专利名称：喷淋冷却排气消声器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种消声装置，具体涉及一种用于治理冲管过程中噪声和垃圾处理的
冲管消声装置。
背景技术：
消声器能够阻挡声波的传播，允许气流通过，是控制噪声的有效工具。消声器的种 类很多，但究其消声机理，又可以把它们分为六种主要的类型，即阻性消声器、抗性消声器、 阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、小孔消声器和有源消声器。阻性消声器主要是利用多 孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中 排列，就构成了阻性消声器。当声波进入阻性消声器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩 擦而转化成热能耗散掉，使通过消声器的声波减弱。阻性消声器就好像电学上的纯电阻电 路，吸声材料类似于电阻。因此，人们就把这种消声器称为阻性消声器。阻性消声器对中高 频消声效果好、对低频消声效果较差。排气放空噪声一般都是由高速气流流动的不稳定性所产生，流动的气流一般具有 高温、高压、高流速的特点，它是化工、石油、电力、冶金等工业生产中的重要噪声源，其排放 的噪声具有强度大、频谱宽且噪声影响范围大的特点。用于排气放空消声器的主要有小孔 喷注消声器、多孔扩散消声器、节流减压消声器等。目前用于消除此类噪声的消声装置已经有很多，例如专利号CN85202488的专利 即提供了一种结构结单、全钢结构、能够准确控制介质流量和噪声的消声器。但这种消声器 不太适合用于冲管消声。现有消声器还存在以下缺点消声量具有局限性，一般在30分贝 以下，垃圾大部分都排到空气中，造成污染，同时喷出的垃圾还可能伤人。虽然有许多类似的消声器为人所熟知，但是在装置结构形式的稍有改变，就会使 得消声效果得以提高，同时结构上的改变往往还可以在保持销售量的前提下，降低生产成 本，或者在保持消声器规模不变的情况下，进一步提高消声效果。传统的方法仅针对噪声的 治理，完全不管垃圾的收集。而在噪声的治理上，效果也不显著，最大消声量仅在30分贝左 右，垃圾则飞扬到空中，对周边环境造成很大的污染。本申请人之前申请的冲管消声器，由 于在降噪机理上，前置消声器采用气流的减压、扩容和消能；采用声波的反射、干涉和吸收， 后续消声器采用吸声材料进行吸声，两者的结合从而取得了 40dB(A)以上的降噪效果。在 清渣机理上，冲管介质加入喷淋冷却排气消声器后，前置消声器利用粒子碰撞、改变流向、 过滤和惯性分离的原理，起到了降低能量的作用，可以收集大部分垃圾；而当剩余冲管介质 进入后续喷淋冷却排气消声器时，后续吸声片除了能够吸声外，吸声片组成的通道还可以 利用重力作用，收集其余垃圾。此时冲管介质的运动方向是垂直向上通过吸声片通道，经过 前置消声器的粒子碰撞、多次变向等作用，绝大部分冲管介质的动能都已经比较小在重力 作用下，将自由落体回壳体，后续消声器从而起到进一步的清渣作用。又因为吸声片组成的 通道口是竖直向上的，即使有部分冲管介质喷出，也是竖直向上的，不易伤人，增加了安全 性。但是根据这种结构，有时如果气体的温度和压力比较大的时候，为了达到比较大的消声
3量就需要设计成比较大规模的消声器，这在一定程度上增加了消声器的成本，同时也造成 了材料的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种喷淋冷却排气消声器，其可以用于冲管过程中噪声和 垃圾的治理，其能利用水冷来降低高温高压气体产生的噪音，进一步提高噪声吸收量，同时 降低消声器的生产成本。为达到上述目的，本发明采取了以下技术方案喷淋冷却排气消声器由一个以孔 群移频消声为主的前置消声器和一个以吸声为主的后续消声器组成。前置消声器主要包 括有一个壳体，其有两个相对的端部并用端板封闭，壳体具有支座，一个入口多孔管水平 穿过壳体的两个端板并与之固定，该入口多孔管一端与冲管管道连接，另一端用封头封闭， 入口多孔管管壁上有数量众多的小孔，壳体与入口多孔管之间有一个与入口多孔管同轴的 同轴多孔管，该同轴多孔管两端都用中心开孔的端板进行封闭，同轴多孔管管壁上数量众 多的小孔的直径小于入口多孔管的小孔直径，同轴多孔管上所有小孔的表面积大于入口多 孔管上所有小孔的表面积，同轴多孔管开孔区内的小孔中心与入口多孔管的孔中心不在同 一通过轴心的径向辐射线上，该壳体上部与一个箱体相连通，该箱体顶部与外界相通，外界 与壳体之间由箱体内吸声片组成的通道相连通，通道的流通面积大于同轴多孔管所有小孔 的表面积，所述壳体与同轴多孔管之间设置有喷淋水管，所述喷淋水管至少有1个喷水口。作为本发明所述的喷淋冷却排气消声器的一种优选方案，所述箱体内设置有喷淋 水管，所述喷淋水管至少有1个喷水口。作为本发明所述的喷淋冷却排气消声器的一种优选方案，所述喷水口对称设置。作为本发明所述的喷淋冷却排气消声器的一种优选方案，所述喷淋水管接增压水泵。作为本发明所述的喷淋冷却排气消声器的一种优选方案，所述喷淋水管及喷水口 由耐高温材料制成，所述喷水口为可将水束分散的莲蓬头。作为本发明所述的喷淋冷却排气消声器的一种优选方案，所述壳体底部设置有至 少1个疏水管，疏水管横截面积为所有喷水口横截面积之和的1 2倍。本发明不仅具有降噪和除渣的双重功能，而且增加了水冷设备。我们知道排气放 空噪声一般都是由高速气流流动的不稳定性所产生，流动的气流一般具有高温、高压、高流 速的特点，它是化工、石油、电力、冶金等工业生产中的重要噪声源，其排放的噪声具有强度 大、频谱宽且噪声影响范围大的特点。在本发明中充分利用在消声器中设置喷淋水管对冲 管管道中的气体进行喷淋，由于冲管管道中的气体多为高温高压气体，所以一旦这些气体 和喷淋冷水相碰后，气体的高温将会热交换给喷淋水，冷水会受热气化，而气化这一过程将 会吸收更多的热量，从而将会让冲管管道中的高温气体的温度有大幅度的下降，而根据热 胀冷缩的原理，气体的温度下降，也将会导致气体体积的降低，从而使得气体的压力也会降 低。高温高压气体的温度和压力都下降时，该高温高压气体产生的噪声也会大幅度的下降。 本发明中，进一步采用了增压水管，同时采用了莲蓬头的喷水口，这样喷出来的水呈雾状， 与高温高压气体接触面积较大，可以和高温气体接触的更加充分，能够在较短的时间内充 分汽化，从而让高温高压气体降温和降压的更快，进一步的降低噪声。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明所述喷淋冷却排气消声器的主视图。图2是本发明所述喷淋冷却排气消声器局部剖视图。
具体实施例方式附图中各部件1壳体2箱体 3入口多孔管4同轴多孔管 5喷淋水管6喷水口7疏水管图1所示的是本发明所述消声器的主视图，图2是本发明所述消声器的局部剖视 图，由图可知喷淋冷却排气消声器其由入口多孔管3、同轴多孔管4、喷淋水管5、喷水口 6、 疏水管7、壳体1及箱体2组成。本发明中壳体及其内部结构可称为前置消声器，箱体及其 内部结构可称为后续消声器。本发明所述喷淋冷却排气消声器的入口多孔管1，其是一根与 冲管系统管道管径相同的、管壁开孔的水平管道。它的一端是敞开的，管端有坡口，用于与 冲管管道连接，是冲管介质的入口。另一端用标准椭圆封头封闭。封头前面设有消能装置。 入口多孔管3的管壁上钻有数量众多的小孔。这些小孔位于入口端和封闭端之间的管道壁 面上。小孔直径为10毫米至25毫米，节径比1.5 5.0，三角形排列，在开孔弧度内均勻 分布。孔的数量取决于消声器入口的介质参数和流量。入口多孔管的横截面水平轴线二侧 一定角度范围内不开孔，优选的方案是30度范围内或小于30度范围内不开孔。如图2所 示的同轴多孔管4，是一根与入口多孔管3同轴的、管壁开孔的水平管道。它的两端都是封 闭的。用于封闭的端板，是中心开孔的封头，中心孔直径略大于入口多孔管。同轴多孔管4 的管壁上，钻有数量极大的小孔。小孔直径为6毫米至20毫米，节径比1. 5 5. 0，三角形 排列，在开孔弧度内均勻分布。孔的数量根据入口多孔管的出口的介质参数和流量计算确 定。同轴多孔管的横截面垂直轴线的顶部两侧一定范围内不开孔，优选的方案是60度范围 内或小于60度范围内不开孔，并且在开孔区内的小孔中心与入口多孔管的小孔中心不在 同一条通过轴心的径向辐射线上。所述喷淋冷却排气消声器，同轴多孔管4上所有小孔的表面积大于入口多孔管3 上所有小孔的表面积，同轴多孔管4开孔区内的小孔中心与入口多孔管3的孔中心不在同 一通过轴心的径向辐射线上，外界与壳体1之间由箱体2内吸声片组成的通道相连通，所述 通道的流通面积大于同轴多孔管4所有小孔的表面积，所述壳体1与同轴多孔管4之间设 置有喷淋水管5，喷淋水管有6个喷水口 6，左右对称分布在壳体内的中上部。所述喷淋冷却排气消声器的箱体2内也设置有喷淋水管，所述喷淋水管5有4个 喷水口 6，所述喷水口 6对称设置。喷淋水管5外接接增压水泵，因为壳体内的气压比较高， 接增压泵喷水的水冷效果会比较好。所述喷淋水管5及喷水口 6由耐高温的高强度不锈钢制成，所述喷水口 6为可将 水束分散喷出的莲蓬头。所述壳体1底部设置有至少1个疏水管7，疏水管7横截面积为所 有喷水口 6横截面积之和的1 2倍。
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本发明所述的喷淋冷却排气消声器是水平安装，垂直方向排气的。冲管介质进入 本装置后，由水平前进改从入口多孔管的群孔喷射出去，在入口多孔管和同轴多孔管之间 的环形气室内膨胀、减压，并沿壁面绕流，再从同轴多孔管的群孔向外喷射，继而在同轴多 孔管5和壳体9之间的环形气室内再次膨胀、减压，同时在此环形气室中会遇到喷淋水，高 温高压气体将和水进行热交换，气体的温度和压力都会得到很大的降低，降温降压后的气 体然后向上分流，进入箱体吸声片之间的通道，在此通道内降温降压后的气体再次与设置 在箱体中喷水口喷出的水进行热交换，更进一步的降温降压，然后剩余气体排到大气中。
权利要求
1.一种喷淋冷却排气消声器，包括有一个壳体(1)，其有两个相对的端部并用端板封 闭，壳体⑴具有支座，一个入口多孔管⑶水平穿过壳体⑴的两个端板并与之固定，该 入口多孔管C3) —端与冲管管道连接，另一端用封头封闭，入口多孔管C3)管壁上有数量 众多的小孔，壳体⑴与入口多孔管⑶之间有一个与入口多孔管⑶同轴的同轴多孔管 G)，该同轴多孔管(4)两端都用中心开孔的端板进行封闭，同轴多孔管(4)管壁上数量众 多的小孔的直径小于入口多孔管(3)的小孔直径，同轴多孔管(4)上所有小孔的表面积大 于入口多孔管⑶上所有小孔的表面积，同轴多孔管⑷开孔区内的小孔中心与入口多孔 管(3)的孔中心不在同一通过轴心的径向辐射线上，该壳体(1)上部与一个箱体( 相连 通，该箱体( 顶部与外界相通，外界与壳体(1)之间由箱体O)内吸声片组成的通道相连 通，通道的流通面积大于同轴多孔管(4)所有小孔的表面积，其特征在于所述壳体(1)与 同轴多孔管(4)之间设置有喷淋水管(5)，所述喷淋水管( 至少有1个喷水口(6)。
2.根据权利要求1所述的喷淋冷却排气消声器，其特征在于所述箱体O)内设置有 喷淋水管(5)，所述喷淋水管( 至少有1个喷水口(6)。
3.根据权利要求1所述的喷淋冷却排气消声器，其特征在于所述喷水口(6)对称设置。
4.根据权利要求2或3所述的喷淋冷却排气消声器，其特征在于所述喷淋水管(5)接 增压水泵。
5.根据权利要求1所述的喷淋冷却排气消声器，其特征在于所述喷淋水管( 及喷 水口(6)由耐高温材料制成，所述喷水口(6)为可将水束分散喷出的莲蓬头。
6.根据权利要求1所述的喷淋冷却排气消声器，其特征在于所述壳体(1)底部设置 有至少1个疏水管(7)，疏水管(7)横截面积为所有喷水口(6)横截面积之和的1 2倍。
全文摘要
本发明公开了一种喷淋冷却排气消声器，主要用于治理冲管过程中的噪声和垃圾，在本发明中充分利用在消声器中设置喷淋水管对冲管管道中的气体进行喷淋，由于冲管管道中的气体多为高温高压气体，所以一旦这些气体和喷淋冷水相碰后，气体的高温将会热交换给喷淋水，冷水会受热气化，而气化这一过程将会吸收更多的热量，从而将会让冲管管道中的高温气体的温度有大幅度的下降，而根据热胀冷缩的原理，气体的温度下降，也将会导致气体体积的降低，从而使得气体的压力也会降低，从而降低了排气放空噪声。
文档编号F01N1/00GK102061964SQ200910212590
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者左鸿恕, 秦德安, 秦琳玲, 辛军 申请人:无锡世一电力机械设备有限公司