一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器的制作方法

本发明是涉及一种大、中型空压机/内燃机/发动机进、排气口消声器，广泛适用于各大、中型(发动机功率覆盖12/15～1805/1985kw)柴油发动机进、排气口上的一种消声新型装置。

柴油发动机运行时通常会产生95～115db(a)的噪声，运行时产生的柴油发动机噪声将对周围环境造成严重损害。

噪声源分析：柴油发动机噪声是由多种声源构成的复杂声源，按照噪声辐射方式它可分为空气动力噪声、表面辐射噪声和电磁噪声；按照产生的原因柴油发动机表面辐射噪声又可分为燃烧噪声和机械噪声；其中空气动力噪声为柴油发动机噪声的主要噪声源。

1)空气动力噪声，是由于气体的非稳定过程，即由气体的扰动以及气体与物体的相互作用而产生的柴油发动机组噪声；直接向大气辐射的空气动力噪声包括进气噪声、排气噪声和冷却风扇噪声。

2)电磁噪声，是由发电机转子在电磁场中高速旋转产生的柴油发动机组噪声。

3)燃烧噪声和机械噪声很难严格区分，通常将由于柴油发动机组汽缸内燃烧形成的压力波动通过缸盖、活塞、连轩、曲轴、机体向外辐射的柴油发动机组噪声称为燃烧噪声；将活塞对缸套的撞击和运动件的机械撞击振动而产生的柴油发动机组噪声称机械噪声；一般直喷式柴油机燃烧噪声要高于机械噪声；而非直喷式柴油机的机械噪声则高于燃烧噪声；但是低速运转时燃烧噪声都高于机械噪声。

在考虑上述影响因素时，本发明一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，可适用于发动机额定功率12/15～1805/1985kw的柴油机或内燃机发动机进、排气口上降噪消声，耐温大于等于600℃，耐油，耐气流冲击，国标测噪点上倍频带和1/3倍频带相应的消声量(即：插入损失)δl/db详见表(二)。

背景技术：

目前使用中的大、中型柴油发动机配套的工业消音器，通流阻力大，随之大大增加了单位标定的工况燃油(g/kw.h)的内消耗量等缺陷，以及采取的噪声处理和控制措施，设施结构复杂、造价昂贵等问题；譬如目前的大、中型柴油发动机噪声处理有如下五个控制措施。

控制措施(一)__隔音房：在柴油发动机组位置安装隔声房，尺寸为8.0m×3.0m×3.5m，隔声板外壁为1.2mm镀锌板；内壁为0.8mm穿孔板，中间填充物为32kg/m3超细玻璃棉槽钢的凹面填充玻璃棉。

控制措施(二)__排风消声：柴油发动机组依靠自带风扇排风，在排风房前部安装aes型矩形消声器，消声器尺寸为1.2m×1.1m×0.9m，消声器内装消声片厚200mm，间距100mm；消声片采用两侧镀锌穿孔板夹超细玻璃棉结构；9个相同尺寸的消声器拼装成1个1.2m×3.3m×2.7m的大型消声器；消声器前300mm处为相同尺寸的排风百叶窗。

控制措施(三)__进风消声：在隔声房顶部安装自然进风消声器；消声器制作同排风消声器，净消声长度为1.0m，截面尺寸为3.4m×2.0m，消声片厚200mm，间距200mm，消声器外接无衬里90°消声弯头，消声弯头长1.2m。

控制措施(四)__排烟消声：通过柴油发动机组原厂配套的2个住宅型消声器，消声消声后的烟气合并为一个φ450mm的烟管，从排风百叶窗伸出向上排放。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，为解决上述技术问题，采用的技术方案是，具有进口法兰，包括：所述进口法兰与穿孔管甲焊接固定，所述穿孔管甲的另一端部与管端板甲焊接固定，所述穿孔管甲再与前端面板焊接固定，所述前端面板的周边与共振管筒体焊接固定，所述共振管筒体再与腔室壁板甲焊接固定，所述腔室壁板甲的中心与穿孔管乙焊接固定，所述穿孔管乙的另一端部与管端板乙焊接固定，所述共振管筒体又与腔室壁板乙的周边焊接固定，所述腔室壁板乙的中心与穿孔管丙焊接固定，所述穿孔管丙与后端面板的中心焊接固定，所述穿孔管丙的外端部再与出口法兰焊接固定，以及所述共振管筒体下方、前端面板内侧和后端面板内侧与腔室壁板甲右侧的三个位置处，分别焊接有排污口螺母，所述排污口螺母与六角螺栓塞采用螺接固定，并且，所述共振管筒体正前方焊接有红色的气流方向标记件，以上所述焊接固定的结构形式而制造成整体的成套件产品。

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，为解决上述技术问题，采用的技术方案是，具有：所述进口法兰、穿孔管甲和前端面板，与共振管筒体、腔室壁板甲之间焊接结构，构成的为：第一共振腔；并且，所述共振管筒体、腔室壁板甲，与穿孔管乙、管端板乙和腔室壁板乙之间焊接结构，构成的为：第二共振腔；以及，所述共振管筒体、腔室壁板乙，与穿孔管丙)、后端面板和出口法兰之间焊接结构，构成的为：第三共振腔，以上所述采用三节共振腔+孔群‘并联’的三腔共振降噪声结构形式、并采用焊接固定牢固而与其制造构成整体的成套件产品。

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，为解决上述技术问题，采用的技术方案是，具有所述第一共振腔，包括：所述穿孔管甲上的穿孔排列方式，采用正方形或者三角形排列，穿孔管甲的外径为do[mm]值时的管壁厚取t1＝2～6[mm]，孔径取d1＝3～15[mm]，孔心距b1[mm]值取大于等于孔径的5倍，小孔数取n个、n为正整数，所述共振管筒体外径为d[mm]值、共振腔腔深取100～200[mm]，穿孔管甲上的穿孔率取p1＝0.5～5％，以及，当所述穿孔管甲在第一共振腔内的长度为h1[mm]值时、共振管筒体外径为d[mm]值时、所设第一共振腔的有效长度为l1[mm]值的孔群共振腔腔室有效消声的结构形式的构成，从而达到消音降噪的目的。

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，为解决上述技术问题，采用的技术方案是，具有所述第二共振腔，包括：所述穿孔管乙上的穿孔排列方式，采用正方形或者三角形排列，穿孔管乙的外径为do[mm]值时的管壁厚取t2＝2～6[mm]，孔径取d2＝3～15[mm]，孔心距b2[mm]值取大于等于孔径的5倍，小孔数取n个、n为正整数，所述共振管筒体外径为d[mm]值、共振腔腔深取100～200[mm]，穿孔管乙上的穿孔率取p2＝0.5～5％，以及，当所述穿孔管乙在第二共振腔内的长度为h2[mm]时、共振管筒体外径为d[mm]时、所设第二共振腔的有效长度为l2[mm]的孔群共振腔腔室有效消声的结构形式的构成，从而达到消音降噪的目的。

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，为解决上述技术问题，采用的技术方案是，具有所述第三共振腔，包括：所述穿孔管丙上的穿孔排列方式，采用正方形或者三角形排列，穿孔管丙的外径为do[mm]值时的管壁厚取t3＝2～6[mm]，孔径取d3＝3～15[mm]，孔心距b3[mm]值取大于等于孔径的5倍，小孔数取n个、n为正整数，所述共振管筒体外径为d[mm]值时、共振腔的腔深取100～200[mm]，穿孔管丙上的穿孔率取p3＝0.5～5％，以及，当所述穿孔管丙在第三共振腔内的长度取l3[mm]值时、共振管筒体外径为d[mm]值时、所设第三共振腔的有效长度为l3[mm]的孔群共振腔腔室有效消声的结构形式的构成，从而达到消音降噪的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的成套件主视图。

图2是本发明实施例的成套件后视图。

图3是本发明实施例的成套件俯视图。

图4是本发明实施例的成套件仰视图。

图5是本发明实施例的成套件左视图。

图6是本发明实施例图1的a-a剖视放大图。

图7是本发明实施例的成套件右视图。

图8是本发明实施例图1的b-b剖视放大图(c-c剖视放大图，与b-b剖视放大图相同，省略)。

图9是本发明实施例图3的k-k剖视放大图。

图1中：1.气流方向标记件。

图4中：2.排污口螺母；3.六角螺栓塞。

图9中：4.进口法兰；5.前端面板；6.共振管筒体；7.穿孔管甲；8.管端板甲；9.腔室壁板甲；10.穿孔管乙；11.管端板乙；12.腔室壁板乙；13.穿孔管丙；14.后端面板；15.出口法兰；001.第一共振腔；002.第二共振腔；003.第三共振腔。

具体实施方式

如图1、图4、图9所示，本实施例的一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，具有进口法兰4，包括：所述进口法兰4与穿孔管甲7焊接固定，所述穿孔管甲7的另一端部与管端板甲8焊接固定，所述穿孔管甲7再与前端面板5焊接固定，所述前端面板5的周边与共振管筒体6焊接固定，所述共振管筒体6再与腔室壁板甲9焊接固定，所述腔室壁板甲9的中心与穿孔管乙10焊接固定，所述穿孔管乙10的另一端部与管端板乙11焊接固定，所述共振管筒体6又与腔室壁板乙12的周边焊接固定，所述腔室壁板乙12的中心与穿孔管丙13焊接固定，所述穿孔管丙13与后端面板14的中心焊接固定，所述穿孔管丙13的外端部再与出口法兰15焊接固定，以及所述共振管筒体6下方、前端面板5内侧和后端面板14内侧与腔室壁板甲9右侧的三个位置处，分别焊接有排污口螺母2，所述排污口螺母2与六角螺栓塞3采用螺接固定，并且，所述共振管筒体6正前方焊接有红色的气流方向标记件1，以上所述焊接固定的结构形式而制造成整体的成套件产品。

如图1、图4、图9所示，本实施例的一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，具有：所述进口法兰4、穿孔管甲7和前端面板5，与共振管筒体6、腔室壁板甲9之间焊接结构，构成的为：第一共振腔001；并且，所述共振管筒体6、腔室壁板甲9，与穿孔管乙10、管端板乙11和腔室壁板乙12之间焊接结构，构成的为：第二共振腔002；以及，所述共振管筒体6、腔室壁板乙12，与穿孔管丙13、后端面板14和出口法兰15之间焊接结构，构成的为：第三共振腔003，以上所述采用三节共振腔+孔群‘并联’的三腔共振降噪声结构形式、并采用焊接固定牢固而与其制造构成整体的成套件产品。

如图1、图4、图9所示，本实施例的一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，具有所述第一共振腔001，包括：所述穿孔管甲7上的穿孔排列方式，采用正方形或者三角形排列，穿孔管甲7的外径为do[mm]值时的管壁厚取t1＝2～6[mm]，孔径取d1＝3～15[mm]，孔心距b1[mm]值取大于等于孔径的5倍，小孔数取n个、n为正整数，所述共振管筒体6外径为d[mm]值、共振腔腔深取100～200[mm]，穿孔管甲7上的穿孔率取p1＝0.5～5％，以及，当所述穿孔管甲7在第一共振腔001内的长度为h1[mm]值时、共振管筒体6外径为d[mm]值时、所设第一共振腔001的有效长度为l1[mm]值的孔群共振腔腔室有效消声的结构形式的构成，从而达到消音降噪的目的。

如图1、图4、图9所示，本实施例的一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，具有所述第二共振腔002，包括：所述穿孔管乙10上的穿孔排列方式，采用正方形或者三角形排列，穿孔管乙10的外径为do[mm]值时的管壁厚取t2＝2～6[mm]，孔径取d2＝3～15[mm]，孔心距b2[mm]值取大于等于孔径的5倍，小孔数取n个、n为正整数，所述共振管筒体6外径为d[mm]值、共振腔腔深取100～200[mm]，穿孔管乙10上的穿孔率取p2＝0.5～5％，以及，当所述穿孔管乙10在第二共振腔002内的长度为h2[mm]时、共振管筒体6外径为d[mm]时、所设第二共振腔002的有效长度为l2[mm]的孔群共振腔腔室有效消声的结构形式的构成，从而达到消音降噪的目的。

如图1、图4、图9所示，本实施例的一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，具有所述第三共振腔003，包括：所述穿孔管丙13上的穿孔排列方式，采用正方形或者三角形排列，穿孔管丙13的外径为do[mm]值时的管壁厚取t3＝2～6[mm]，孔径取d3＝3～15[mm]，孔心距b3[mm]值取大于等于孔径的5倍，小孔数取n个、n为正整数，所述共振管筒体6外径为d[mm]值时、共振腔的腔深取100～200[mm]，穿孔管丙13上的穿孔率取p3＝0.5～5％，以及，当所述穿孔管丙13在第三共振腔003内的长度取l3[mm]值时、共振管筒体6外径为d[mm]值时、所设第三共振腔003的有效长度为l3[mm]的孔群共振腔腔室有效消声的结构形式的构成，从而达到消音降噪的目的。

如图1、图4、图9所示，本实施例的一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，包括：工程技术中常用的频带宽度是倍频带和1/3倍频带，相应的消声量计算公式为：①.倍频带消声量为δl＝10lg(1+2k²)；②.1/3倍频带消声量为δl＝10lg(1+20k²)。

如图1、图4、图9所示，本实施例成套件产品的某柴油发动机排气口管——即穿孔管甲7、乙10、丙13的内径为φ200mm，额定转速1500r.p.m/min，排气噪声在125hz有一峰值，即本成套件产品__一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器装在排气口上，要求在倍频带和1/3倍频带125hz有相应的消声量(插入损失)δl/db详见表(二)。

如图1、图4、图9所示，本实施例的成套件产品即：一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器截止频率验算如下。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，计算上限截止频率f上为：f上＝1.22c/d[hz]；式中：c——声速[m/s]；d——通道截面(扩张室部分)的当量直径[m]；对于圆形截面——共振管筒体6，d为直径。

如图1、图9所示，本实施例成套件产品，包括：圆形截面外径为d＝530×9[mm]；即：计算上限截止频率f上为：f上＝1.22×344÷0.512＝819.7[hz]。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，包括：计算下限截止频率f下为：f下＝√2c÷2π×√(f1/vl)[hz]；式中：c——声速[m/s]；f1——连接管的截面积[m²]；f2——扩张室的截面积[m²]；v——扩张室的容积[m³]；l——扩张室的长度[m]；连接管——即穿孔管甲7、乙10、丙13外径为do＝219×6[mm]；扩张室——即共振管筒体6外径为d＝530×9[mm]，扩张室的长度[m]——即共振管筒体6的有效长度为l＝1050[mm]。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，包括：计算连接管——即穿孔管甲7、乙10、丙13的截面积f1＝πdo²/4＝π/4×0.207²＝0.03364[m²]；计算扩张室——即共振管筒体6的截面积f2＝πd²/4＝π/4×0.512²＝0.2058[m²]；即：计算下限截止频率f下为：f下＝√2c÷2π×√(f1/vl)＝√2c÷2π×√[f1÷(f2-f1)l²)]＝√2×344÷2×3.14×√[0.03364÷(0.2058-0.03364)×1.05²)]＝32.6[hz]。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，包括：所需消声的峰值频率125hz介于上限截止频率f上与下限截止频率f下之间，所以该实施例的技术方案符合要求。

如图1、图4、图8所示，本实施例的成套件产品，即：一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，包括：第一腔共振：传导率g1、k1值与消声量δl1验算如下。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，包括：计算传导率g为：g＝nπd²/4(t+0.8d)[m]；式中：d——颈孔直径[m]；t——颈孔长度，即穿孔板厚度[m]；v——共振腔体积[m³]；n——小孔数[个]；本实施例的成套件产品(即：一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器)第1共振腔001的穿孔管甲7的颈孔直径d1＝8[mm]；颈孔长度、即穿孔板厚度t1＝6[mm]；三角形排列的小孔数n1＝5排×14个/排＝70个；即：计算本实施例的成套件产品穿孔管甲7的传导率g1为：g1＝70×3.14×0.008²÷4×(0.006+0.8×0.008)＝0.2836129[m]。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，即：计算第1共振腔001的共振腔体积v1＝π/4(l1d²-h1do²)＝3.14÷4×(0.45×0.512²-0.32×0.219²)＝0.080555[m³]。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，包括：计算k值为：k＝√(gv/2s)，式中：g--传导率[m]，v——共振腔体积[m³]，s——颈孔横截面积；s1＝πd1²/4[m²]；√(2s1)＝0.010024[m²]；即：计算本实施例的成套件产品第1共振腔001的k1值为：k1＝√(g1v1/2s1)＝√(0.2836129×0.080555)÷0.010024＝15.1。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，故知一具有：从表(一)中得知，本实施例的一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器装在排气口上，本成套件产品的第1共振腔001，在倍频带和1/3倍频带有相应的消声量(插入损失)δl1详见表(二)。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品__一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，包括：第二腔共振：本实施例的一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，传导率g2、k2值与消声量δl2验算如下。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，同理，包括：计算传导率g为：g＝nπd²/4(t+0.8d)[m]；本实施例的成套件产品，即：一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，第2共振腔002的穿孔管乙10的颈孔直径d2＝6[mm]；颈孔长度、即穿孔板厚度t2＝6[mm]；三角形排列的小孔数n2＝5排×18个/排＝90个；即：计算本实施例的成套件产品穿孔管乙10的传导率g2为：g2＝90×3.14×0.006²÷4×(0.006+0.8×0.006)＝0.2355[m]。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，包括：计算本实施例成套件产品的第2共振腔002的共振腔体积v2为：v2＝π/4(l2d²-h2do²)＝3.14÷4×(0.308×0.512²-0.24×0.219²)＝0.0543453[m³]；

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，同理，包括：计算k值为：k＝√(gv/2s)；√(2s2)＝0.007518[m²]；即：计算本实施例的成套件产品第2共振腔002的k2值为：k2＝√(g2v2/2s2)＝√(0.2355×0.0543453)÷0.007518＝15.1。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，具有故知二：从上表(一)中得知，本实施例的成套件产品，即：一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器装在排气口上，本成套件产品的第2共振腔002，在倍频带和1/3倍频带有相应的消声量(插入损失)δl2详见表(二)。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品__一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，包括：第三腔共振：本实施例成套件产品的一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，传导率g3、k3值与消声量δl3验算如下。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，同理，包括：计算传导率g为：g＝nπd²/4(t+0.8d)[m]；本实施例的成套件产品，即：一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器，第3共振腔003的穿孔管丙13的颈孔直径d3＝6[mm]；颈孔长度、即穿孔板厚度t3＝6[mm]；三角形排列的小孔数n3＝6排×18个/排＝108个；即：计算本实施例成套件产品的穿孔管丙13的传导率g3为：g3＝108×3.14×0.006²÷4×(0.006+0.8×0.006)＝0.2826[m]。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，包括：计算本实施例的成套件产品第3共振腔003的共振腔体积v3为：v3＝π/4(l3d²-l3do²)＝3.14÷4×0.28(0.512²-0.219²)＝0.0470774[m³]。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，同理，包括：计算k值为：k＝√(gv/2s)；√(2s3)＝0.007518[m²]；即：计算本实施例的成套件产品第3共振腔003的k3值为：k3＝√(g3v3/2s3)＝√(0.2826×0.0470774)÷0.007518＝15.3。

如图1、图9所示，本实施例的成套件产品，具有故知三：从上表(一)中得知，本实施例的成套件产品，即：一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器装在排气口上，本成套件产品的第3共振腔003，在倍频带和1/3倍频带有相应的消声量(插入损失)δl3详见表(二)。

如图1、图4、图9所示，本实施例的一种大、中型空压机或内燃机或发动机进、排气口消声器的规格、尺寸和消声量如下表(二)。