专利名称：柴油机排气降温降噪系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种柴油机排气降温降噪系统，尤其是涉及一种对船 用柴油机排气降温降噪系统的结构改良。
背景技术：
对于目前各种特殊用途的柴油机动力舰船而言，降低柴油机排气温度 和噪声对提高舰船的安静性和环境友好性具有重要意义。
现有技术的船用柴油机排气降噪装置通常分为阻式消声器、抗性消声 器或阻抗结合式消声器。抗性消声器具有结构简单、耐高温、耐介质浸蚀 和耐冲击腐蚀的特点，在船用柴油机排气消声器领域应用最为广泛。
现有技术的船用柴油机降温措施主要有冷却水套、盘管式热交换器和 引射空气冷却。这些降温措施具有占用空间大，效率较低和能源耗费较大 等缺点。
柴油机大负荷运行工况下，柴油机输出功率对排气背压非常敏感，排 气背压的增大意味着功率输出的降低。船用柴油机舱室空间有限，限制了
上述降温措施的应用。降低柴油机排气温度可以实现排气密度和声速的降 低，有利于提高消声器的降噪效果。
船用柴油机排气降温降噪装置的主要问题是某些操作条件下柴油机排 气温度和噪声不能被有效控制，尤其是柴油机大负荷运行或冷却水泵压头 不足时，柴油机废气到达消声器废气进入口之前得不到有效冷却，到达消 声器废气进入口时温度仍然较高，流速较大，消声器降噪效果仍然不明显。 使用现有降温措施和降噪措施结合方式难以达到理想的降温降噪效果。
为此人们进行了长期的探索，提出了多种多样的改进方案。例如，中 国专利文献公开了一种涉及柴、汽油发动机领域，特别涉及柴、汽油发动
机的不锈钢排气消音器(200520090747.7)。包括带有进、出气口的消音器 外壳，设置在外壳内由隔板和消音管组成的芯体，以及开设在消音管管壁 的消音孔，其特征在于芯体向外还依次固定连接有二级消音罩和三级消 音网。具有使用寿命长、牢固、及耐腐蚀等优点，该方案虽然解决了现有 技术存在的部分问题，但是柴油机大负荷运行或冷却水泵压头不足时，柴 油机废气到达消音器废气进入口之前得不到有效冷却，到达消音器废气进 入口时温度仍然较高，流速较大，消音器降噪效果不明显的问题仍然没有 得到根本上的解决。
发明内容
本实用新型主要是解决现有技术所存在的柴油机大负荷运行或冷却水 泵压头不足时，柴油机废气到达消声器废气进入口之前得不到有效冷却， 到达消声器废气进入口时温度仍然较高，流速较大，消声器降噪效果不明 显的问题仍然没有得到根本上的解决的技术问题；提供了一种在牺牲较小 的流体压力损失和占用较小设备安装空间情况下，能够使柴油机废气到达 消声器废气进入口之前得到有效冷却，废气温度下降，密度和流速降低， 实现有效降低柴油机排气温度和排气噪声的目的的柴油机排气降温降噪系 统。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的
柴油机排气降温降噪系统，包括与柴油机排气总管相连接的水喷淋器， 其特征在于，它设置在柴油机排气总管和消声器之间，所述的水喷淋器上 还连接有直接向排气管内喷淋冷却水的水冷装置。
本实用新型创造性地将水喷淋器和抗性消声器相结合，柴油机废气通 过水喷淋器时，液态水喷入水喷淋器中，液态水在水喷淋器内部蒸发汽化 吸热，柴油机废气温度和流速大幅降低。
在上述的柴油机排气降温降噪系统，所述的水喷淋冷却装置包括进水 端通入舷外水的冷却水泵，所述的冷却水泵出水端经过流量控制阀与水喷 淋器的进水端相连。
在上述的柴油机排气降温降噪系统，所述的柴油机排气总管与水喷淋 器的进气口相连，所述的水喷淋器与消声器通过固连装置相固连，水喷淋
器排气口经过排气膨胀室与大气相通。
在上述的柴油机排气降温降噪系统,所述的固连装置为法兰。 在上述的柴油机排气降温降噪系统,所述的水喷淋器上还设有与疏水
阀进水端相连的疏水口，所述的疏水阀的出水端直接连至舷外。
在上述的柴油机排气降温降噪系统，所述的水喷淋器为中心喷射式水
喷淋器。
作为另一种方案，在上述的柴油机排气降温降噪系统，所述的水喷淋器 为环式喷射水喷淋器。
在上述的柴油机排气降温降噪系统，所述的消声器为抗性消声器。
作为另一种方案，在上述的柴油机排气降温降噪系统，所述的消声器为 阻抗复合式消声器。
作为另一种方案，在上述的柴油机排气降温降噪系统，所述的消声器为 有源消声器。
因此，本实用新型具有如下优点1、设计合理，结构简单，并且使 用寿命长，易于推广；2.牺牲较小的流体压力损失和占用较小设备安装空 间情况下，能够使柴油机废气到达消声器废气进入口之前得到有效冷却， 废气温度下降，密度和流速降低，实现有效降低柴油机排气温度和排气噪 声的目的。
图1是本实用新型的工作原理图中，柴油机排气总管l、消声器2、水喷淋器3、水冷装置4、舷外 水5、冷却水泵6、流量控制阀7、固连装置8、排气膨胀室9、疏水阀IO、 疏水口 11、舷外12。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具 体的说明。
实施例1:
如图1所示，柴油机排气降温降噪系统，包括与柴油机排气总管1相 连接的消声器2，其特征在于，它还包括一个设置在柴油机排气总管1和消
声器2之间的水喷淋器3，水喷淋器3上还连接有水冷装置4。水冷装置4 包括进水端通入舷外水5的冷却水泵6，冷却水泵6出水端经过流量控制阀 7与水喷淋器3的进水端相连。
柴油机排气总管1与水喷淋器3的进气口相连，水喷淋器3与消声器2 通过法兰相固连，水喷淋器3排气口经过排气膨胀室9与大气相通。。水喷 淋器3上还设有与疏水阀IO进水端相连的疏水口 ll，所述的疏水阀的出水 端设置在舷外12正上方。
工作时，来自舷外水5的喷淋水经过冷却水泵6和流量控制阀7作用 后，到达水喷淋器3冷却水进水端进入水喷淋器3内腔喷出，喷出口后的
冷却水与柴油机排气混合，吸收柴油机排气热量，液态喷淋水吸热汽化， 柴油机排气被急速冷却降温，然后到达消声器，消声器内壁上布满消音元 件，柴油机排气在消音元件作用下声波不断衰减，声强和声压显著降低， 柴油机排气噪声迅速降低，最后温度和噪声下降的废气进入排气膨胀室9， 气体膨胀从而降低流速，从而由排气膨胀室9排入大气。
工作中，如对冷却水流量需求不同时，通过流量控制阀7的控制提供
不同幵启度从而获得不同水流量需求的冷却水。
在上述方案中水喷淋器3采用中心喷射式水喷淋器，消声器2采用抗 性消声器，舷外水5和舷外12均为外部水源，比如海水。抗性消音器的良 好消音降噪效果体现在以下两个方面
1. 柴油机废气密度大幅下降，柴油机排气管内声阻抗变化，声波在排 气管内发生反射声能量消耗，噪声降低。
2. 液态水喷射过程中，柴油机废气与液态水混合时发生摩擦引起排气 声能量消耗，噪声降低。
实施例2:
本实施例中水喷淋器3采用环式喷射水喷淋器，其余均与实施例1类 同，本文不作赘述。 实施例3:
本实施例中消声器2采用复合式消声器，其余均与实施例1类同，本
文不作赘述。
实施例4:
本实施例中消声器2采用有源消声器，其余均与实施例1类同，本文 不作赘述。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本 实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样 的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或 者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了柴油机排气总管1、消声器2、水喷淋器3、水 冷装置4、舷外水5、冷却水泵6、流量控制阀7、固连装置8、排气膨胀室 9、疏水阀IO、疏水口 11、舷外12等术语，但并不排除使用其它术语的可 能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质； 把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种柴油机排气降温降噪系统，包括与柴油机排气总管(1)相连接的消声器(2)，其特征在于，它还包括一个设置在柴油机排气总管(1)和消声器(2)之间的水喷淋器(3)，所述的水喷淋器(3)上连接有水冷装置(4)。
2. 根据权利要求1所述的柴油机排气降温降噪系统，其特征在于，所 述的水冷装置(4)包括进水端通入舷外水(5)的冷却水泵(6)，所述的 冷却水泵(6)出水端经过流量控制阀(7)与水喷淋器(3)的进水端相连。
3. 根据权利要求1或2所述的柴油机排气降温降噪系统，其特征在于， 所述的柴油机排气总管(1)与水喷淋器(3)的进气口相连，所述的水喷 淋器(3)与消声器(2)通过固连装置(8)相固连，水喷淋器(3)排气 口经过排气膨胀室(9)与大气相通。
4. 根据权利要求3所述的柴油机排气降温降噪系统，其特征在于，所 述的固连装置(8)为法兰。
5. 根据权利要求3所述的柴油机排气降温降噪系统，其特征在于，所 述的水喷淋器(3)上还设有与疏水阀(10)进水端相连的疏水口 (11)， 所述的疏水阀的出水端与舷外(12)相连通。
6. 根据权利要求3所述的柴油机排气降温降噪系统，其特征在于，所 述的水喷淋器(3)为中心喷射式水喷淋器。
7. 根据权利要求3所述的柴油机排气降温降噪系统，其特征在于，所 述的水喷淋器(3)为环式喷射水喷淋器。
8. 根据权利要求3所述的柴油机排气降温降噪系统，其特征在于，所述的消声器(2)为抗性消声器。
9. 根据权利要求3所述的柴油机排气降温降噪系统，其特征在于，所 述的消声器(2)为复合式消声器。
10. 根据权利要求3所述的柴油机排气降温降噪系统，其特征在于， 所述的消声器(2)为有源消声器。
专利摘要本实用新型涉及一种排气降温降噪系统，尤其是涉及一种对柴油机排气降温降噪系统的结构改良。柴油机排气降温降噪系统，包括与柴油机排气总管(1)相连接的消音器(2)，它还包括一个设置在柴油机排气总管(1)和消音器(2)之间的水喷淋器(3)，所述的水喷淋器(3)上连接有水冷装置(4)。因此，采用实用新型以后具有如下优点设计合理，结构简单，并且使用寿命长，易于推广；牺牲较小的流体压力损失和占用较小设备安装空间情况下，能够使柴油机废气到达消声器废气进入口之前得到有效冷却，废气温度下降，密度和流速降低，实现有效降低柴油机排气温度和排气噪声的目的。
文档编号F01N3/04GK201057073SQ20072008608
公开日2008年5月7日 申请日期2007年7月23日 优先权日2007年7月23日
发明者刘义成, 劳星胜, 孙春鹏, 宏 曾, 朱泽会, 程良奖, 赵俊涛, 存 陈, 陈银忠, 马士虎 申请人:中国船舶重工集团公司第七一九研究所