CN204921377U - 一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，包括消声器本体，消声器本体的左端开设有进气口、右端开设有排气口，消声器本体从左至右依次设置有一级扩张腔、二级扩张腔和三级扩张腔，一级扩张腔上开设有一级进气环槽，二级扩张腔上开设有二级进气环槽，三级扩张腔上开设有三级进气环槽；消声器本体内还设置有贯穿上述一级、二级、三级扩张腔的内插管，内插管上开设有与一级进气环槽位置相对的一级通槽、与二级进气环槽位置相对的二级通槽以及与三级进气环槽位置相对的三级通槽。本实用新型消声效果好，空气动力性能高，大大减少了罗茨鼓风机工作时的高低频噪声。

Description

一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器

技术领域

本实用新型涉及一种消声器，尤其涉及一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器。

背景技术

罗茨鼓风机广泛地应用于冶金、化工、石油、机械、水泥、海港等各个重要工业部门，对促进工业生产、加速建设步伐起着十分积极的作用。但是，罗茨鼓风机产生的强烈噪声却严重地影响城市环境的安静，它不但会损坏人耳的听力，危害健康，妨碍车间内正常的通讯联系和语言交谈，给安全生产带来一定影响，而且对周围居民的休息、机关的办公及学校的上课产生严重的干扰。

罗茨鼓风机含有多种噪声源，可以归纳为两类，一类是气动噪声，一类是机械噪声，其中气动噪声是主要的噪声来源。罗茨鼓风机在工作过程中，其进、排气口的气体容腔并不是一个稳态值，而是随着时间变化的，这样鼓风机在进、排气时会因其不均匀性而产生气流脉动，气流脉动是气动噪声产生的最主要的原因。气流脉动越大，鼓风机的气动噪声也将越大。

目前，降低罗茨鼓风机噪声的途径有：(1)、将罗茨鼓风机机组安装在经隔声处理的房间内；(2)、在罗茨鼓风机的上侧或旁侧设置吸声罩或吸声屏等局部降低噪声处理的措施；(3)、对罗茨鼓风机的进气或排气管道进行阻尼和隔声处理。上述措施虽然在一定程度了减弱了罗茨鼓风机的噪声影响，但其均没有从根本上对罗茨鼓风机产生的噪声进行消除。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

实用新型内容

本实用新型为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种可有效地消除罗茨鼓风机产生的高、低频噪声的阻抗复合式消声器。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，包括消声器本体，消声器本体的左端开设有进气口、右端开设有排气口，消声器本体从左至右依次设置有一级扩张腔、二级扩张腔和三级扩张腔，一级扩张腔上开设有一级进气环槽，二级扩张腔上开设有二级进气环槽，三级扩张腔上开设有三级进气环槽；消声器本体内还设置有贯穿上述一级、二级、三级扩张腔的内插管，内插管上开设有与一级进气环槽位置相对的一级通槽、与二级进气环槽位置相对的二级通槽以及与三级进气环槽位置相对的三级通槽。

所述一级通槽的长度为一级扩张腔的长度的四分之一，所述三级通槽的长度为三级扩张腔的长度的二分之一。

所述一级、二级、三级扩张腔以及内插管的内壁上均填充有吸声材料。

所述一级扩张腔与二级扩张腔之间、二级扩张腔与三级扩张腔之间均通过多条通气管道相连。

所述内插管上开设有若干个与一级、二级、三级扩张腔相连通的气孔。

所述一级通槽、二级通槽及三级通槽将内插管断开为四段，相邻两段内插管之间通过穿孔管相连。

所述吸声材料为玻璃棉。

所述内插管的两端分别设置有法兰。

所述一级扩张腔的长度大于二级扩张腔的长度，二级扩张腔的长度大于三级扩张腔的长度。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：

1、本实用新型将扩张式抗性消声结构与阻性消声结构相结合，扩张式结构对消除低频噪声有很好的效果，阻性吸声材料对高频噪声有很好的吸收效果，两者结合拓宽了消声器的消声频带，有效地对罗茨鼓风机产生的气动噪声进行了消除，改善了工作和生活环境。

2、本实用新型中气孔、穿孔管及通气管道的设计，使气流的流动更加平稳，大大提高了复合式消声器的空气动力性能，减少了气流再生噪声的影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的A-A向或B-B向剖视图。

图3为本实用新型的C-C向剖视图。

其中，

1、一级扩张腔2、二级扩张腔3、三级扩张腔4、吸声材料5、一级进气环槽6、二级进气环槽7、三级进气环槽8、内插管9、法兰10、一级通槽11、二级通槽12、三级通槽13、气孔14、穿孔管15、通气管道

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图3所示，一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，包括消声器本体，消声器本体的左端开设有进气口、右端开设有排气口，消声器本体从左至右依次设置有一级扩张腔1、二级扩张腔2和三级扩张腔3，一级扩张腔1的长度大于二级扩张腔2的长度，二级扩张腔2的长度大于三级扩张腔3的长度，一级扩张腔1上开设有一级进气环槽5，二级扩张腔2上开设有二级进气环槽6，三级扩张腔3上开设有三级进气环槽7；消声器本体内还设置有贯穿上述一级、二级、三级扩张腔的内插管8，内插管8的两端分别设置有法兰9，内插管8上开设有与一级进气环槽5位置相对的一级通槽10、与二级进气环槽6位置相对的二级通槽11以及与三级进气环槽7位置相对的三级通槽12，所述一级通槽10的长度为一级扩张腔1的长度的四分之一，所述三级通槽12的长度为三级扩张腔3的长度的二分之一。

单扩张腔的消声量计算公式为：

$TL=10lg\[1+\frac{1}{4}{\left(m-\frac{1}{m}\right)}^2{\sin }^{2}kl\]$

式中， $k=\frac{2\mathrm{\π}f}{c}$

$l=\frac{c(2n-1)}{4f}$

l为扩张腔长度；

m为扩张比且m＝S₂/S₁，其中，S₁为内接管的截面积，S₂为一级扩张腔、二级扩张腔或三级扩张腔的截面积；

c为气体流动速度；

f为共振频率；

n为1、2、3...；

经验证得知，当(λ为声波波长)时得到最大消声量，此时，得到消声的峰值频率为：可见对应扩张腔的长度越长，其消声的峰值频率越低，因此，一级扩张腔1对罗茨鼓风机产生的100Hz以及周围频率处的噪声有很好的消除作用，二级扩张腔2对罗茨鼓风机产生的200Hz以及周围频率处的噪声有很好的消除作用，三级扩张腔3对罗茨鼓风机产生的650Hz以及周围频率处的噪声有很好的消除作用。

此外，在条件允许的情况下，可采用大的扩张比，以达到最好的消声效果，原因在于：

当(λ为声波波长)时得到最大消声量，此时单扩张腔消声量的计算公式为：

$TL=10lg\[1+\frac{1}{4}{\left(m-\frac{1}{m}\right)}^2\]$

随着扩张比m增大，扩张消声器的消声量随之增大。当m达到一定值后，短波长的高频声波通过窄束的形式在扩张腔的中央通过，消声量迅速下降

当m＝1时，消声量TL＝0

当m＝2时，消声量TL＝1.90dB

当m＝3时，消声量TL＝4.44dB

当m＝4时，消声量TL＝6.55dB

当m＝6时，消声量TL＝9.78dB

因此，在罗茨鼓风机安装空间足够的情况下允许的情况下，可采用大的扩张比，以达到最好的消声效果。

阻抗复合式消声器在气体流速过大时，易形成湍流，往往会产生气流再生噪声，另外由于一级、二级、三级扩张腔在长度及结构方面均不相同，因此，扩张腔结构的突变，会造成腔内局部阻力损失较大，从而导致空气动力特性变差，影响整体的消声效果，为避免这些问题的出现，将所述一级扩张腔1与二级扩张腔2之间、二级扩张腔2与三级扩张腔3之间通过多条通气管道15相连，减少气流迂回形成湍流的机会，并在所述内插管8上开设若干个与一级、二级、三级扩张腔相连通的气孔13，同时，所述一级通槽10、二级通槽11及三级通槽12将内插管8断开为四段，相邻两段内插管之间通过穿孔管14相连，使气流平稳流动，大大提高了复合式消声器的空气动力性能，减少了气流再生噪声的产生。

本实用新型中的消声器还包括阻性消声部分，该阻性消声部分为填充在所述一级、二级、三级扩张腔以及内插管8的内壁上的吸声材料4，该吸声材料为超细玻璃棉，超细玻璃棉对高频噪声有很好的吸附作用，可以大大减少罗茨鼓风机工作时产生的高频噪声。

本实用新型中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的精神所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，其特征在于，包括消声器本体，消声器本体的左端开设有进气口、右端开设有排气口，消声器本体从左至右依次设置有一级扩张腔、二级扩张腔和三级扩张腔，一级扩张腔上开设有一级进气环槽，二级扩张腔上开设有二级进气环槽，三级扩张腔上开设有三级进气环槽；消声器本体内还设置有贯穿上述一级、二级、三级扩张腔的内插管，内插管上开设有与一级进气环槽位置相对的一级通槽、与二级进气环槽位置相对的二级通槽以及与三级进气环槽位置相对的三级通槽。

2.根据权利要求1所述的一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，其特征在于，所述一级通槽的长度为一级扩张腔的长度的四分之一，所述三级通槽的长度为三级扩张腔的长度的二分之一。

3.根据权利要求1所述的一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，其特征在于，所述一级、二级、三级扩张腔以及内插管的内壁上均填充有吸声材料。

4.根据权利要求1所述的一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，其特征在于，所述一级扩张腔与二级扩张腔之间、二级扩张腔与三级扩张腔之间均通过多条通气管道相连。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，其特征在于，所述内插管上开设有若干个与一级、二级、三级扩张腔相连通的气孔。

6.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，其特征在于，所述一级通槽、二级通槽及三级通槽将内插管断开为四段，相邻两段内插管之间通过穿孔管相连。

7.根据权利要求3所述的一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，其特征在于，所述吸声材料为玻璃棉。

8.根据权利要求1所述的一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，其特征在于，所述内插管的两端分别设置有法兰。

9.根据权利要求1所述的一种阻抗复合式罗茨鼓风机消声器，其特征在于，所述一级扩张腔的长度大于二级扩张腔的长度，二级扩张腔的长度大于三级扩张腔的长度。