CN210768980U - 一种大功率柴油发电机组用消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大功率柴油发电机组用消声器，由4个支撑板将筒体分成第一腔室、第二腔室和第三腔室。进气管密封固定在第一支撑板上部，出口端位于第一腔室且伸入第一腔室内的管壁上有通气孔；第一消声管密封固定在第二支撑板下部，一端位于第一腔室另一端位于第二腔室；第二消声管密封固定在第三支撑板上部，一端位于第二腔室另一端位于第三腔室；位于第二腔室的第一消声管和第二消声管的管壁无通气孔、位于第一腔室和第三腔室内的管壁上有通气孔。出气管密封固定在第四支撑板下部且伸入第三腔室内的管壁上有通气孔。本实用新型的进气管、第一消声管、第二消声管和出气管上、下错位，延长气流路径，增加声波的反射、折射次数，消声效果好。

Description

一种大功率柴油发电机组用消声器

技术领域

本实用新型涉及消声器领域，尤其涉及一种大功率柴油发电机组用消声器。

背景技术

消声器是阻止声音传播允许气流通过的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施。柴油机发电机组用消声器在使用时根据所用的位置不同、环境不同、需要降低噪音的发动机的噪声频率类型不同，而选择使用不同类型的消声器。复合式消声器的消声效果能够达到单种消声器所不能替代的效果，但是复合型消声器由于要复合多种结构，往往结构复杂，并且其长度较长或是体积较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、长度和体积较小且消声效果好的消声器。

本实用新型的技术方案为：

一种大功率柴油发电机组用消声器，包括圆柱形筒体、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第四支撑板、进气管、出气管、第一消声管和第二消声管；所述圆柱形筒体的两端分别由所述第一支撑板和所述第四支撑板密封支撑筒壁，所述圆柱形筒体内部由所述第二支撑板和所述第三支撑板密封支撑筒壁并将所述筒体分割成三个腔室：所述第一支撑板、所述第二支撑板和筒壁合围成第一腔室；所述第二支撑板、所述第三支撑板和筒壁合围成第二腔室；所述第三支撑板、所述第四支撑板和筒壁合围成第三腔室；所述进气管密封固定在所述第一支撑板的上部，其出口端位于所述第一腔室内部，其伸入所述第一腔室内部的管壁上设置有通气孔；所述第一消声管密封固定在所述第二支撑板的下部，其一端位于所述第一腔室，另一端位于所述第二腔室；所述第一消声管位于所述第一腔室内部的管壁上设置有通气孔，位于所述第二腔室内的管壁无通气孔；所述第二消声管密封固定在所述第三支撑板的上部，其一端位于所述第二腔室，另一端位于所述第三腔室，所述第二消声管伸入所述第三腔室内部的管壁上设置有通气孔，位于所述第二腔室内的管壁无通气孔；所述出气管密封固定在所述第四支撑板的下部，其伸入所述第三腔室内部的管壁上设置有通气孔。

优选地，所述支撑板均为球面支撑板，所述第一支撑板和所述第四支撑板以球面向外的方式密封支撑筒壁，所述第二支撑板和所述第三支撑板以球面相对的方式密封支撑筒壁。

优选地，所述进气管与所述出气管在所述圆柱形筒体的周向上呈180°设置。

优选地，所述进气管上的通气孔和所述出气管上的通气孔均为圆孔，所述圆孔的孔径大小相同。

优选地，所述进气管上的通气孔和所述出气管上的通气孔均排布成三角形形状。

优选地，所述第一消声管和所述第二消声管上的通气孔均为圆孔，所述圆孔在所述第一消声管和所述第二消声管上均排布成矩形，所述第一消声管上的通气孔和所述第二消声管上的通气孔孔径均大于所述进气管上的通气孔的孔径。

优选地，所述进气管上的通气孔设置为两组，一组位于所述进气管靠近所述第一支撑板位置的上部，另一组位于所述进气管远离所述第一支撑板位置的下部。

优选地，所述出气管上的通气孔设置为两组，一组位于所述出气管靠近所述第四支撑板位置的上部，另一组位于所述出气管远离所述第四支撑板位置的下部。

优选地，所述进气管的进气口或所述出气管的出气口设置有法兰。

优选地，所述圆柱形筒体的底部设置有排水口。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过将进气管、第一消声管、第二消声管和出气管相对于所述圆柱形筒体的上部和下部依次错位设置，延长了气流和声波的路径，增加了声波的反射、折射的次数，使得在同样长度和体积的消声器中，声波的能量损耗更大，消声效果更好。另外，在本实用新型中，第一腔室和第三腔室，既是膨胀腔又是共振腔，这种将两种腔室复合成一体的复合结构既有利于减小消声器的体积，又利用了膨胀消声和共振消声的不同原理消除不同频率的混合噪音，进一步增强了消声效果。而在本实用新型的第二腔室，两个消声管位于该腔室内的管壁上均没有孔，这使得气流由第一消声管进入大截面的第二腔室后进行膨胀消音，然后由第二腔室进入第二消声管时，即由大截面的腔体进入小截面的管子，使得气体流速加大，然后经过一定的无孔直管段气体被进一步压缩，使得气体能量蓄积，这样在气体被第二消声管排出时的膨胀速度增大，更进一步增加了消音效果。本实用新型的消声器尤其适合于大功率柴油发电机组使用，在消除噪音时，同样长度和体积的消声器使用本实用新型的大功率柴油发电机用消声器消声效果更好；消除同样的噪音，使用本实用新型的大功率柴油发电机用消声器长度和体积更小。

附图说明

图1为本实用新型的大功率柴油发电机组用消声器的结构示意图。

图2为本实用新型的大功率柴油发电机组用消声器的工作示意图。

图3为进气管和出气管上通气孔分组设置的本实用新型的大功率柴油发电机组用消声器的工作示意图。

附图标记说明：

1、圆柱形筒体；11、第一腔室；12、第二腔室；13、第三腔室；14、排水口；2、第一支撑板；3、第二支撑板；4、第三支撑板；5、第四支撑板；6、进气管；61、进气口法兰；62、进气管通气孔；621、进气管第一组通气孔；622、进气管第二组通气孔；7、出气管；71、出气口法兰；72、出气管通气孔；721、出气管第一组通气孔；722、出气管第二组通气孔；8、第一消声管；9、第二消声管。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型做详细说明。

实施例１

如图1为本实用新型的大功率柴油发电机组用消声器的结构示意图，包括圆柱形筒体1、第一支撑板2、第二支撑板3、第三支撑板4、第四支撑板5、进气管6、出气管7、第一消声管8和第二消声管9；所述圆柱形筒体1的两端分别由第一支撑板2和第四支撑板5密封支撑筒壁，所述圆柱形筒体1内部由第二支撑板3和第三支撑板4密封支撑筒壁并将所述筒体1分割成三个腔室：所述第一支撑板2、第二支撑板3和筒壁合围成第一腔室11，所述第二支撑板3、第三支撑板4和筒壁合围成第二腔室12；所述第三支撑板4、第四支撑板5和筒壁合围成第三腔室13；所述进气管6密封固定在所述第一支撑板2的上部，其出口端位于所述第一腔室11内部，其伸入所述第一腔室内部11的管壁上设置有通气孔62；所述第一消声管8密封固定在所述第二支撑板3的下部，其一端位于所述第一腔室11，另一端位于所述第二腔室12；所述第一消声管8位于所述第一腔室11内部的管壁上设置有通气孔，位于所述第二腔室12内的管壁无通气孔；所述第二消声管9密封固定在所述第三支撑板4的上部，其一端位于所述第二腔室12，另一端位于所述第三腔室13，所述第二消声管9伸入所述第三腔室13内部的管壁上设置有通气孔，位于所述第二腔室12内部的管壁无通气孔；所述出气管7密封固定在所述第四支撑板5的下部，其伸入所述第三腔室13内部的管壁上设置有通气孔72。

本实用新型的大功率柴油发电机组用消声器的工作原理：

如图2为本实用新型的大功率柴油发电机组用消声器工作原理示意图，本实用新型大功率柴油发电机组的工作废气由进气管6进入圆柱形筒体1中，首先由进气管6管壁上的进气管通气孔62进入第一腔室11中，进气管通气孔62和第一腔室11构成共振消声系统进行消声；同时，气体由进气管6伸入第一腔室11的末端膨胀进入第一腔室11进行膨胀消声。进入第一腔室11中的气体在直线传播时碰撞到第二支撑板3后进行反射继续回到第一腔室11，在第一腔室11内经过反复的折射和反射，声波能量不断消耗，然后，一部分通过第一消声管8上的通气孔进入第一消声管8，另一部分通过第一消声管8位于第一腔室11内的端部进入第一消声管8，通过不同路径进入第一消声管8中的声波相互抵消、消耗，使噪音得到进一步的消除。声波在第一腔室11中，由于将进气管6和第一消声管8在相对于圆柱形筒体1的上部和下部错开位置设置，使得声波在传播过程中经过反射、反复折流后才能进入第一消声管8，在有限的距离内大大增加了声波传播的实际传播距离和能量消耗，使得在同样长度和体积的消声器中，声波的能量损耗更大，消声效果更好。并且，第一腔室11既是膨胀腔又是共振腔，一腔多能，不仅节约了体积，并且有利于消除不同频率的混合噪音，增加了消声效果。

声波继续在第一消声管8中传播，经由位于第二腔室12的第一消声管8上无通气孔部分膨胀进入第二腔室12，膨胀过程消声；声波在第二腔室12中传播与第三支撑板4碰撞反射，在第二腔室12中反复折流，声波能量消耗后进入位于第三支撑板4上部的第二消声管9。由于此时气流是由大截面的腔体进入小截面的腔体，气体流速加大，然后经过第二消声管9上的一定长度的无孔直管段气体被进一步压缩，使得气体能量蓄积，在气体被第二消声管9上的通气孔及第二消声管9位于第三腔室的出口处排出时的膨胀速度增大，更进一步增加了消音效果。经第二消声管9上的通气孔共振消声和出口处的膨胀消声后，气流进入第三腔室13。

进入第三腔室13中的气体直线传播时碰撞第四支撑板5后进行反射继续进入第三腔室13，并在第三腔室13内反复折流，声波能量不断消耗，然后，一部分通过出气管7上的通气孔72进入出气管7，另一部分通过出气管7位于第三腔室13内的端部进入出气管7，通过不同路径进入出气管7中的声波相互抵消、消耗，使噪音得到进一步的消除。声音在第三腔室中，由于将第二消声管9和出气管7在相对于圆柱形筒体1的上部和下部错开位置设置，使得声波在传播过程中经过反射、反复折流后进入出气管7，在有限的距离内大大增加了声波的实际传播距离和能量消耗，使得在同样长度和体积的消声器中，声波的能量损耗更大，消声效果更好。并且，第三腔室13既是膨胀腔又是共振腔，一腔多能，节约了体积，并且有利于消除不同频率的混合噪音，增加了消声效果。

本实用新型通过将进气管、第一消声管、第二消声管和出气管相对于所述圆柱形筒体的上部和下部依次错位设置，延长了气体流动的路径，增加了声波的反射、折射的次数，使得在同样长度和体积的消声器中，声波的能量损耗更大；第一腔室和第三腔室，既是膨胀腔又是共振腔，这种将两种腔室复合成一体的复合结构既有利于减小消声器的体积，又利用了膨胀消声和共振消声的不同原理消除不同频率的混合噪音，进一步增强了消声效果。本实用新型的消声器尤其适合于大功率柴油发电机组使用，在消除噪音时，同样长度和体积的消声器使用本实用新型的大功率柴油发电机用消声器消声效果更好。

本实用新型的各支撑板可以是平板或球面板。优选所述各支撑板均为球面板，且所述第一支撑板2和所述第四支撑板5以球面向外的方式密封支撑圆柱形筒体1的筒壁，所述第二支撑板3和所述第三支撑板4以球面相对的方式密封支撑圆柱形筒体1的筒壁。采用上述多块球面板支撑板相互配合的结构使得各腔室内声波在碰到支撑板的球面后传播方向与入射声波呈一定的夹角，使得入射声波和反射声波在传播过程中相互抵消更加充分，大大提高了消声效果。

优选所述进气管6与所述出气管7在所述圆柱形筒体1的周向上呈180°设置，此种情况下，进气管6与出气管7在圆柱形筒体1的周向上错开的距离最大，使得气体的行进路线最为曲折，声音在本实用新型的消声器中传播路径最为曲折、长度最长，最有利于声波的能量消耗，消声效果最好。

所述进气管6和所述出气管7上的通气孔可以为方孔、三角孔或任何形状的孔，优选所述进气管6上的通气孔和所述出气管7上的通气孔均为圆孔，且所述圆孔的孔径大小相同。圆形的通气孔在相同表面积的管子上开孔率最大，因此，在一确定的管子上开出孔的面积最大，消声效果最好。将进气管上的通气孔和出气管上的通气孔孔径设置相同，这样可以针对柴油发电机组的声波上某一强度最大、分布范围最多的频率的声波进行消声孔孔径设计，将进气管6和出气管7上的通气孔均设计为针对某一强度最大、分布范围最多的频率的声波的消声孔径，可以将此频度的声波在进气管6上进行一次消声，在出气管7上进行再次消声，这样可以将强度最大、分布范围最多的频率的声波得到最有效的消除，从而增加消声效果。

优选将所述进气管6上的通气孔和所述出气管7上的通气孔均排布成三角形形状，这样可以在管子的无孔区形成各边为三角形的支撑管壁，三角形的支撑管壁使得管壁具有较好的强度，可以减少在使用过程中的震颤，减少二次噪音的产生，避免往复震颤导致的管材力学疲劳，延长使用寿命。尤其是将所述进气管6上的通气孔和所述出气管7上的通气孔均排布成等边三角形形状，更方便加工，稳固效果更好。当然，进气管6上的通气孔和所述出气管7上的通气孔还可以排布成其他形状，比如四边形，或是不加设计的任意排布。

优选将所述第一消声管8和第二消声管9上的通气孔均为圆孔，所述圆孔在所述第一消声管和第二消声管上均排布成矩形，所述第一消声管8上的通气孔和所述第二消声管9上的通气孔孔径均大于所述进气管6上的通气孔的孔径。将通气孔设计为圆孔，可以在相同表面积的管子上开孔率最大，因此，可以在一确定的管子上开出孔的面积最大，消声效果最好。将所述圆孔在所述第一消声管8和第二消声管9上均排布成矩形，可以增大声波在消声管上的阻力，增加声波传播过程中的摩擦，从而更有利于声波能量的消除。将第一消声管和第二消声管上的通气孔的孔径设置大于进气管6上的通气孔的孔径，可以使进气管和消声管分别针对不同频率的噪音进行消除，因为孔径大的通气孔在共振消声时消除频率较高的声波，而孔径小的通气孔在共振消声时消除频率较低的声波，两者结合使用可以同时消除不同频率的声波，消除混合噪音效果好。

既可以将所要所述进气管上的通气孔设置为均布的一组，如图2中所示，通气孔为连续设置的均布的一组通气孔62；也可以将通气孔设置成不同的组，比如，如图3所示，将所述进气管6上的通气孔设置为两组，一组是位于所述进气管6靠近所述第一支撑板2位置的上部的进气管第一组通气孔621，另一组是位于所述进气管6远离第一支撑板2位置的下部的进气管第二组通气孔622。将通气孔在进气管6上分两组设置，使得进入消声器中的气流分两部分分别从进气管的不同部分喷出进入共振腔，来自不同部位的气流在腔体内相互再次进行碰撞和抵消，增强了消声效果。同样道理：所述出气管7上的通气孔可以设置为均布的一组，如图2中所示；优选将所述出气管7上的通气孔也设置为两组，如图3所示，一组是位于所述出气管7远离所述第四支撑板5位置的下部的出气管的第一组通气孔721，另一组是位于所述出气管7靠近所述第四支撑板5位置的上部的出气管的第二组通气孔722。将通气孔在出气管7上分两组设置，使得气流从做为共振腔的第三腔室13中分别经出气管7的出气管第一组通气孔721和出气管第二组通气孔722以及出气管7的位于第三腔室13中的端口分三部分进入，来自不同部位的气流在出气管中相互再次进行碰撞和抵消，增强了消声效果。

本实用新型的大功率柴油发电机组用消声器，优选在所述进气管6的进气口设置法兰61，在所述进气口连接法兰，便于消声器的进气口与发动机的出气口连接。

本实用新型的大功率柴油发电机组用消声器，优选在所述出气管7的出气口设置法兰71，在所述出气口连接法兰，便于消声器出气口连接排气管道。

本实用新型的大功率柴油发电机组用消声器，优选在圆柱形筒体的底部设置排水口14。设置排水口，可以将高温废气中存在的少量水蒸气在通过管道时遇冷凝结在消声器内部形成的水，在停机时打开排水口排出，减轻水对消声器内部零件的腐蚀，延长消声器的使用寿命。

在此需要说明的是，对于以上这些实施方式的说明仅用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。比如，所述进气管6上的多个通气孔大小可以相同，也可以不相同。使用大小不同的孔径，大孔和小孔的组合，可以对不同频率的声波产生共振，大孔可以吸收中频的噪声，而小孔可以吸收低频的噪声，从而对混合噪声的消声效果更好。同理，也优选出气管7上的通气孔孔径大小不同，当然也可以相同，具有大小不同孔径通气孔的出气管，消声效果更好。此外，以上所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。以上仅为本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种大功率柴油发电机组用消声器，其特征在于，包括圆柱形筒体、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第四支撑板、进气管、出气管、第一消声管和第二消声管；

所述圆柱形筒体的两端分别由所述第一支撑板和所述第四支撑板密封支撑筒壁，所述圆柱形筒体内部由所述第二支撑板和所述第三支撑板密封支撑筒壁并将所述圆柱形筒体分割成三个腔室：所述第一支撑板、所述第二支撑板和筒壁合围成第一腔室；所述第二支撑板、所述第三支撑板和筒壁合围成第二腔室；所述第三支撑板、所述第四支撑板和筒壁合围成第三腔室；

所述进气管密封固定在所述第一支撑板的上部，其出口端位于所述第一腔室内部，其伸入所述第一腔室内部的管壁上设置有通气孔；

所述第一消声管密封固定在所述第二支撑板的下部，其一端位于所述第一腔室，另一端位于所述第二腔室；所述第一消声管位于所述第一腔室内部的管壁上设置有通气孔，位于所述第二腔室内的管壁无通气孔；

所述第二消声管密封固定在所述第三支撑板的上部，其一端位于所述第二腔室，另一端位于所述第三腔室，所述第二消声管伸入所述第三腔室内部的管壁上设置有通气孔，位于所述第二腔室内的管壁无通气孔；

所述出气管密封固定在所述第四支撑板的下部，其伸入所述第三腔室内部的管壁上设置有通气孔。

2.如权利要求1所述的大功率柴油发电机组用消声器，其特征在于，所述支撑板均为球面支撑板，所述第一支撑板和所述第四支撑板以球面向外的方式密封支撑筒壁，所述第二支撑板和所述第三支撑板以球面相对的方式密封支撑筒壁。

3.如权利要求2所述的大功率柴油发电机组用消声器，其特征在于，所述进气管与所述出气管在所述圆柱形筒体的周向上呈180°设置。

4.如权利要求3所述的大功率柴油发电机组用消声器，其特征在于，所述进气管上的通气孔和所述出气管上的通气孔均为圆孔，所述圆孔的孔径大小相同。

5.如权利要求4所述的大功率柴油发电机组用消声器，其特征在于，所述进气管上的通气孔和所述出气管上的通气孔均排布成三角形形状。

6.如权利要求4所述的大功率柴油发电机组用消声器，其特征在于，所述第一消声管和所述第二消声管上的通气孔均为圆孔，所述圆孔在所述第一消声管和所述第二消声管上均排布成矩形，所述第一消声管上的通气孔和所述第二消声管上的通气孔孔径均大于所述进气管上的通气孔的孔径。

7.如权利要求6所述的大功率柴油发电机组用消声器，其特征在于，所述进气管上的通气孔设置为两组，一组位于所述进气管靠近所述第一支撑板位置的上部，另一组位于所述进气管远离所述第一支撑板位置的下部。

8.如权利要求6所述的大功率柴油发电机组用消声器，其特征在于，所述出气管上的通气孔设置为两组，一组位于所述出气管靠近所述第四支撑板位置的上部，另一组位于所述出气管远离所述第四支撑板位置的下部。

9.如权利要求8所述的大功率柴油发电机组用消声器，其特征在于，所述进气管的进气口或所述出气管的出气口设置有法兰。

10.如权利要求1至9之一所述的大功率柴油发电机组用消声器，其特征在于，所述圆柱形筒体的底部设置有排水口。

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