專利名稱：艦船柴油機(jī)立式雙進(jìn)氣口排氣消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種艦船柴油機(jī)立式雙進(jìn)氣口排氣消聲器，用于降低艦船柴油機(jī)排氣管口的輻射噪聲、抑制排放煙氣中的火花、收集排放煙氣中的碳粒，并具有雨水收集功能?？梢愿纳婆灤沫h(huán)境質(zhì)量，特別是提高艦船的隱蔽性，增強(qiáng)其戰(zhàn)斗力。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的消聲器按其結(jié)構(gòu)原理可分為三大類抗式消聲器、阻式消聲器和復(fù)合式消聲器?？故较暺髦饕峭ㄟ^聲波的反射來減少向下游傳播聲能，通常具有良好的低頻衰減性能。阻式消聲器是通過內(nèi)裝的吸聲材料吸收聲能以減低向下游的傳播，阻式消聲器能有效地降低中高頻噪聲，但低頻性能較差。復(fù)合式消聲器是上述兩種結(jié)構(gòu)的綜合，優(yōu)化設(shè)計(jì)的阻抗復(fù)合式消聲器能做到低、中、高頻噪聲均衰減的目的。
現(xiàn)代艦船用的柴油機(jī)功率大，排出的煙氣溫度高、流速高、流量大，引發(fā)的噪聲也大。因此，要求其上安裝的消聲器除應(yīng)滿足消聲量大、尺寸小、重量輕、氣流阻力小等基本技術(shù)指標(biāo)外，還需抑制排放煙氣中的火花，降低排放煙氣的溫度，改善艦船隱蔽性，特殊情況下還需具有收集進(jìn)入排氣管中雨水的功能，以保證艦船航行中的安全，改善環(huán)境質(zhì)量?，F(xiàn)有的柴油機(jī)排氣消聲器滿足不了這些要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是公開一種艦船柴油機(jī)立式雙進(jìn)氣口排氣消聲器，兼有消除排放煙氣中火花、集塵、集水和消聲多重功能。
本實(shí)用新型采用阻抗復(fù)合式消聲器的結(jié)構(gòu)和原理，即利用氣流的擴(kuò)張、收縮、擾動(dòng)、渦流等以及加裝的吸聲材料消減聲能、降低聲壓。
一種艦船柴油機(jī)立式雙進(jìn)氣口排氣消聲器是由一個(gè)長直的圓柱形外筒體、過渡錐體、中層筒體、內(nèi)筒體、帶導(dǎo)流葉片的錐體、耐火吸聲棉氈、雙進(jìn)氣口、排氣口、疏水板、疏水管、支撐板等組成。其中，外筒體的長徑比約為3∶1，下端加裝軸向雙進(jìn)氣口和軸向疏水管。小直徑的中層筒體借助一個(gè)過渡錐體和隔板同軸線地固裝于外筒體上半段的內(nèi)部，且穿過其端部的環(huán)形封堵板后形成排氣口。過渡錐體、外筒體、雙進(jìn)氣口上端面圍出的空間起膨脹室的作用。其間的外筒體內(nèi)襯耐火吸聲棉氈，而雙進(jìn)氣口和中層筒體的壁上均勻地加工出鉆孔率(孔總面積與鉆孔段筒表面積之比)為30％左右、孔徑為φ6的透孔，并外包耐火吸聲棉氈，中層筒體的下端局部增大直徑并開有方孔形成雨水收集結(jié)構(gòu)。內(nèi)筒體借助支撐板同軸線地固裝在中層筒體內(nèi)，下端加裝帶導(dǎo)流葉片的錐體，具有火花熄滅和集塵功能，并經(jīng)一過渡段與疏水管相連，上端封頭呈錐形并與排氣口齊平，內(nèi)筒體的筒壁上也均勻地加工出鉆孔率為30％左右、孔徑為φ6的透孔，筒內(nèi)填充耐火吸聲棉氈。為便于安裝，消聲器外周適當(dāng)位置上加裝若干個(gè)固定支架。
柴油機(jī)排放出的煙氣經(jīng)雙進(jìn)氣口首先進(jìn)入膨脹室，繞過帶導(dǎo)流葉片的錐體形成旋流，并在流經(jīng)過渡錐體、中層筒體和內(nèi)筒體之間的通道從排氣口排出并在此過程中達(dá)到降噪效果。另外，由于廢氣在消聲器內(nèi)流動(dòng)時(shí)沿程均不直接與外筒壁接觸，使得消聲器外表面的溫度不高于60℃。
筒體和附件均用不銹鋼材料制成。交接處焊縫可采用氬弧焊并經(jīng)密封性試驗(yàn)。
整個(gè)消聲器長度和直徑取決于所消減噪聲的頻率、消聲量和安裝位置等因素；而筒板厚度取決于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和消聲器的重量；消聲量和流動(dòng)阻力取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這些都需要經(jīng)過聲學(xué)、傳熱學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算以及配機(jī)試驗(yàn)。
本實(shí)用新型提供的艦船柴油機(jī)立式排氣消聲器可使排放煙氣的消聲量達(dá)到20dB(A)以上。


圖1艦船柴油機(jī)立式雙進(jìn)氣口排氣消聲器結(jié)構(gòu)示意圖圖2艦船柴油機(jī)立式雙進(jìn)氣口排氣消聲器A-A剖面示意圖具體實(shí)施方式
下面給出實(shí)施本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，并結(jié)合附圖加以說明。
如圖1、2所示的艦船柴油機(jī)立式雙進(jìn)氣口排氣消聲器，它是由一個(gè)長直的圓柱形外筒體1、過渡錐體2、中層筒體3、內(nèi)筒體4、帶導(dǎo)流葉片的錐體5、耐火吸聲棉氈6、雙進(jìn)氣口9、排氣口10、疏水板7、疏水管8、支撐板11等組成。其中，外筒體1的長徑比約為3∶1，下端加裝軸向雙進(jìn)氣口9和軸向疏水管8。小直徑的中層筒體3借助一個(gè)過渡錐體2和隔板12同軸線地固裝于外筒體1上半段的內(nèi)部，且穿過其端部的環(huán)形封堵板后形成排氣口10。過渡錐體2、外筒體1、雙進(jìn)氣口9上端面圍出一個(gè)起膨脹室01作用的空間。其間的外筒體1內(nèi)襯耐火吸聲棉氈6，而中層筒體3的壁上均勻地加工出鉆孔率(孔總面積與鉆孔段筒表面積之比)為30％左右、孔徑為φ6的透孔，并外包耐火吸聲棉氈6。在中層筒體3下端直徑局部增大，并開有方孔14，形成雨水收集結(jié)構(gòu)。內(nèi)筒體4借助支撐板11同軸線地固裝在中層筒體3內(nèi)，下端加裝具有火花熄滅和集塵作用的、帶導(dǎo)流葉片的錐體5，并經(jīng)一過渡段與疏水管8相連，上端封頭呈錐形并大致與排氣口齊平，內(nèi)筒體4的筒壁上也均勻地加工出鉆孔率為30％左右、孔徑為φ6的透孔，筒內(nèi)填充耐火吸聲棉氈6。略呈錐形的疏水板7固裝于雙進(jìn)氣口9上端的周圍，用于截流消聲器內(nèi)的流水，并引向軸向疏水管8排出。為便于安裝，消聲器外周適當(dāng)位置上加裝若干個(gè)固定支架13。
柴油機(jī)排放出的煙氣經(jīng)雙進(jìn)氣口9首先進(jìn)入膨脹室01，繞過帶導(dǎo)流葉片的錐體5形成旋流，并在流經(jīng)過渡錐體2、中層筒體3和內(nèi)筒體4之間的通道02從排氣口10排出的過程中降溫、降噪。
筒體和附件均用不銹鋼材料制成。交接處焊縫可采用氬弧焊并經(jīng)密封性試驗(yàn)。
整個(gè)消聲器長度和直徑取決于所消減噪聲的頻率、消聲量和安裝位置等因素；而筒板厚度取決于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和消聲器的重量；消聲量和流動(dòng)阻力取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這些都需要經(jīng)過聲學(xué)、傳熱學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算以及配機(jī)試驗(yàn)。
本實(shí)用新型提供的艦船用柴油機(jī)雙進(jìn)氣口排氣消聲器的消聲量可達(dá)20dB(A)以上。
權(quán)利要求1.一種艦船柴油機(jī)立式雙進(jìn)氣口排氣消聲器，其特征在于它是由一個(gè)長直的圓柱形外筒體(1)、過渡錐體(2)、中層筒體(3)、內(nèi)筒體(4)、帶導(dǎo)流葉片的錐體(5)、耐火吸聲棉氈(6)、雙進(jìn)氣口(9)、排氣口(10)、疏水板(7)和疏水管(8)組成；其中，外筒體(1)的下端加裝軸向雙進(jìn)氣口(9)和軸向疏水管(8)；小直徑的中層筒體(3)借助一個(gè)過渡錐體(2)和隔板(12)同軸線地固裝于外筒體(1)上半段的內(nèi)部，且穿過其端部的環(huán)形封堵板后形成排氣口(10)；膨脹室(01)內(nèi)的外筒體(1)內(nèi)襯耐火吸聲棉氈(6)，而雙進(jìn)氣口(9)和中層筒體(3)的壁上均勻地加工出孔總面積與鉆孔段筒表面積之比為30％、孔徑為φ6的透孔，并外包耐火吸聲棉氈(6)；內(nèi)筒體(4)借助支撐板(11)同軸線地固裝在中層筒體(3)內(nèi)，下端加裝帶導(dǎo)流葉片的錐體(5)并經(jīng)一過渡段與疏水管(8)相連，上端封頭呈錐形并大致與排氣口齊平，內(nèi)筒體(4)的筒壁上也均勻地加工出鉆孔率為30％、孔徑為φ6的透孔，筒內(nèi)填充耐火吸聲棉氈(6)。
專利摘要一種艦船柴油機(jī)立式雙進(jìn)氣口排氣消聲器，采用阻抗復(fù)合式消聲器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理，兼有消除排放煙氣中火花、集水、集塵、降溫和消聲多重功能。它是在外筒體的下端加裝軸向雙進(jìn)氣口，小直徑的中層筒體固裝于外筒體上半段的內(nèi)部，且穿過其端部的環(huán)形封堵板后形成排氣口。中層筒體下端直徑局部稍有增大，并開有方形孔，起到收集雨水的作用。下部的外筒體內(nèi)襯耐火吸聲棉氈，中層筒體的壁上均勻地加工出透孔，外包耐火吸聲棉氈。內(nèi)筒體固裝在中層筒體內(nèi)，下端加裝帶導(dǎo)流葉片的錐體，起到熄滅火花的作用，上端封頭呈錐形并與排氣口齊平，內(nèi)筒體的筒壁上也均勻地加工出透孔，筒內(nèi)填充耐火吸聲棉氈。本消聲器可使排放煙氣的消聲量達(dá)到20dB(A)以上。
文檔編號(hào)F01N1/10GK2685579SQ20032011151
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者張文平, 柳貢民, 張?zhí)煸? 張新玉, 朱明剛 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)