量产生干扰。商用减压阀常配备有专用的减压阀吸声器以减小减压阀噪声。

常用的管道消音器为简单直通式阻性消声器。其优点是压力损失较小，在低频领域效果非常好；但是由于入口与出口直连，其吸声量尤其是高频段吸声量不太理想，基本上消声效果甚微；

其它类型的消声器，如迷宫式消声器，消声管道中有很多回路，当气体流量小的时候消声效果非常优秀；但是当气体流量增大时，由于结构复杂，在管理中的气体压力损失大，虽然消声的效果也比较好，但是出口的气压却不能满足试验需求，因此也不适合大流量的管道消声。

发明内容

本发明的目的是结合现有的两种消声管的优点，提出一种适合于高压、大流量的整流消音器，满足试验的需求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高压管道整流消音器，包括耐高压外壳和由吸音隔离层构成的空气流道，耐高压外壳与空气流道之间填充有吸音填充材料，所述空气流道的进气口位于耐高压外壳的顶端，空气流道的出气口位于耐高压外壳的侧面，空气流道在耐高压外壳内为L形。

在上述技术方案中，所述吸音隔离层从空气流道方向向吸音填充材料方向依次为包覆层、穿孔板和无纺布层。

在上述技术方案中，所述包覆层为碳纤维棉毡，所述穿孔板的穿孔率为65%以上。

在上述技术方案中，所述所述空气流道的进口设置为所述进气口具有扩张段，出气口具有收缩段。

在上述技术方案中，所述扩张段和收缩段分别为一个密封的连接法兰，用于连接到空气流道的进气口和出气口上，所述连接法兰上的开口通道一端直径大于另一端直径。

在上述技术方案中，所述连接法兰开口通道直径大的一端用于与空气流道进行密封连接。

在上述技术方案中，所述空气流道内设置有吸音导流结构，所述吸音导流结构从外向内依次为包覆层、穿孔板和无纺布层，所述包覆层为碳纤维棉毡，所述穿孔板的穿孔率为65%以上。

在上述技术方案中，所述吸音导流结构从空气流道一端到另一端，所述吸音导流结构具有与L形空气流道一致的弧度，所述吸音导流结构沿着空气流道的中心线设置。

在上述技术方案中，所述空气流道的内表面与吸音导流结构的外壁为光滑流线形结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的高压管道整流消音器，一方面能够防止高频直达声向下游传播，具有较好的全频域的吸声性能，另一方面，通过吸音整流结构，能够对拐角的气流进行整流，降低气流紊乱程度，同时，由于使用了入口扩张段和出口收缩段，使得消声器内流体流速大大降低，减小了额外噪声的产生以及保证了整个系数较低的压力损失系数。对于大流量，高压供气管路需要拐角的地方, 采用L型高压管道整流消音器能够方便的将消音器和拐角导流合二为一，一方面提高了消音器的声学性能，另一方面也能对拐角气体进行整流，同时L型高压管道整流消音器大大降低供气管路复杂度，节省了管路空间。

附图说明

图1为L型高压管道整流消音器结构图；

其中：1是入口扩张段，2是出口收缩段，3是吸音填充材料，4是耐高压外壳，5是吸音隔离层，6是吸音导流结构。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本发明的整流消音器是在结合现有的直通形消音器和迷宫式消音器的基础上提出的一种新的消音器，特别是针对于高频率、大流量的气压，本结构具有突破性的改进，能很好的对于频率在1000Hz～10000Hz范围内的管道噪声吸声量可达30dB以上。

实施例一

如图1所示，本发明中的消音器包括进口扩张段、出口收缩段、耐高压外壳、吸音填充材料、吸音导流结构、吸音隔离层、由吸音隔离层构成的空气流道，空气流道设置在耐高压外壳内，空气流道与耐高压外壳之间填充吸音填充材料。因为吸音隔离层相当于空气流道的管壁，从吸音隔离层网吸音填充材料之间依次设置为包覆层、穿孔板和无纺布层；在本例中，所述的包覆层采用碳纤维棉毡，穿孔板为高穿孔率的不锈钢，穿孔率至少要在65%以上，采用这种结构在满足声学性能同时，防止吸音填充材料的外泄，污染空气。

本方案中在原有的消音器基础上增加了进口扩张段、出口收缩段，进口扩张段、出口收缩段采用两个密封的连接法兰，连接法兰的一端开口直径小于另一端的开口直径，连接法兰内的两个开口直径之间的通道为渐变结构，从剖面看其通道面的边沿为弧形。因此，当一个连接法兰连接到空气流道的进气口时，连接法兰开口直径大的一端与空气流道的进气口连接，当气流从连接法兰直径小的一端进入时，内部通道就相当于进行了扩张，可以立刻减小气流的流速；同样的道理，在空气流道的出气口上与连接法兰开口直径大的一端连接，使得气流在排出连接法兰时收到法兰内壁直径减小的原因，从而导致气流流速减小；气流流速的减小，变相的等同于降低了其自身的噪声。

为了在进一步的降低噪声，在空气流道内设置有吸音导流结构，吸音导流结构从空气导流的一端设置到另一端，在空气流道内吸音导流结构的形状设置与空气流道的形状一致。最好的情况是沿着空气流道的中心线方向进行吸音导流结构的设置。空气流道的内壁与吸音导流结构的外壁最好是光滑的流线形，无明显棱角，一体化数控加工以减小气流的分离引起额外的自噪声。所述吸音导流结构从外向内依次为包覆层、穿孔板和无纺布层，所述包覆层为碳纤维棉毡，所述穿孔板的穿孔率为65%以上。

本方案中的吸音隔离层由流道向吸音材料过渡分别为1-2mm厚碳纤维棉毡包覆层，穿孔率65%以上，孔径5mm，厚1-2mm的不锈钢穿孔板，无纺布层。吸音材料选用环保玻璃纤维，容重约32kg/m3。整个L型高压管道整流消音器对于频率1000Hz～10000Hz管道噪声吸声量可达30dB以上。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种高压管道整流消音器，包括耐高压外壳和由吸音隔离层构成的空气流道，耐高压外壳与空气流道之间填充有吸音填充材料，其特征在于所述空气流道的进气口位于耐高压外壳的顶端，空气流道的出气口位于耐高压外壳的侧面，空气流道在耐高压外壳内为L形。

2.根据权利要求1所述的一种高压管道整流消音器，其特征在于所述吸音隔离层从空气流道方向向吸音填充材料方向依次为包覆层、穿孔板和无纺布层。

3.根据权利要求2所述的一种高压管道整流消音器，其特征在于所述包覆层为碳纤维棉毡，所述穿孔板的穿孔率为65%以上。

4.根据权利要求1所述的一种高压管道整流消音器，其特征在于所述所述空气流道的进口设置为所述进气口具有扩张段，出气口具有收缩段。

5.根据权利要求4所述的一种高压管道整流消音器，其特征在于所述扩张段和收缩段分别为一个密封的连接法兰，用于连接到空气流道的进气口和出气口上，所述连接法兰上的开口通道一端直径大于另一端直径。

6.根据权利要求5所述的一种高压管道整流消音器，其特征在于所述连接法兰开口通道直径大的一端用于与空气流道进行密封连接。

7.根据权利要求1所述的一种高压管道整流消音器，其特征在于所述空气流道内设置有吸音导流结构，所述吸音导流结构从外向内依次为包覆层、穿孔板和无纺布层，所述包覆层为碳纤维棉毡，所述穿孔板的穿孔率为65%以上。

8.根据权利要求7所述的一种高压管道整流消音器，其特征在于所述吸音导流结构从空气流道一端到另一端，所述吸音导流结构具有与L形空气流道一致的弧度，所述吸音导流结构沿着空气流道的中心线设置。

9.根据权利要求8所述的一种高压管道整流消音器，其特征在于所述空气流道的内表面与吸音导流结构的外壁为光滑流线形结构。