CN203454372U - 一种片式换热消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了本实用新型的目的是提供一种片式换热消声器，该消声器统筹兼顾了消声系数、换热效率、再生噪声和阻力损失等多个技术指标。在统筹兼顾各指标的条件下，减少了空间上的浪费。为了实现本实用新型目的，又不减少其消声系数、增加再生噪声及流动阻力，本实用新型将换热管束置于消声材料内部。换热过程中，实现了废热回收或空气热湿处理的目的，而又没有占用额外的空间。最后本实用新型将周围消声材料采用保温型消声材料，从而减少了散热损失；将中间消声材料采用普通型消声材料，增强了换热效果。

Description

一种片式换热消声器

技术领域

本实用新型是一种同时具有换热性能和消声性能的装置，更具体地涉及一种主要应用于暖通空调领域的具有换热功能的片式消声器。

背景技术

在暖通空调领域，对于空气一般采取两种处理，即热湿处理和消声降噪。热湿处理一般通过表面式换热器来加热或冷却到所需的处理状态。消声降噪一般是通过片式消声器来达到的。片式消声器和表面式换热器一般均可安装在风管、土建风道或空调机组上。一般来说，片式消声器的最小有效长度为1.0m，表面式换热器的安装空间也需要1.0m左右。显然两者分别安装，造成空间上的浪费。造成这种空间浪费的原因就是消声器的功能单一，无法兼具换热功能。

在汽车尾气废热利用中，已有文献曾提出过一种可以换热的抗性消声器，但其由于换热管束中没有安装肋片，其换热面积过小，导致其换热效率较低，无法应用到低温差换热领域。在工业动力领域，已有文献曾提出过一种可以换热的小孔型消声器，但其换热管束直接安装于气流通道上，从而影响气流通道的面积，导致气流再生噪声增大、消声系数减小及流动阻力增大等不利情况。同时由于已有具有换热供能的消声器周围均未作保温处理，导致其换热损失增大。针对如上缺点本实用新型提出了一种将换热管束置于消声材料内部的新型换热消声消声器。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种片式换热消声器，该消声器统筹兼顾了消声系数、换热效率、再生噪声和阻力损失等多个技术指标。在统筹兼顾各指标的条件下，减少了空间上的浪费。

为了实现本实用新型目的，又不减少其消声系数、增加再生噪声及流动阻力，本实用新型将换热管束置于消声材料内部。为了实现上述技术任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种片式换热消声器，包括壳体，在壳体的相对两侧分别设置有进风口和排风口,在壳体内部对顶角处分别设置有换热供液管和换热回液管，在换热供液管和换热回液管之间沿壳体纵向壁面并列排布有若干个连续倒“S”型换热管，其中连续倒“S”型换热管为若干个平行设置的换热分支管直管段通过若干个相应换热分支管连接管段相互连接构成，从而形成若干个连续交错的“U”型管腔，其中将最靠近壳体壁面所形成的“U”型腔体内的两个换热分支管直管段之间设置有直管段侧穿孔壳体，与直管段侧穿孔壳体两端平行连接有连接管段侧孔壳体，直管段侧穿孔壳体与连接管段侧孔壳体构成的封闭腔体，形成气流通道，在气流通道底部与所在的“U”型腔体底部之间间隙的空腔内填充有中间消声材料，紧邻气流通道的“U”型腔体内还填充有中间消声材料，从而沿壳体内壁面至壳体中心按照气流通道“U”型腔体、中间消声材料“U”型腔体的顺序相互交错排列，壳体与倒“S”型换热管所构成的“U”型腔体之外的其他空间均填充有周围消声材料。

在两个直管段侧穿孔壳体相对板面上均匀设置有肋片，直管段侧穿孔壳体所在的直线与换热分支管直管段的圆截面相切，且直管段侧穿孔壳体上的穿孔位于两个平行设置的换热分支管直管段中间。

本实用新型还具有以下其他技术特点：

进一步地，最靠近壳体内壁面的直管段侧穿孔壳体与壳体壁面的距离为100mm-500mm。

进一步地，构成气流通道的连接管段侧孔壳体平行于换热分支管连接管段，且分别与壳体壁面的距离为100mm-500mm。

进一步地，连续倒“S”型换热管形成的若干个连续交错的“U”型管腔之间间距为100mm-500mm。

进一步地，所述的周围消声材料采用保温型消声材料（导热系数≤0.2W/(K·m)），中间消声材料采用导热系数较大的消声材料（导热系数≥30W/(K·m)）。

首先，本实用新型通过合理地将换热管束置于消声器的消声材料内，其既不影响气流通道面积，也不增加消声器的阻力，同时在换热过程中可以吸收噪声能，从而更好地达到消声效果。其次，本实用新型在换热过程中，实现了废热回收或空气热湿处理的目的，而又没有占用额外的空间。最后本实用新型将周围消声材料采用保温型消声材料，从而减少了散热损失；将中间消声材料采用普通型消声材料，增强了换热效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构三维示意图；

图2是图1的EFGH截面图；

图3是图1的efgh截面图；

图4是本实用新型的穿孔壳体与换热支管直管段关系位置图；

图5是本实用新型的一种实施方案图。

图中各符号分别代表以下含义：

1：气流通道、2：壳体、3：周围消声材料、4：直管段侧穿孔壳体、5：换热分支管直管段、6：换热回液管、7：肋片、8：换热供液管、9：中间消声材料、10：进风口、11：排风口、12：换热分支管连接管段、13：穿孔、14：连接管段侧孔壳体、81：本实用新型的片式换热消声器、82：排风管、83：变径接头、84：进风管、85：热泵机组、86：低温侧换热回水管、87：低温侧换热供水管、88：高温侧换热回水管、89：高温侧换热供水管。

以下结合附图对本实用新型的优选实施例作进一步详细地说明，但本实用新型并不限于这些实施例。相反地，本实用新型旨在覆盖包括由所附的权利要求书限定的本实用新型的精神和范围内的所有变换方案、改型及同等物。

附表说明

表1是本实用新型的特性参数表；

体积流量	阻力损失	再生噪声	消声系数	换热效率
					m3/s	Pa	dB（A）	dB	%
30	15.8	43.7	0.485	61.0
					35	21.5	47.7	0.483	64.6
40	28.1	51.2	0.481	67.6
					45	35.6	54.2	0.478	70.1
50	43.9	57.0	0.476	72.3
					55	53.2	59.5	0.473	74.1
60	63.3	61.8	0.471	75.8
					65	74.3	63.8	0.469	77.2
70	86.1	65.8	0.467	78.5

表2是现有片式换热消声器的特性参数表。

体积流量

阻力损失

再生噪声

消声系数

换热效率

m3/s	Pa	dB（A）	dB	%
					30	21.5	45.3	0.484	59.0
35	29.3	49.3	0.481	62.8
					40	38.3	52.8	0.479	66.1
45	48.4	55.9	0.477	68.8
					50	59.8	58.6	0.474	71.1
55	72.3	61.1	0.472	73.1
					60	86.1	63.4	0.469	75.0
65	101.0	65.5	0.467	76.6
					70	117.1	67.4	0.465	78.0

具体实施方式

本实用新型与现有技术相比，与现有技术相比具体实现了：

①为了增加换热面积，将换热管束一侧紧挨着气流通道，并在其上安装肋片；②为不影响消声效果，将换热管束均匀地置于穿孔壳体的孔隙处；③为减少周围散热损失，将与外界接触的周围消声材料选择为导热系数较小的保温型消声材料；④为增加换热效果，将中间消声材料选择为导热系数较大的消声材料。

结合附图1-图4，详细说明本实用新型的结构。本实用新型是一种具有换热功能的片式消声器，具体包括进风口10、排风口11、换热供液管8、换热回液管6、换热分支管直管段5、换热分支管连接管段12、肋片7、气流通道1、壳体2、穿孔壳体4、周围消声材料3、中间消声材料9、穿孔13，在壳体2的相对两侧分别设置有进风口10和排风口11,在壳体2内部对顶角处分别设置有换热供液管8和换热回液管6，在换热供液管8和换热回液管6之间沿壳体2纵向壁面并列排布有若干个连续倒“S”型换热管，其中连续倒“S”型换热管为若干个平行设置的换热分支管直管段5通过若干个相应换热分支管连接管段12相互连接构成，从而形成若干个连续交错的“U”型管腔，若干个连续交错的“U”型管腔之间间距为100mm-500mm。其中将最靠近壳体2壁面所形成的“U”型腔体内的两个换热分支管直管段5之间设置有直管段侧穿孔壳体4，与直管段侧穿孔壳体4两端平行连接有连接管段侧孔壳体14，直管段侧穿孔壳体4与连接管段侧孔壳体14构成的封闭腔体，形成气流通道1，在气流通道1底部与所在的“U”型腔体底部之间间隙的空腔内填充有中间消声材料9，紧邻气流通道1的“U”型腔体内还填充有中间消声材料9，从而沿壳体2内壁面至壳体2中心按照气流通道1“U”型腔体、中间消声材料9“U”型腔体的顺序相互交错排列，中间消声材料9采用导热系数较大的消声材料（导热系数≥30W/(K·m)）；壳体2与倒“S”型换热管所构成的“U”型腔体之外的其他空间均填充有周围消声材料3，周围消声材料3采用保温型消声材料（导热系数≤0.2W/(K·m)）。即：换热供液管8和换热回液管6均安装于周围消声材料3中；换热分支管直管段5安装于周围消声材料3和中间消声材料9中。

在两个直管段侧穿孔壳体4相对板面上均匀设置有肋片7，直管段侧穿孔壳体4所在的直线与换热分支管直管段5的圆截面相切，且直管段侧穿孔壳体4上的穿孔13位于两个平行设置的换热分支管直管段5中间。

最靠近壳体2内壁面的直管段侧穿孔壳体4与壳体2壁面的距离为100mm-500mm。

构成气流通道1的连接管段侧孔壳体14平行于换热分支管连接管段12，且分别与壳体2壁面的距离为100mm-500mm。

参见图5，本实用新型给出一个具体的实施例，当高温高噪声废气通过进风管84和变径接头83经过本实用新型片式换热消声器81处理后，变成低温低噪声废气，此时再经排风管82排到室外大气。回收的低位热量经低温侧换热回水管86和低温侧换热供水管87传递给水-水热泵机组85，转化成可用的高温热量，再通过高温侧换热回水管88和高温侧换热供水管89传递给热用户。在此过程中，通过本实用新型81，实现了废热回收，达到了节能降噪的目的，而且不占用多余的空间。

结合附表1和附表2，详细说明本实用新型与现有换热消声器的优点。附表1和附表2的换热消声器的结构参数为：宽：3250mm、高：3800mm、长：1000mm、气流通道个数：5、单个气流通道宽度：330mm、单个气流通道高度：3400mm、周围消声材料厚度：200mm、填充中间消声材料U型腔个数：4、填充中间消声材料U型腔宽度：300mm、换热管束公称直径：DN20、换热管束管间距：50mm、肋片间距：50mm、肋片厚度：0.12mm、肋片高度：4mm。周围消声材料3所采用的保温型消声材料导热系数=0.2W/(K·m)，中间消声材料（9）采用导热系数=50W/(K·m)。从附表1和附表2可以看出，本实用新型从阻力损失、再生噪声、消声系数和换热效率均优于现有换热消声器。其中阻力损失比现有换热消声器减少约36%；再生噪声减少了约2.5dB（A）；消声系数增加了约0.001、换热效率约提高了1.5%。

Claims (6)

1.一种片式换热消声器，包括壳体（2），在壳体（2）的相对两侧分别设置有进风口（10）和排风口（11）,其特征在于：在壳体（2）内部对顶角处分别设置有换热供液管（8）和换热回液管（6），在换热供液管（8）和换热回液管（6）之间沿壳体（2）纵向壁面并列排布有若干个连续倒“S”型换热管，其中连续倒“S”型换热管为若干个平行设置的换热分支管直管段（5）通过若干个换热分支管连接管段（12）相互连接构成，从而形成若干个连续交错的“U”型管腔，其中在最靠近壳体（2）壁面所形成的“U”型腔体内的两个换热分支管直管段（5）之间设置有直管段侧穿孔壳体（4），与直管段侧穿孔壳体（4）两端平行连接有连接管段侧孔壳体（14），直管段侧穿孔壳体（4）与连接管段侧孔壳体（14）构成的封闭腔体，形成气流通道（1）；在气流通道（1）底部与气流通道（1）所在的“U”型腔体底部之间间隙的空腔内填充有中间消声材料（9），紧邻气流通道（1）的“U”型腔体内还填充有中间消声材料（9），从而沿壳体（2）内壁面至壳体（2）中心按照气流通道（1）“U”型腔体、中间消声材料（9）“U”型腔体的顺序相互交错排列，壳体（2）与倒“S”型换热管所构成的“U”型腔体之外的其他空间均填充有周围消声材料（3）， 

在两个直管段侧穿孔壳体（4）相对板面上均匀设置有肋片（7），直管段侧穿孔壳体（4）所在的直线与换热分支管直管段（5）的圆截面相切，且直管段侧穿孔壳体（4）上的穿孔（13）位于两个平行设置的换热分支管直管段（5）中间。 

2.如权利要求1所述的片式换热消声器，其特征在于，最靠近壳体（2）内壁面的直管段侧穿孔壳体（4）与壳体（2）壁面的距离为100mm-500mm。 

3.如权利要求1所述的片式换热消声器，其特征在于，构成气流通道（1）的连接管段侧孔壳体（14）平行于换热分支管连接管段（12），且分别与壳体（2）壁面的距离为100mm-500mm。 

4.如权利要求1所述的片式换热消声器，其特征在于，连续倒“S”型换热管形成的若干个连续交错的“U”型管腔之间间距为100mm-500mm。 

5.如权利要求1所述的片式换热消声器，其特征在于，所述的周围消声材料（3）采用保温型消声材料，该保温型消声材料导热系数≤0.2W/(K·m)，中间消声材料（9）采用导热系数≥30W/(K·m)的消声材料。 

6.如权利要求1所述的片式换热消声器，其特征在于，所述的壳体（2）为壳体构成的封闭立体结构。 

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