专利名称:多孔节流消音器的制作方法
本发明涉及的是利用节流降压原理设计的一种消除气(汽)体排放噪声的消音器。
现有的消音器是根据声的吸收、反射以及干扰等原理制造，以降低声源辐射的噪声。阻性管式消音器是在管道内壁衬贴吸音材料，以降低中、高频噪声，消声量取决于消音管长度和吸音材料的吸音系数。抗性消音器是先扩大声波通道，再重新缩小，以阻止声波传播，消音量取决于扩张比。干扰式消音器是将声波的通道分成两个，一个通道长度比另一个通道长 1/2 ，再合并两个通道为一个通道，利用两声波互相干扰的作用，达到消除噪声的目的。
阻性消音器内壁充填吸音材料，如玻璃棉、矿渣棉、多孔纤维等，这些材料强度差，使用一段时间后会被气流带入大气中，造成空气污染，同时消音效果明显下降。抗性消音器和干扰式消音器制造比较复杂，成本高。
本发明的目的是提供一种利用节流降压原理的多孔节流消音器，如图1所示。图中〔1〕为消音器管，〔2〕为多孔消音板，〔3〕为圆锥形折流板。A－A为多孔消音板〔2〕的剖面图，B为锥形折流板〔3〕的展开图。当气体通过消音板时，气流的一部分静压能消耗于克服气流在消音板上的阻力气流之间的摩擦以及气流在消音板后形成的漩涡，从而降低排出气体的压力和气流的速度。
消音器的设计和计算是根据流体力学伯努利定律和流体连续定律，假设流体通过消音板和折流板的过程为绝热过程，可得到下面的基本公式Q＝1.111αεβ2D2△P/γ]]>┉(1)
式中Q为排放气体体积，米3／秒；D为消音器管的内径，米；△P为消音板上的压力降，帕(牛顿／米2)；γ为工作状态下排放气体密度，公斤／米3；β为当量开孔比，β＝d／D；d为消音板或折流板上开孔当量直径，米；α为流量系数，α＝f(β，Red)；Red为气流通过消音器的雷诺数；ε为流束压缩系数ε＝f(△P／P，β，K)；K为排放气体等熵指数。
由(1)式得到a ε β2=Q1.111 D2△ P / γ-----( 2 )]]>根据《可压缩介质限流孔板计算》(期刊炼油化工自动化，1978.6)和《流量测量节流装置的设计、安装和使用》(国标GB－2624－81，上海自动化仪表研究所编，1981年)提供的曲线，可将αεβ2与△P／P、K和β的关系整理成表1，作为计算的依据。具体地讲(1) 消音器管的内径为排气管内径的1.5－10倍。
(2) 消音板和折流板上的压差比应低于表2提供的各种气体的临界压差比。根据总压力降和各消音板上的压力降计算，消音板数量为1－20块。
(3) 消音板之间的距离大于0.2米。
(4) 消音板最小厚度可根据消音板前后的压力降和工作温度来确定，一般在14－50.5毫米之间，具体数值参见表3。
(5) 根据消音器管内径D、消音板前后的压力降△P、排放气体流量Q和工作状态下的气体密度γ，由(2)式可得到αεβ2值，从表1可查到当量开孔比β值，由d＝βD，可算出开孔当量直径d。
(6) 消音板开孔数目N和消音板上的小孔直径d0，可根据N＝(d／d0)2这一关系式计算。一般消音板上的小孔直径d0为1－60毫米，最好为5－35毫米。开孔数目N取整数，它应低于下式的最大开孔数目Nmax。
Nmax＝0.907( (D)/(dO＋fO) －0.94)2式中f0为小孔边缘之间的距离，毫米。
(7) 折流板的形状为圆锥形，圆锥角可任意选定，以120±5°较为合适。折流板的厚度为2－5毫米，折流板上的小孔直径大于1毫米。
本发明的多孔节流消音器，结构简单，容易制造，成本较低，安装使用方便，有较长的寿命，适合于安装在产生气(汽)体排放噪声的装置和设备上。
实 施 例为清除CO2气体排放噪声而设计多孔节流消音器，CO2气体排放压力为6公斤／厘米2，排放量Qmax为2500米3／小时，排放介质温度为35℃，排放管内径为0.067米。根据这些数据选定本发明的多孔节流消音器的内径D为0.219米，根据排放气体压力，消音板前后的压差比应小于临界压差比的原则，计算出所需消音板的数量为2块。
采用一块圆锥形折流板，圆锥角为120°，消音板和折流板上的小孔数目和孔径根据前面所述公式计算。
按照图2进行CO2气体排放试验，保持PCV－9阀一定开度，先关闭V1阀，打开V2阀，使CO2气流直接放空，测得噪声104.5分贝。然后关闭V2阀，打开V1阀，使CO2气流全部经消音器排放，测得噪声为84分贝。
试验结果表明，采用本发明的多孔节流消音器，可以使原有的噪声下降到无噪声污染的要求(低于90分贝)。
权利要求
1.一种消除气(汽)体排放噪声的消音器，其特征是一个圆柱形消音器管[1]，里面装有带孔的消音板[2]和一块折流板[3]。
2.如权利要求
1所述的消音器，其特征是圆柱形消音器管的内径是排放气体管内径的1.5－10倍。
3.如权利要求
1所述的消音器，其特征是消音板厚度为14－50.0毫米，消音板的数量为1－20块，消音板之间距离大于0.2米，消音板上的小孔直径d0为1－60毫米。
4.如权利要求
1所述的消音器，其特征是折流板的形状为圆锥形，折流板上的小孔直径大于1毫米。
专利摘要
多孔节流消音器，是一种消除气(汽)体排放噪声的设备，是由消音器管，多孔消音板和圆锥形折流板组成。其原理是节流降压即当气(汽)体通过消音板和圆锥形折流板时，气(汽)流的一部分静压能消耗于克服气流在消音板上的阻力、气流之间的摩擦力以及气流在消音板后形成的漩涡，从而降低排放气体的压力和流速，以达到消除噪声之目的。本实用新型的消声器适用于各种气(汽)体排放产生噪声的场合。
文档编号F01N1/08GK86201796SQ86201796
公开日1986年9月17日 申请日期1986年4月2日
发明者易发佑 申请人:北京燕山石油化工公司前进化工厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan