高壓消音器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于對排出的高壓氣體進(jìn)行消聲降噪的高壓消音器。高壓消音器，包括外殼，消聲體和消音材料，外殼為一端是球形封頭的圓柱體，球形封頭上設(shè)置進(jìn)氣接嘴，外殼另一端通過帶排氣孔的孔板封閉，外殼內(nèi)靠近球形封頭一端設(shè)置消聲級數(shù)為N級的消聲體，第一級消聲體一端與進(jìn)氣接嘴相連，各級消聲體上分別設(shè)置透氣孔，各級消聲體呈圓管狀且同心套裝；外殼內(nèi)壁和消聲體外側(cè)間充填消音材料，其中N≥4，且為自然數(shù)。高壓氣流從進(jìn)氣接嘴進(jìn)入消聲體，體積逐步擴(kuò)張，密度不斷下降，噪音逐步減弱，被減弱的氣流進(jìn)入消音材料，進(jìn)一步被減弱，氣流到達(dá)孔板時，噪音最終得到大幅削弱。高壓消音器的消音效果好，結(jié)構(gòu)簡單，強度高，安裝方便，易于維護(hù)。
【專利說明】
高壓消音器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種消音器，特別是一種用于對排出的高壓氣體進(jìn)行消聲降噪的高壓 消音器。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓縮氣體直接放空時，氣體高速流動產(chǎn)生聲噪，最大噪聲可達(dá)120dBW上。高分貝 噪聲對人的身體健康會造成較大危害，嚴(yán)重時甚至?xí)＜叭说纳踩B/T 189.8《中華 人民共和國國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》工作場所物理因素測量第8部分規(guī)定:對工作場所噪聲日接 觸時間為化的接觸極限為85地(A)。
[0003] 壓縮氣體的放氣排空過程是一個吸熱過程，在排氣口會有結(jié)霜和冰堵現(xiàn)象，初始 壓力越高、空氣中的露點越高，冰堵越嚴(yán)重。所W，在低壓條件下排放氣，可W不考慮冰堵， 但是在高壓條件下，必須考慮冰堵情況。在考慮冰堵的情況下，消音器部件有時要承受 30M化甚至更高的壓力，常規(guī)消音器設(shè)計壓力一般不大于3MPa，最大消聲量不大于38地(A)， 不能滿足高壓條件下氣體消聲降噪要求。此外，現(xiàn)有消音器通常W娃酸侶玻璃棉作為填充 材料，對人員和對環(huán)境危害極大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于對排出的高壓氣體進(jìn)行消聲降噪 的高壓消音器。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:高壓消音器，包括外殼，消聲體和消 音材料，所述外殼為一端是球形封頭的圓柱體，球形封頭上設(shè)置進(jìn)氣接嘴，外殼的另一端通 過孔板封閉，且孔板上設(shè)置排氣孔;所述外殼內(nèi)，球形封頭所在的一端設(shè)置消聲體，所述消 聲體的消聲級數(shù)為N級，消聲體自內(nèi)向外依次為第一級消聲體、第二級消聲體，第=級消聲 體，直至第N級消聲體，第一級消聲體的一端與進(jìn)氣接嘴相連，各級消聲體上分別設(shè)置透氣 孔，各級消聲體呈圓管狀且同屯、套裝;所述外殼的內(nèi)壁和消聲體外側(cè)之間充填所述消音材 料，其中N>4,且為自然數(shù)。
[0006] 進(jìn)一步的是，所述第一消聲體的一端與進(jìn)氣接嘴相連，第一級消聲體的另一端連 接螺栓，所述螺栓穿過第二級消聲體，第=級消聲體，直至穿過第N級消聲體并通過螺母固 定。
[0007] 進(jìn)一步的是，所述消音材料為鋼絲網(wǎng)和/或吸音棉。
[000引具體地，所述消聲體的消聲級數(shù)為四級，消聲體自內(nèi)向外順次為第一級消聲體、第 二級消聲體、第=級消聲體和第四級消聲體，外殼的內(nèi)壁和消聲體外側(cè)之間充填鋼絲網(wǎng)，鋼 絲網(wǎng)內(nèi)設(shè)置一層吸音棉，且吸音棉所在平面與外殼的一個橫截面重合。
[0009]外殼內(nèi)依次設(shè)置消聲體、鋼絲網(wǎng)、吸音棉和孔板，當(dāng)氣流從進(jìn)氣接嘴進(jìn)入消聲體 時，體積逐步擴(kuò)張，密度不斷下降，噪音被逐步減弱，被減弱的氣流進(jìn)入鋼絲網(wǎng)時，受到摩擦 作用，氣流速度減小，噪音又一次被減弱，進(jìn)入吸音棉時，因為吸音棉具有大量的內(nèi)外連通 的微小孔隙和孔桐，當(dāng)聲波入射到吸音棉上時，聲波能順著孔隙進(jìn)入材料內(nèi)部，引起空隙中 空氣分子的振動，實現(xiàn)消聲降噪。
[0010] 進(jìn)一步的是，所述外殼采用阻尼合金材料，且為熱旋壓加工一體成型的無縫結(jié)構(gòu)， 外殼的內(nèi)外壁噴有耐磨防腐涂料，外殼的內(nèi)壁填充有無機(jī)纖維吸聲材料。
[0011] 進(jìn)一步的是，所述進(jìn)氣接嘴、消聲體、鋼絲網(wǎng)和孔板均采用不誘鋼材料。
[001^ 具體地，所述的吸音棉采用聚脂纖維棉材料。
[0013] 具體地，所述孔板通過螺釘連接于外殼遠(yuǎn)離球形封頭的一端。拆卸方便，有利于消 音材料的定期更換與設(shè)備維護(hù)，且高壓消音器結(jié)構(gòu)簡單，倒立或水平安裝皆可。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是:高壓氣流從進(jìn)氣接嘴進(jìn)入消聲體，體積逐步擴(kuò)張，密度不斷 下降，噪音被逐步減弱，被減弱的氣流進(jìn)入消音材料，由于空氣的粘滯阻力和空氣分子與孔 隙壁的摩擦，聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被損耗，噪音進(jìn)一步被減弱，當(dāng)氣流到達(dá)孔板時，噪音最終 得到大幅地削弱。
[0015] 高壓消音器的外殼采用阻尼合金材料，阻尼合金可W最大限度地降低機(jī)械噪聲和 減輕機(jī)械振動，而且外殼采用熱旋壓一體成型工藝，成品精度高，機(jī)械性能好，與采用焊接 工藝相比具有更高的強度，在完全冰堵情況下，可W承受35MPa的高壓，而且可W防止焊縫 部分的晶間腐蝕獲得更長的使用壽命。
[0016] 高壓消音器采用消音體、吸音棉、鋼絲網(wǎng)結(jié)合的消音方式，運種方式可W增大消音 面積，對中高頻噪音都有很好的消音效果，極大減少噪音污染，噪音可降低40~50%，一般 為62~72地(A)。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明高壓消音器的剖視圖。
[0018] 圖中零部件、部位及編號:外殼1、進(jìn)氣接嘴2、消聲體3、第一級消聲體31、第二級消 聲體32、第=級消聲體33、第四級消聲體34、螺栓35、螺母36、鋼絲網(wǎng)4、吸音棉5、孔板6。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0020] 如圖1所示，本發(fā)明高壓消音器，包括外殼1，消聲體3和消音材料，外殼1為一端是 球形封頭的圓柱體，球形封頭上設(shè)置進(jìn)氣接嘴2,外殼1的另一端通過孔板6封閉，且孔板6上 設(shè)置排氣孔。外殼1優(yōu)選采用阻尼合金材料制成，為避免焊縫對結(jié)構(gòu)強度的影響，外殼1采用 熱旋壓一體成型工藝，在完全冰堵情況下，可W承受35MPa的高壓，可滿足環(huán)境溫度-40°C~ +60°C的使用要求。外殼1的內(nèi)外壁噴有耐磨防腐涂料，可適應(yīng)沖刷和海洋環(huán)境等工況。外殼 1的內(nèi)壁填充有無機(jī)纖維吸聲材料，進(jìn)一步提高消音效果。
[0021] 外殼1內(nèi)，球形封頭所在的一端設(shè)置消聲體3,消聲體3為不誘鋼材質(zhì)，避免被腐蝕， 保證強度，提高使用壽命，消聲體3的消聲級數(shù)為N級，其中N>4,且為自然數(shù)。消聲體3自內(nèi) 向外依次為第一級消聲體31、第二級消聲體32、第=級消聲體33,直至第N級消聲體。第一級 消聲體31的一端與進(jìn)氣接嘴2焊接連接，各級消聲體上分別設(shè)置透氣孔，各級消聲體均呈圓 管狀且同屯、套裝。各級消聲體靠近球形封頭一端焊接連接，為了保證各級消聲體之間的強 度，第一級消聲體31的遠(yuǎn)離進(jìn)氣接嘴2的一端焊接連接件，連接件穿過第二級消聲體32,第 =級消聲體33,直至第N級消聲體，將各級消聲體連接在一起，增強各級消聲體的整體強度。
[0022] 外殼1的內(nèi)側(cè)和消聲體3外側(cè)之間充填消音材料，消音材料為鋼絲網(wǎng)4和/或吸音棉 5。吸音棉5采用聚脂纖維棉材料，聚脂纖維棉材料具有大量的內(nèi)外連通的微小孔隙和孔桐， 當(dāng)聲波入射到吸音棉上時，聲波能順著孔隙進(jìn)入材料內(nèi)部，引起空隙中空氣分子的振動，噪 音得到削弱，消音效果好，另外吸音棉不易揮發(fā)到空氣中，有利于人體健康和環(huán)保。
[0023] 具體地，如圖1所示，消聲體3的消聲級數(shù)為四級，消聲體3自內(nèi)向外依次為第一級 消聲體31、第二級消聲體32、第=級消聲體33和第四級消聲體34,第一消聲體3的一端與進(jìn) 氣接嘴2相連，第一級消聲體31的另一端連接螺栓35,螺栓35穿過第二級消聲體32,第=級 消聲體33,直至穿過第N級消聲體并通過螺母36固定。外殼1的內(nèi)側(cè)和消聲體3外側(cè)之間充填 鋼絲網(wǎng)4,鋼絲網(wǎng)4為不誘鋼材質(zhì)，鋼絲網(wǎng)4內(nèi)設(shè)置一層吸音棉5,吸音棉5所在平面與外殼1的 一個橫截面重合，即就是吸音棉5的邊界與外殼1接觸，吸音棉5將鋼絲網(wǎng)4分隔為兩個部分。
[0024] 外殼1內(nèi)依次設(shè)置消聲體3、鋼絲網(wǎng)4、吸音棉5和孔板6,孔板6采用不誘鋼材料，孔 板6通過螺釘連接于外殼1遠(yuǎn)離球形封頭的一端，W便于拆卸，有利于消音材料的定期更換 與設(shè)備維護(hù)。當(dāng)氣流從進(jìn)氣接嘴2進(jìn)入消聲體3,順次經(jīng)過消聲體3、鋼絲網(wǎng)4、吸音棉5、鋼絲 網(wǎng)4,最后通過孔板6排出，實現(xiàn)消聲降噪。
[0025] 選用上述的外殼1，外殼1為一端是球形封頭的圓柱體，球形封頭上設(shè)置進(jìn)氣接嘴 2,外殼1的另一端通過孔板6封閉，且孔板6上設(shè)置排氣孔。外殼1內(nèi)分別設(shè)置不同類型的消 聲器，測試結(jié)果如表1所示。
[00%] 表1不同類型消聲器的對比測試結(jié)果
[0027]
[0028] 比較上述試驗結(jié)果，可見實施例7和實施例8的消聲效果最優(yōu)。雖然理論計算是消 聲體的消聲級數(shù)越多，消聲面積越大，消聲效果越好，但是根據(jù)實施例7和實施例8發(fā)現(xiàn)，四 級消聲體+吸音棉+鋼絲網(wǎng)的消音器和五級消聲體+吸音棉+鋼絲網(wǎng)的消音器效果基本一樣。 由于實施例7的方案較實施例8的方案經(jīng)濟(jì)性更好，所W實施例7的方案是優(yōu)選方案。
[0029] 高壓消音器采用消音體、吸音棉5、鋼絲網(wǎng)4結(jié)合的消音方式，運種方式可W增大消 音面積，對中高頻噪音都有很好的消音效果，極大減少噪音污染，噪音可降低40~50%，一 般為62~72地(A)。
【主權(quán)項】
1. 高壓消音器，其特征在于:包括外殼（1)，消聲體(3)和消音材料，所述外殼（1)為一端 是球形封頭的圓柱體，球形封頭上設(shè)置進(jìn)氣接嘴(2)，外殼（1)的另一端通過孔板(6)封閉， 且孔板(6)上設(shè)置排氣孔;所述外殼（1)內(nèi)，球形封頭所在的一端設(shè)置消聲體(3)，所述消聲 體（3)的消聲級數(shù)為N級，消聲體（3)自內(nèi)向外依次為第一級消聲體（31 )、第二級消聲體 (32)，第三級消聲體(33)，直至第N級消聲體，第一級消聲體(31)的一端與進(jìn)氣接嘴（2)相 連，各級消聲體上分別設(shè)置透氣孔，各級消聲體呈圓管狀且同心套裝;所述外殼（1)的內(nèi)壁 和消聲體(3)外側(cè)之間充填所述消音材料，其中N多4,且為自然數(shù)。2. 如權(quán)利要求1所述的高壓消音器，其特征在于:所述第一消聲體(3)的一端與進(jìn)氣接 嘴（2)相連，第一級消聲體(31)的另一端連接螺栓(35)，所述螺栓(35)穿過第二級消聲體 (32)，第三級消聲體(33)，直至穿過第N級消聲體并通過螺母(36)固定。3. 如權(quán)利要求1或2所述的高壓消音器，其特征在于:所述消音材料為鋼絲網(wǎng)（4)和/或 吸音棉(5)。4. 權(quán)利要求3所述的高壓消音器，其特征在于:所述消聲體(3)的消聲級數(shù)為四級，消聲 體(3)自內(nèi)向外順次為第一級消聲體(31 )、第二級消聲體(32)、第三級消聲體(33)和第四級 消聲體(34)，外殼（1)的內(nèi)壁和消聲體(3)外側(cè)之間充填鋼絲網(wǎng)（4)，鋼絲網(wǎng)（4)內(nèi)設(shè)置一層 吸音棉(5)，且吸音棉(5)所在平面與外殼(1)的一個橫截面重合。5. 如權(quán)利要求1所述的高壓消音器，其特征在于:所述外殼（1)采用阻尼合金材料，且為 熱旋壓加工一體成型的無縫結(jié)構(gòu)，外殼（1)的內(nèi)外壁噴有耐磨防腐涂料，外殼（1)的內(nèi)壁填 充有無機(jī)纖維吸聲材料。6. 權(quán)利要求1所述的高壓消音器，其特征在于:所述進(jìn)氣接嘴（2)、消聲體（3)、鋼絲網(wǎng) (4)和孔板(6)均采用不銹鋼材料。7. 如權(quán)利要求1所述的高壓消音器，其特征在于:所述的吸音棉（5)采用聚脂纖維棉材 料。8. 如權(quán)利要求1所述的高壓消音器，其特征在于:所述孔板(6)通過螺釘連接于外殼（1) 遠(yuǎn)離球形封頭的一端。
【文檔編號】F01N1/24GK106014542SQ201610342844
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】范國金, 范俊明, 陳劉斌, 劉大云, 曾東, 譚鵬, 潘秀秀, 黃瑛
【申請人】成都格瑞特高壓容器有限責(zé)任公司