專利名稱：艦船柴油機排氣消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種艦船柴油機排氣消聲器用于降低艦船柴油機排氣管口的輻射噪聲、抑制排放煙氣中的火花并收集排放煙氣中的碳粒。可以改善艦船的環(huán)境質(zhì)量，特別是提高艦艇的隱蔽性，增強其戰(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)代艦船用柴油機功率大，排出的煙氣溫度高、流速高、流量大，排氣噪聲頻率范圍50Hz～4000Hz。因此要求其上安裝的消聲器應(yīng)滿足主要頻帶消聲量大、氣流阻力低、結(jié)構(gòu)尺寸小、重量輕等技術(shù)指標。在某些應(yīng)用場合還需要抑制排放煙氣中的火花、收集含有的碳顆粒，降低消聲器表面溫度等功能，以保證艦船航行中的安全，改善環(huán)境質(zhì)量?，F(xiàn)有的柴油機消聲器滿足不了這些要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是公開一種艦船柴油機排氣消聲器，兼有消除煙氣中火花、集塵、降溫和消聲多重功能，并具有流動阻力小、對柴油機性能影響小等特點，使柴油機能順利啟動并正常工作。
本實用新型采用阻抗復(fù)合式消聲器的結(jié)構(gòu)和原理，即利用氣流的擴張、收縮、擾動、渦流等以及加裝的吸聲材料消減聲能、降低聲壓。一種艦船柴油機排氣消聲器是由三層不同長度的同軸線圓柱形筒體組成。外層筒體的長徑比約為3∶1，一端加裝同軸線的燃氣進口，另一端的端板與中層筒體側(cè)壁相貫。中層筒體與外層筒體端部的相貫處焊接并加裝煙氣排出口。內(nèi)層筒體基本貫穿整個消聲器的首尾，筒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的小孔，筒內(nèi)填充滿耐火吸聲棉氈，如型號XN-80?？拷鼰煔膺M口側(cè)的內(nèi)層筒體端部焊有同軸線的錐形罩，錐度約為60°，錐形外表面上焊有6或12片與其母線斜交的導(dǎo)流葉片，以便使煙氣形成旋流，利于在后面的膨脹腔中冷卻降溫并將內(nèi)含的稍大碳顆粒甩向外圍，經(jīng)外筒壁上的開口落入集灰箱內(nèi)，定期從排灰口清除。集聚在錐形罩內(nèi)的水份經(jīng)疏水管引向消聲器端部的疏水口。中層筒體位于消聲器的后半段，與內(nèi)層筒體套裝，靠支撐板固定，長度約為整個消聲器的2/3，其前段位于膨脹腔內(nèi)，端部做出圓弧狀外翻邊，可顯著降低氣流阻力。中層筒體中部的壁上也均勻地加工出鉆孔率為30％左右、孔徑為φ6的小孔，中層筒體與外層筒體之間沿橫斷面加裝前后兩塊環(huán)型板封堵，以阻止煙氣通過，中層筒體外包覆徑向間距一半厚的耐火吸聲棉氈。為便于安裝，消聲器外周適當位置上加裝固定支架。
煙氣通道是煙氣進口、錐形罩和導(dǎo)流葉片、膨脹腔、中層筒體和內(nèi)層筒體間的通道、煙氣排出口。
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。
整個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)強度和消聲器的重量；消聲量和流動阻力取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這些都需要經(jīng)過聲學、傳熱學、空氣動力學計算以及配機試驗。
本實用新型提供的艦船柴油機排氣消聲器消聲量可達20dB(A)以上。


圖1艦船柴油機排氣消聲器結(jié)構(gòu)示意圖(一體式錐形罩)圖2艦船柴油機排氣消聲器結(jié)構(gòu)示意圖(分立式錐形罩)具體實施方式
下面給出實施本實用新型的優(yōu)選方案，并結(jié)合附圖加以說明。
如圖1、2所示，艦船柴油機排氣消聲器是由外層筒體1、內(nèi)層筒體2、錐形罩3、導(dǎo)流葉片4、內(nèi)耐火吸聲棉氈5、中層筒體6、外耐火吸聲棉氈7、集灰箱8、排灰口15、煙氣進口9、煙氣排出口10、環(huán)型板11、疏水管12、疏水孔13、固定支架14、支撐板16組成；其中三層同軸線圓柱形筒體長度不同，外層筒體1的長徑比約為3∶1，一端加裝同軸線的煙氣進口9，另一端的端板與中層筒體6的側(cè)壁相貫，焊接后加裝煙氣排出口10。內(nèi)層筒體2基本貫穿整個消聲器的首尾，筒壁上均勻地加工出鉆孔率(孔總面積與筒鉆孔段表面積之比)為30％左右、孔徑為φ6的小孔，筒內(nèi)填充滿內(nèi)耐火吸聲棉氈5，如型號為XN-80?？拷鼰煔膺M口9側(cè)的內(nèi)層筒體2端部焊有同軸線的錐形罩3，錐度約為60°，錐形外表面上焊有6或12片與其母線斜交的導(dǎo)流葉片4，以便使煙氣形成旋流，利于在后面的膨脹腔01中冷卻降溫并將內(nèi)含的稍大碳顆粒甩向外圍，經(jīng)外層筒體1筒壁上的開口落入集灰箱8內(nèi)，并定期從排灰口15清除。集聚在錐形罩3和導(dǎo)流葉片4上的水滴經(jīng)疏水管12引向消聲器端部的疏水口13。中層筒體6位于消聲器的后半段，與內(nèi)層筒體2套裝，之間形成煙氣通道02，并靠支撐板16固定，長度約為整個消聲器的2/3；其前段位于膨脹腔01內(nèi)，端部做出圓弧狀外翻邊，可顯著降低氣流阻力。中層筒體6中部的壁上也均勻地加工出鉆孔率為30％左右、孔徑為φ6的小孔；中層筒體6與外層筒體1之間沿橫斷面加裝前后兩塊環(huán)型板11封堵，以阻止煙氣通過；中層筒體6外包覆徑向間距一半厚的外耐火吸聲巖棉氈7；為便于安裝，消聲器外周適當位置上加裝固定支架14。
圖1給出了錐形罩3與內(nèi)筒體2一體式的結(jié)構(gòu)形式；圖2給出了錐形罩3與內(nèi)筒體2分立式的結(jié)構(gòu)形式。
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。
整個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)強度和消聲器的重量；消聲量和流動阻力取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這些都需要經(jīng)過聲學、傳熱學、空氣動力學計算以及配機試驗。
本實用新型提供的艦船柴油機排氣消聲器消聲量可達20dB(A)以上。
權(quán)利要求1.一種艦船柴油機排氣消聲器，其特征在于它是由內(nèi)、中、外三層同軸線圓柱形筒體(2，6，1)，內(nèi)、外二層耐火吸聲棉氈(5，7)以及錐形罩(3)、導(dǎo)流葉片(4)、集灰箱(8)等主要部分組成；其中外層筒體(1)的長徑比約為31左右，一端加裝同軸線的煙氣進口(9)，另一端的端板與中層筒體(6)的側(cè)壁相貫；相貫處焊接后加裝煙氣排出口(10)，內(nèi)層筒體(2)基本貫穿整個消聲器的首尾，筒壁上均勻地加工出鉆孔率為30％左右、孔徑為φ6的小孔，筒內(nèi)填充滿內(nèi)耐火吸聲棉氈(5)；靠近煙氣進口(9)側(cè)的內(nèi)層筒體(2)端部焊有同軸線的錐形罩(3)，錐形外表面上焊有與其母線斜交的導(dǎo)流葉片(4)；中層筒體(6)位于消聲器的后半段，與內(nèi)層筒體(2)套裝，之間形成煙氣通道(02)；中部的壁上也均勻地加工出鉆孔率為30％左右、孔徑為φ6的小孔；中層筒體(6)與外層筒體(1)之間沿橫斷面加裝前、后兩塊環(huán)型板(11)封堵，并用徑向尺寸一半厚的外耐火吸聲棉氈(7)包覆。
2.如權(quán)利要求1所述的艦船柴油機排氣消聲器，其特征在于外層筒體(1)的前部壁上有開口并與帶有排灰口(15)的集灰箱(8)連通；錐形罩(3)和疏水口(13)間用疏水管(12)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的艦船柴油機排氣消聲器，其特征在于中層筒體(6)前段位于膨脹腔(01)內(nèi)，端部做出圓弧狀外翻邊。
專利摘要一種艦船柴油機排氣消聲器，采用阻抗復(fù)合式消聲器的結(jié)構(gòu)和原理，并由三層不同長度的同軸線圓柱形筒體組成，兩端加裝煙氣進口和排出口。內(nèi)層筒體筒壁上均勻地加工出小孔，筒內(nèi)填充滿耐火吸聲棉氈；靠近煙氣進口側(cè)的內(nèi)層筒體端部焊有同軸線的錐形罩，外表面上焊有導(dǎo)流葉片；中層筒體與內(nèi)層筒體套裝，壁上也鉆孔并在外壁包覆耐火吸聲棉氈，頭部做出圓弧狀外翻邊。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。本實用新型提供的艦船柴油機排氣消聲器兼有消除排放煙氣中火花、集塵、冷卻和消聲多重功能，消聲量可達20dB(A)以上。
文檔編號F01N3/06GK2668866SQ200320111510
公開日2005年1月5日 申請日期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, 朱明剛, 張新玉, 柳貢民, 張?zhí)煸? 孫海鷗 申請人:哈爾濱工程大學