CN108996482B - 一种用于psa制氮机的消音器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种用于PSA制氮机的消音器，包括：外筒，外筒的后端设有后端盖，后端盖上设有连接管；内筒，内筒安装在后端盖上、且位于外筒内；第一消音板，第一消音板安装在内筒的后部内；第一挡板，第一挡板安装在内筒的中部内，第一挡板和第一消音板将内筒内分割为第一腔室、第二腔室和第三腔室；内管，内管的后端安装在第一挡板上，内管的管壁上设有若干个条形通孔，条形通孔将内管内部与第三腔室连通；若干个折流叶板，若干个折流叶板均匀设置在内筒的中部外壁上；环形薄板，环形薄板安装在内筒的前端，环形薄板的薄板部位于环形腔的前开口处。本申请提供的用于PSA制氮机的消音器经过数道消音，有效地削弱气流噪声，达到环保要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于PSA制氮机的消音器，特别是涉及一种用于PSA制氮机的消音器。
背景技术
PSA制氮是以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快、能耗低，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。PSA制氮机由有两个吸附分离塔交替工作制气，在一塔工作结束切换至另一塔工作前，结束制气工作的吸附塔需要排除废气，此排气过程很短，一般需在几秒钟内排完，由于排气量大，排气时间短，排气相关设备容积又受一定限制，故排气的气流速度和气流密度很高，由此产生很大噪音，虽然在实际使用中，在排气部位设置有消音装置，但消音的效果并不理想，难以满足环保要求。
综上所述，如何降低PSA制氮机废气排放时产生的噪音，是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于PSA制氮机的消音器，解决了PSA制氮机在废气排放时噪音大的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于PSA制氮机的消音器，包括：外筒，所述外筒的后端设有后端盖，所述后端盖上设有连接管，所述连接管向所述后端盖外延伸，所述外筒的前端设有基座；内筒，所述内筒安装在所述后端盖上、且位于所述外筒内，所述内筒的外壁与所述外筒的内壁之间形成环形腔，所述内筒的前端封闭，且所述内筒的前端向所述外筒的出气口处延伸，所述内筒的筒壁上设有若干个第一通孔，所述第一通孔将所述内筒内部与所述环形腔连通；第一消音板，所述第一消音板安装在所述内筒的后部内，所述第一消音板的中部具有第二通孔；第一挡板，所述第一挡板安装在所述内筒的中部内，所述第一挡板和所述第一消音板将所述内筒内分割为第一腔室、第二腔室和第三腔室；内管，所述内管的后端安装在所述第一挡板上，所述内管的后端开口与所述第二腔室连通，所述内管的前端向所述第三腔室内延伸，所述内管的管壁上设有若干个条形通孔，所述条形通孔将所述内管内部与所述第三腔室连通；若干个折流叶板，若干个折流叶板均匀设置在所述内筒的中部外壁上、且位于所述环形腔内；环形薄板，所述环形薄板安装在所述内筒的前端，所述环形薄板的薄板部位于所述环形腔的前开口处。
进一步地，所述内筒的前端与所述外筒的出气口之间形成第六腔室。
更进一步地，所述薄板部容纳在所述第六腔室内，所述薄板部具有过渡部、弧形部和直板部，所述过渡部连接在所述环形薄板的安装部的外端上，所述弧形部连接在所述过渡部的外端上，所述直板部连接在所述弧形部的外端上，所述直板部可抵挡在所述外筒的内壁上。
更进一步地，还包括支撑座和橡胶支撑圈，所述支撑座安装在所述内筒的前端，所述橡胶支撑圈设置在所述支撑座的外缘部上，所述橡胶支撑圈具有第一支腿、第二支腿和第三支腿，所述第一支腿抵挡在所述过渡部的前表面上，所述第二支腿抵挡在所述弧形部的前表面上，所述第三支腿抵挡在所述直板部的内壁上。
更进一步地，所述支撑座还具有第二安装基座，所述第二安装基座安装在所述内筒的前端，所述支撑座的外缘部连接在所述第二安装基座的外周上。
更进一步地，所述支撑座的外缘部具有依次连接的第一弯臂、第二弯臂和第三弯臂，所述橡胶支撑圈的第一安装基座贴合在所述第一弯臂的后端表面、所述第二弯臂的后端表面和所述第三弯臂的后端表面上。
更进一步地，所述第一支腿、所述第二支腿和所述第三支腿均连接在所述第一安装基座上。
更进一步地，从所述环形腔的前开口处流出的气流会使所述薄板部变形，进而使得所述第一支腿、所述第二支腿和所述第三支腿均变形，从而使得所述薄板部沿径向向内远离所述外筒的内壁，使得所述直板部与所述外筒的内壁之间形成环形通道，使气流受阻流入第六腔室。
进一步地，相邻的两个折流叶板之间具有间隔槽，若干个折流叶板将所述环形腔分为第四腔室和第五腔室，所述间隔槽将第四腔室和第五腔室连通。
进一步地，还包括螺旋件，所述螺旋件位于所述第二腔室内，所述螺旋件的前端安装在所述内管的后端开口处，所述螺旋件的后端向所述第二通孔靠近。
由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
本发明中，气流从连接管的进气口进入消音器，先流入第一腔室，气体在空腔内膨胀，将部分声能转化为势能，有效地削弱气流噪声，达到消音的效果，进入第一腔室的气流通过第一消音板流入第二腔室，气流流经第三通孔孔壁时会产生摩擦将部分声能转化为热能耗散掉，有利于降低气流噪声，提高消音效果，进入第二腔室的气流流经螺旋件时，气流产生旋转，有利于削弱气流噪声，提高消音效果，第二腔室中的气流通过支架上的第四通孔流入内管的内腔，在内管内折向从内管的管壁上的条形通孔流出，流入第三腔室，气流在内管的外管壁与内筒的内壁之间碰撞反射，有利于降低噪声，提高消音效果，内管的内腔的部分气流从底壁上的第五通孔流入第三腔室，气流流经第五通孔孔壁时会产生摩擦将部分声能转化为热能耗散掉，有利于降低气流噪声，提高消音效果，第三腔室内的气流从内筒的筒壁前端设置的第一通孔流入第五腔室，第一腔室和第二腔室中的部分气流会从内筒的筒壁上的第一通孔流入第四腔室，气流在内筒的外壁与外筒的内壁之间碰撞反射，有利于降低噪声，提高消音效果，第四腔室内的气流通过折流叶板流入第五腔室，气流产生旋转，有利于削弱气流噪声，提高消音效果，第五腔室内的气流从环形腔的前开口处流出，流出的气流会使薄板部变形，直板部与外筒的内壁之间形成环形通道，使气流受阻流入第六腔室，会耗散掉气流中的部分声能，有利于降低气流噪声，提高消音效果，流入第六腔室最后通过第二消音板排出，气流流经第六通孔孔壁时会产生摩擦将部分声能转化为热能耗散掉，有利于降低气流噪声，提高消音效果。本发明经过数道消音，有效地削弱气流噪声，达到环保要求。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的螺旋件的结构示意图。
图3为本发明的内管的结构示意图。
图4为本发明的折流叶板安装位置的局部结构示意图。
图5为本发明的折流叶板的结构示意图。
图6为本发明的局部结构示意图。
图7为图6的局部放大结构示意图。
附图标记说明：连接管1，进气口1001，后端盖2，内筒3，第一通孔31，外筒4，第一消音板5，第二通孔51，第三通孔52，螺旋件6，中心杆61，锥型头部62，安装杆63，螺旋片64，支架7，第四通孔71，内管8，条形通孔811，底壁82，第五通孔821，第一挡板9，折流叶板10，第一板部101，第二板部102，间隔槽103，第二挡板11，环形薄板12，安装部121，薄板部122，过渡部1221，弧形部1222，直板部1223，橡胶支撑圈13，第一安装基座131，第一支腿132，第二支腿133，第三支腿134，支撑座14，第二安装基座141，第一弯臂142，第二弯臂143，第三弯臂144，基座15，第一孔151，第二孔152，第三孔153，第二消音板16，第六通孔161，第一腔室17，第二腔室18，第三腔室20，第四腔室21，第五腔室22，第六腔室23，环形通道24。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
下面参考图1至图7对本申请作进一步说明，如图1所示的一种用于PSA制氮机的消音器，包括：内筒3、外筒4、第一消音板5、内管8、第一挡板9、若干个折流叶板10和环形薄板12，外筒4的后端设有后端盖2，后端盖2上设有连接管1，连接管1向后端盖2外延伸，气流从连接管1的进气口1001流入消音器，外筒4的前端设有基座15，内筒3安装在后端盖2上、且位于外筒4内，内筒3的外壁与外筒4的内壁之间形成环形腔2A，内筒3的前端与外筒4的出气口之间形成第六腔室23，内筒3的前端封闭，内筒3的前端设有第二挡板11，且内筒3的前端向外筒4的出气口处延伸，内筒3的筒壁上设有若干个第一通孔31，第一通孔31将内筒3内部与环形腔2A连通，内筒3内部的气流通过第一通孔31流入环形腔2A，第一消音板5安装在内筒3的后部内，第一消音板5的中部具有第二通孔51，第二通孔51的孔径较大，便于气流通过第一消音板5，第一挡板9安装在内筒3的中部内，第一挡板9和第一消音板5将内筒3内分割为第一腔室17、第二腔室18和第三腔室20，内管8的后端安装在第一挡板9上，内管8的后端开口与第二腔室18连通，内管8的前端向第三腔室20内延伸，内管8的管壁上设有若干个条形通孔811，条形通孔811将内管8内部与第三腔室20连通，内管8内部的气流通过条形通孔811流入第三腔室20，若干个折流叶板10均匀设置在内筒3的中部外壁上、且位于环形腔2A内，环形薄板12安装在内筒3的前端，环形薄板12的薄板部122位于环形腔2A的前开口处。
本实施例中，如图1所示，第一消音板5还具有若干个第三通孔52，若干个第三通孔52设置在第二通孔51的外周，第三通孔52的孔径较小，气流流经第三通孔52孔壁时会产生摩擦将部分声能转化为热能耗散掉，有利于降低气流噪声。
本实施例中，如图1、图2所示，用于PSA制氮机的消音器还包括螺旋件6，螺旋件6位于第二腔室18内，螺旋件6的前端安装在内管8的后端开口处，螺旋件6的后端向第二通孔51靠近，螺旋件6具有中心杆61和螺旋片64，螺旋片64绕设在中心杆61上，气流流经螺旋件6时，气流产生旋转，有利于削弱气流噪声，中心杆61的后端设有锥型头部62，有利于气流流向螺旋片64。
本实施例中，如图1、图2所示，螺旋件6的安装杆63固定在支架7上，支架7固接在内管8的后端开口处，支架7上设有若干个第四通孔71，便于第二腔室18内的气流流入内管8的内腔。
本实施例中，如图1、图3所示，内管8的前端设有底壁82，底壁82上设有第五通孔821，气流流经第五通孔821孔壁时会产生摩擦将部分声能转化为热能耗散掉，有利于降低气流噪声。
本实施例中，如图1、图4、图5所示，折流叶板10具有第一板部101和第二板部102，相邻的两个折流叶板10之间具有间隔槽103，若干个折流叶板10将环形腔2A分为第四腔室21和第五腔室22，间隔槽103将第四腔室21和第五腔室22连通，气流在流经第一板部101和第二板部102时流向会发生改变，气流产生旋转，有利于削弱气流噪声。
本实施例中，如图1、图6、图7所示，环形薄板12具有安装部121和薄板部122，安装部121固定连接在第二挡板11的前端面上，薄板部122容纳在第六腔室23内，薄板部122具有过渡部1221、弧形部1222和直板部1223，过渡部1221连接在环形薄板12的安装部121的外端上，弧形部1222连接在过渡部1221的外端上，直板部1223连接在弧形部1222的外端上，直板部1223可抵挡在外筒4的内壁上，薄板部122由零点几个毫米厚的板材制成，在外力的作用下易产生形变。
本实施例中，如图1、图6、图7所示，用于PSA制氮机的消音器还包括支撑座14，支撑座14安装在内筒3的前端，支撑座14具有外缘部和第二安装基座141，第二安装基座141安装在第二挡板11的前端面上，支撑座14的外缘部连接在第二安装基座141的外周上，支撑座14的外缘部具有依次连接的第一弯臂142、第二弯臂143和第三弯臂144。
本实施例中，如图1、图6、图7所示，用于PSA制氮机的消音器还包括橡胶支撑圈13，橡胶支撑圈13设置在支撑座14的外缘部上，橡胶支撑圈13的第一安装基座131贴合在第一弯臂142的后端表面、第二弯臂143的后端表面和第三弯臂144的后端表面上，橡胶支撑圈13具有第一支腿132、第二支腿133和第三支腿134，第一支腿132、第二支腿133和第三支腿134均连接在第一安装基座131上，第一支腿132抵挡在过渡部1221的前表面上，第二支腿133抵挡在弧形部1222的前表面上，第三支腿134抵挡在直板部1223的内壁上，从环形腔2A的前开口处流出的气流会使薄板部122变形，进而使得第一支腿132、第二支腿133和第三支腿134均变形，从而使得薄板部122沿径向向内远离外筒4的内壁，使得直板部1223与外筒4的内壁之间形成环形通道24，使气流受阻流入第六腔室23，会耗散掉气流中的部分声能，有利于降低气流噪声。
本实施例中，如图1、图6所示，用于PSA制氮机的消音器还包括第二消音板16，第二消音板16设置在外筒4前端出气口处，基座15安装在外筒4的前端，第二消音板16安装基座15的前端，基座15具有第一孔151、第二孔152和第三孔153，外筒4的前端固定连接在基座15的第一孔151内，第二消音板16安装在基座15的第三孔153内，第六腔室23内的气流经过第二消音板16排出，第二消音板16上设有第六通孔161，气流流经第六通孔161孔壁时会产生摩擦将部分声能转化为热能耗散掉，有利于降低气流噪声。
本实施例中，如图1所示，气流从连接管1的进气口1001进入消音器，先流入第一腔室17，气体在空腔内膨胀，将部分声能转化为势能，有效地削弱气流噪声，达到消音的效果，进入第一腔室17的气流通过第一消音板5流入第二腔室18，气流流经第三通孔52孔壁时会产生摩擦将部分声能转化为热能耗散掉，有利于降低气流噪声，提高消音效果，进入第二腔室18的气流流经螺旋件6时，气流产生旋转，有利于削弱气流噪声，提高消音效果，第二腔室18中的气流通过支架7上的第四通孔71流入内管8的内腔，在内管8内折向从内管8的管壁上的条形通孔811流出，流入第三腔室20，气流在内管8的外管壁与内筒3的内壁之间碰撞反射，有利于降低噪声，提高消音效果，内管8的内腔的部分气流从底壁82上的第五通孔821流入第三腔室20，气流流经第五通孔821孔壁时会产生摩擦将部分声能转化为热能耗散掉，有利于降低气流噪声，提高消音效果，第三腔室20内的气流从内筒3的筒壁前端设置的第一通孔31流入第五腔室22，第一腔室17和第二腔室18中的部分气流会从内筒3的筒壁上的第一通孔31流入第四腔室21，气流在内筒3的外壁与外筒4的内壁之间碰撞反射，有利于降低噪声，提高消音效果，第四腔室21内的气流通过折流叶板10流入第五腔室22，气流产生旋转，有利于削弱气流噪声，提高消音效果，第五腔室22内的气流从环形腔2A的前开口处流出，流出的气流会使薄板部122变形，直板部1223与外筒4的内壁之间形成环形通道24，使气流受阻流入第六腔室23，会耗散掉气流中的部分声能，有利于降低气流噪声，提高消音效果，流入第六腔室23最后通过第二消音板16排出，气流流经第六通孔161孔壁时会产生摩擦将部分声能转化为热能耗散掉，有利于降低气流噪声，提高消音效果。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于PSA制氮机的消音器，其特征在于，包括：
外筒(4)，所述外筒(4)的后端设有后端盖(2)，所述后端盖(2)上设有连接管(1)，所述连接管(1)向所述后端盖(2)外延伸，所述外筒(4)的前端设有基座(15)；
内筒(3)，所述内筒(3)安装在所述后端盖(2)上、且位于所述外筒(4)内，所述内筒(3)的外壁与所述外筒(4)的内壁之间形成环形腔(2A)，所述内筒(3)的前端封闭，且所述内筒(3)的前端向所述外筒(4)的出气口处延伸，所述内筒(3)的筒壁上设有若干个第一通孔(31)，所述第一通孔(31)将所述内筒(3)内部与所述环形腔(2A)连通；
第一消音板(5)，所述第一消音板(5)安装在所述内筒(3)的后部内，所述第一消音板(5)的中部具有第二通孔(51)；
第一挡板(9)，所述第一挡板(9)安装在所述内筒(3)的中部内，所述第一挡板(9)和所述第一消音板(5)将所述内筒(3)内分割为第一腔室(17)、第二腔室(18)和第三腔室(20)；
内管(8)，所述内管(8)的后端安装在所述第一挡板(9)上，所述内管(8)的后端开口与所述第二腔室(18)连通，所述内管(8)的前端向所述第三腔室(20)内延伸，所述内管(8)的管壁上设有若干个条形通孔(811)，所述条形通孔(811)将所述内管(8)内部与所述第三腔室(20)连通；
若干个折流叶板(10)，若干个折流叶板(10)均匀设置在所述内筒(3)的中部外壁上、且位于所述环形腔(2A)内；
环形薄板(12)，所述环形薄板(12)安装在所述内筒(3)的前端，所述环形薄板(12)的薄板部(122)位于所述环形腔(2A)的前开口处，所述内筒(3)的前端与所述外筒(4)的出气口之间形成第六腔室(23)，所述薄板部(122)容纳在所述第六腔室(23)内，所述薄板部(122)具有过渡部(1221)、弧形部(1222)和直板部(1223)，所述过渡部(1221)连接在所述环形薄板(12)的安装部(121)的外端上，所述弧形部(1222)连接在所述过渡部(1221)的外端上，所述直板部(1223)连接在所述弧形部(1222)的外端上，所述直板部(1223)可抵挡在所述外筒(4)的内壁上。
2.根据权利要求1所述的用于PSA制氮机的消音器，其特征在于，还包括支撑座(14)和橡胶支撑圈(13)，所述支撑座(14)安装在所述内筒(3)的前端，所述橡胶支撑圈(13)设置在所述支撑座(14)的外缘部上，所述橡胶支撑圈(13)具有第一支腿(132)、第二支腿(133)和第三支腿(134)，所述第一支腿(132)抵挡在所述过渡部(1221)的前表面上，所述第二支腿(133)抵挡在所述弧形部(1222)的前表面上，所述第三支腿(134)抵挡在所述直板部(1223)的内壁上。
3.根据权利要求2所述的用于PSA制氮机的消音器，其特征在于，所述支撑座(14)还具有第二安装基座(141)，所述第二安装基座(141)安装在所述内筒(3)的前端，所述支撑座(14)的外缘部连接在所述第二安装基座(141)的外周上。
4.根据权利要求3所述的用于PSA制氮机的消音器，其特征在于，所述支撑座(14)的外缘部具有依次连接的第一弯臂(142)、第二弯臂(143)和第三弯臂(144)，所述橡胶支撑圈(13)的第一安装基座(131)贴合在所述第一弯臂(142)的后端表面、所述第二弯臂(143)的后端表面和所述第三弯臂(144)的后端表面上。
5.根据权利要求4所述的用于PSA制氮机的消音器，其特征在于，所述第一支腿(132)、所述第二支腿(133)和所述第三支腿(134)均连接在所述第一安装基座(131)上。
6.根据权利要求5所述的用于PSA制氮机的消音器，其特征在于，从所述环形腔(2A)的前开口处流出的气流会使所述薄板部(122)变形，进而使得所述第一支腿(132)、所述第二支腿(133)和所述第三支腿(134)均变形，从而使得所述薄板部(122)沿径向向内远离所述外筒(4)的内壁，使得所述直板部(1223)与所述外筒(4)的内壁之间形成环形通道(24)，使气流受阻流入第六腔室(23)。
7.根据权利要求1所述的用于PSA制氮机的消音器，其特征在于，相邻的两个折流叶板(10)之间具有间隔槽(103)，若干个折流叶板(10)将所述环形腔(2A)分为第四腔室(21)和第五腔室(22)，所述间隔槽(103)将第四腔室(21)和第五腔室(22)连通。
8.根据权利要求1所述的用于PSA制氮机的消音器，其特征在于，还包括螺旋件(6)，所述螺旋件(6)位于所述第二腔室(18)内，所述螺旋件(6)的前端安装在所述内管(8)的后端开口处，所述螺旋件(6)的后端向所述第二通孔(51)靠近。
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