專利名稱：泡沫鋁放空消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于新材料應(yīng)用和消聲降噪環(huán)保領(lǐng)域。
技術(shù)背景本實(shí)用新型想要解決的問題是針對(duì)傳統(tǒng)消聲器的以下四點(diǎn)弊端(1)消聲效率差、體積龐大高度小則幾米，大則十幾米。(2)重量很重內(nèi)部消聲結(jié)構(gòu)大量使用鋼鐵材料，因而相對(duì)重量相當(dāng)大，少則幾百公斤，多則幾千公斤。(3)消聲性能不穩(wěn)定由于大量采用礦棉類材料，作為放空消聲器的吸聲材料，礦棉類材料遇濕后很容易結(jié)團(tuán)，尤其是蒸汽放空消聲器更是如此，可以說從第二次使用就很難起到很好的消聲作用。(4)由于大量使用礦棉類材料在結(jié)構(gòu)上很難保證，使用中礦棉會(huì)被吹散，被吹散的礦棉彌漫在空氣中會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成二次污染，換言之礦棉類消聲器無論是在制造中、 使用中還是報(bào)廢后都會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。本實(shí)用新型由于全部采用通孔泡沫鋁這種吸聲材料作為放空消聲器的聲學(xué)材料， 并經(jīng)科學(xué)設(shè)計(jì)，綜合各種消聲原理并充分利用通孔泡沫鋁這種吸聲材料的優(yōu)勢(shì)，不但提高了放空消聲器的消聲性能，同時(shí)也提高了消聲器的綜合性能。從而使傳統(tǒng)消聲器的以上四項(xiàng)弊端迎刃而解。通孔泡沫鋁吸聲材料用于放空消聲器有著其它材料無法比擬的綜合優(yōu)勢(shì)，具體有以下六點(diǎn)(1)吸聲性能好，首先通孔泡沫鋁這種聲學(xué)材料具有多孔小孔擴(kuò)散的功能，同時(shí)還有阻性吸聲材料的阻性消聲功能。(2)通孔泡沫鋁吸聲材料同時(shí)具有功能材料的吸聲性能和結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)性能使用時(shí)無需依靠其它結(jié)構(gòu)材料來結(jié)構(gòu)，也無需再在空腔里塞各種吸聲材料，因?yàn)榕菽X本身就是很好的吸聲材料。(3)重量輕強(qiáng)度高，比重為0. 6左右，是鋼鐵材料的1/13。(4)耐高溫，工作溫度可達(dá)680攝氏度，大于鋁的熔點(diǎn)。(5)不怕潮濕不怕水浸，而且潮濕后也不影響吸聲性能，同時(shí)泡沫鋁有很好的耐蝕性能和很好的抗老化性能。(6)使用中無任何有毒有害物質(zhì)釋放，是一種可以100%循環(huán)再利用的吸聲材料。 由于采用通孔泡沫鋁這種優(yōu)異的吸聲材料，綜合各種消聲原理，再經(jīng)科學(xué)設(shè)計(jì)，制成的泡沫鋁放空消聲器優(yōu)點(diǎn)突出(1)消聲降噪效果好，降噪量大，可達(dá)50dB以上。(2)消聲器的體積小巧，不像傳統(tǒng)消聲器那樣用穿孔板包裹著吸聲材料，使吸聲材料不能充分發(fā)揮作用。由于我們?nèi)坎捎猛着菽X作為消聲器的聲學(xué)材料，吸聲材料直接接觸氣流和噪聲，因而大大提高了材料的吸聲效率，而體積也可以做的很小，只有傳統(tǒng)同樣功能消聲器體積的1/5左右。(3)消聲器的重量很輕，由于全部采用通孔泡沫鋁這種新型吸聲材料，它具有結(jié)構(gòu)材料和功能材料的雙重屬性，因而在提高材料的消聲效率的同時(shí)還可以減少材料的用量， 而且通孔泡沫鋁吸聲材料的比重只有0. 6左右，是鋼制穿孔板比重7. 8的1/13，因此同功能消聲器的重量可以做到傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)消聲器重量的1/10左右。(4)吸聲性能穩(wěn)定，由于所用材料可靠性的保證，因而泡沫鋁放空消聲器具備性能穩(wěn)定和使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。(5)無論是制造、使用還是報(bào)廢后都沒有任何有毒有害物質(zhì)釋放，所有材都可以循環(huán)再利用，符合目前我們所倡導(dǎo)的綠色環(huán)保理念。泡沫鋁放空消聲器適用于壓縮空氣、蒸汽、氧氣、氮?dú)獾雀黝惛邏簹獾姆趴障暎?尤其更加適合惡劣使用條件的消聲降噪，如100米/秒以上的各類高壓高速氣體的消聲降噪和高壓水蒸氣及高溫氣體的消聲降噪
實(shí)用新型內(nèi)容
本技術(shù)方案所采用的吸聲材料是通孔泡沫鋁，取代了傳統(tǒng)放空消聲器所采用的玻璃棉加穿孔板，消聲器的重量減輕、體積減小、消聲量增大，采用的通孔泡沫鋁的孔徑、孔隙率、面密度、厚度都是根據(jù)噪聲的強(qiáng)度、降噪的要求可以變化的，我們充分利用了通孔泡沫鋁這種新材料的多孔擴(kuò)散性能和自身阻性吸聲材料的吸聲作用。0. 2mm孔徑的通孔泡沫鋁環(huán)單層可消聲30dB。設(shè)計(jì)方案應(yīng)用了移頻消聲、小孔擴(kuò)散消聲、阻性消聲、抗性消聲、阻抗復(fù)合消聲等消聲技術(shù)，二級(jí)通孔泡沫鋁消聲內(nèi)環(huán)制成的泡沫鋁放空消聲器消聲量可達(dá)50dB 以上。結(jié)合附圖加以介紹，高壓高速氣流由鋼制底板消聲器進(jìn)氣管及法蘭上邊焊的消聲器進(jìn)氣管進(jìn)入到消聲器內(nèi)部，第一級(jí)泡沫鋁環(huán)的作用是移頻消聲，把噪聲的頻率提高到 16000Hz以上，達(dá)到人耳聽不到的頻段。第一、第二級(jí)泡沫鋁環(huán)之間是一個(gè)共鳴腔，共鳴腔可有效降低噪聲的聲功率。第二級(jí)泡沫鋁環(huán)的作用是小孔噴柱，擴(kuò)容降壓，進(jìn)一步降低噪聲的聲功率。第二級(jí)泡沫鋁環(huán)和復(fù)合在外殼內(nèi)的泡沫鋁環(huán)形成一個(gè)共振腔，起到將聲能轉(zhuǎn)化為熱能的作用，并進(jìn)一步降低聲功率。泡沫鋁中間隔板是起到多孔擴(kuò)散的作用，同時(shí)聲波在通過每層泡沫鋁時(shí)都會(huì)與泡沫鋁內(nèi)部的孔棱、毛細(xì)纖維產(chǎn)生摩擦及粘滯，從而使聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮鼙慌菽X吸收。泡沫鋁中間隔板上部是一個(gè)泡沫鋁阻抗復(fù)合消聲結(jié)構(gòu)，使噪聲的橫波和縱波的聲功率進(jìn)一步降低，從而達(dá)到更佳的放空消聲效果。泡沫鋁放空消聲器包括泡沫鋁中間隔板1、鋼制底板消聲器進(jìn)氣管及法蘭2、鋼制外殼3、多級(jí)泡沫鋁環(huán)4、泡沫鋁阻抗復(fù)合消聲裝置5五部分，其特征是外殼3為朝上開口的圓桶，桶內(nèi)壁襯有一泡沫鋁環(huán)，泡沫鋁環(huán)與鋼制外殼留有一定的空腔，泡沫鋁中間隔板 1把消聲器內(nèi)部隔成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間，上邊一部分為泡沫鋁阻抗復(fù)合消聲裝置5，多級(jí)泡沫鋁環(huán)4根據(jù)噪聲強(qiáng)度及降噪的要求一般由1級(jí)或多級(jí)組合而成，每級(jí)都由鋼制籠子固定于底板上。


附圖1是泡沫鋁放空消聲器的剖面圖。附圖2是泡沫鋁放空消聲器的俯視圖。(1)泡沫鋁中間隔板[0027](2)鋼制底板消聲器進(jìn)氣管及法蘭(3)鋼制外殼(4)多級(jí)泡沫鋁環(huán)(5)泡沫鋁阻抗復(fù)合消聲裝置
具體實(shí)施方式
鋼制外殼3為朝上開口的圓桶，與鋼制底板消聲器進(jìn)氣管及法蘭2焊接在一起， 桶內(nèi)壁襯有最外層泡沫鋁環(huán)，外層泡沫鋁環(huán)與鋼制外殼留有一定的空腔，泡沫鋁中間隔板1 把消聲器內(nèi)部隔成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間，上邊一部分為泡沫鋁阻抗復(fù)合消聲裝置5，多級(jí)泡沫鋁環(huán)4 一般由1級(jí)或多級(jí)組合而成，每級(jí)泡沫鋁環(huán)都由鋼制籠子或中心螺絲加鋼制蓋板固定于底板上。采用的通孔泡沫鋁的孔徑、孔隙率、面密度、厚度都是可以變化的。
具體實(shí)施方式
(一)消聲器的外徑為133mm，高度為333mm，進(jìn)氣管直徑為^mm ；第一級(jí)泡沫鋁環(huán)內(nèi)徑為20mm，外徑為^mm,高度為50mm，孔徑為0. 3mm ；第二級(jí)泡沫鋁環(huán)內(nèi)徑為62mm，外徑為72mm，高度為80mm，孔徑為0. 8mm ；鋼制外殼內(nèi)襯第三級(jí)泡沫鋁環(huán)內(nèi)徑為105mm，外徑為115mm，下段高度為220mm，上段高度為80mm，孔徑為2mm ；泡沫鋁中間隔板直徑為125mm，高度為12mm，孔徑為2mm ；泡沫鋁中間隔板上部的泡沫鋁阻抗復(fù)合消聲結(jié)構(gòu)是采用孔徑為2mm，厚度為8mm 的泡沫鋁吸聲板組合而成。以上消聲器用于壓力為1. 2mpa，容積為1. 5m3的壓縮空氣放空，安裝消聲器前后噪聲從 124. 8dB 降至 72dB,降低 52. 8dB。放空時(shí)間直排用時(shí)120秒，加裝泡沫鋁放空消聲器后用時(shí)125秒。
具體實(shí)施方式
(二)用了三層泡沫鋁環(huán)，沒有鋼制外殼，外殼也是泡沫鋁，消聲器的高度為300mm，直徑為120mm，進(jìn)氣管直徑為25mm ；第一級(jí)泡沫鋁環(huán)內(nèi)徑為20mm，外徑為觀讓，高度為50mm，孔徑為0. 3mm ；第二級(jí)泡沫鋁環(huán)內(nèi)徑為62mm，外徑為72mm，高度為80mm，孔徑為0. 8mm ；第三級(jí)泡沫鋁環(huán)內(nèi)徑為100mm，外徑為120mm，高度為300mm，孔徑為2mm。三層泡沫鋁環(huán)用中心螺絲加鋼制蓋板使之與底板壓緊。以上消聲器用于壓力為1. 2mpa，容積為1. 5m3的壓縮空氣放空，安裝消聲器前后噪聲從124. SdB降至69dB，降低55. 8dB。放空時(shí)間直排用時(shí)120秒，加裝泡沫鋁放空消聲器后用時(shí)125秒。
權(quán)利要求1.泡沫鋁放空消聲器包括泡沫鋁中間隔板(1)，鋼制底板消聲器進(jìn)氣管及法蘭0)， 鋼制外殼(3)，多級(jí)泡沫鋁環(huán)G)，泡沫鋁阻抗復(fù)合消聲裝置(5)，其特征是外殼(3)為朝上開口的圓桶，桶內(nèi)壁襯有一泡沫鋁環(huán)，泡沫鋁環(huán)與鋼制外殼留有一定的空腔；泡沫鋁中間隔板(1)把消聲器內(nèi)部隔成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間，上邊一部分為泡沫鋁阻抗復(fù)合消聲裝置 (5)，多級(jí)泡沫鋁環(huán)(4) 一般由1級(jí)或多級(jí)組合而成，每級(jí)都由鋼制籠子固定于底板上，所采用的通孔泡沫鋁的孔徑、孔隙率、面密度、厚度都是可以變化的。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種泡沫鋁放空消聲器，消聲器首次采用了通孔泡沫鋁作為聲學(xué)材料，包括泡沫鋁中間隔板(1)、鋼制底板消聲器進(jìn)氣管及法蘭(2)、鋼制外殼(3)、多級(jí)泡沫鋁環(huán)(4)、泡沫鋁阻抗復(fù)合消聲裝置(5)，鋼制外殼(3)為朝上開口的圓桶，與鋼制底板消聲器進(jìn)氣管及法蘭(2)焊接，最外層泡沫鋁環(huán)，與鋼制外殼留有空腔，泡沫鋁中間隔板(1)把消聲器內(nèi)部隔成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間，上部為泡沫鋁阻抗復(fù)合消聲裝置(5)。下部為多級(jí)泡沫鋁環(huán)(4)一般由1至多級(jí)組合而成，每級(jí)泡沫鋁環(huán)都由鋼制籠子或中心螺絲加鋼制蓋板固定于底板上，本消聲器適用于各類高壓氣體放空消聲。
文檔編號(hào)F01N1/10GK202181939SQ20102023719
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者賈維 申請(qǐng)人:賈維