专利名称：舰船柴油机立式双进气口排气消声器的制作方法
技术领域：
一种舰船柴油机立式双进气口排气消声器，用于降低舰船柴油机排气管口的辐射噪声、抑制排放烟气中的火花、收集排放烟气中的碳粒，并具有雨水收集功能。可以改善舰船的环境质量，特别是提高舰船的隐蔽性，增强其战斗力。
背景技术：
现有的消声器按其结构原理可分为三大类抗式消声器、阻式消声器和复合式消声器。抗式消声器主要是通过声波的反射来减少向下游传播声能，通常具有良好的低频衰减性能。阻式消声器是通过内装的吸声材料吸收声能以减低向下游的传播，阻式消声器能有效地降低中高频噪声，但低频性能较差。复合式消声器是上述两种结构的综合，优化设计的阻抗复合式消声器能做到低、中、高频噪声均衰减的目的。
现代舰船用的柴油机功率大，排出的烟气温度高、流速高、流量大，引发的噪声也大。因此，要求其上安装的消声器除应满足消声量大、尺寸小、重量轻、气流阻力小等基本技术指标外，还需抑制排放烟气中的火花，降低排放烟气的温度，改善舰船隐蔽性，特殊情况下还需具有收集进入排气管中雨水的功能，以保证舰船航行中的安全，改善环境质量。现有的柴油机排气消声器满足不了这些要求。
发明内容
本实用新型的目的是公开一种舰船柴油机立式双进气口排气消声器，兼有消除排放烟气中火花、集尘、集水和消声多重功能。
本实用新型采用阻抗复合式消声器的结构和原理，即利用气流的扩张、收缩、扰动、涡流等以及加装的吸声材料消减声能、降低声压。
一种舰船柴油机立式双进气口排气消声器是由一个长直的圆柱形外筒体、过渡锥体、中层筒体、内筒体、带导流叶片的锥体、耐火吸声棉毡、双进气口、排气口、疏水板、疏水管、支撑板等组成。其中，外筒体的长径比约为3∶1，下端加装轴向双进气口和轴向疏水管。小直径的中层筒体借助一个过渡锥体和隔板同轴线地固装于外筒体上半段的内部，且穿过其端部的环形封堵板后形成排气口。过渡锥体、外筒体、双进气口上端面围出的空间起膨胀室的作用。其间的外筒体内衬耐火吸声棉毡，而双进气口和中层筒体的壁上均匀地加工出钻孔率(孔总面积与钻孔段筒表面积之比)为30％左右、孔径为φ6的透孔，并外包耐火吸声棉毡，中层筒体的下端局部增大直径并开有方孔形成雨水收集结构。内筒体借助支撑板同轴线地固装在中层筒体内，下端加装带导流叶片的锥体，具有火花熄灭和集尘功能，并经一过渡段与疏水管相连，上端封头呈锥形并与排气口齐平，内筒体的筒壁上也均匀地加工出钻孔率为30％左右、孔径为φ6的透孔，筒内填充耐火吸声棉毡。为便于安装，消声器外周适当位置上加装若干个固定支架。
柴油机排放出的烟气经双进气口首先进入膨胀室，绕过带导流叶片的锥体形成旋流，并在流经过渡锥体、中层筒体和内筒体之间的通道从排气口排出并在此过程中达到降噪效果。另外，由于废气在消声器内流动时沿程均不直接与外筒壁接触，使得消声器外表面的温度不高于60℃。
筒体和附件均用不锈钢材料制成。交接处焊缝可采用氩弧焊并经密封性试验。
整个消声器长度和直径取决于所消减噪声的频率、消声量和安装位置等因素；而筒板厚度取决于结构强度和消声器的重量；消声量和流动阻力取决于内部结构。这些都需要经过声学、传热学、空气动力学计算以及配机试验。
本实用新型提供的舰船柴油机立式排气消声器可使排放烟气的消声量达到20dB(A)以上。
图1舰船柴油机立式双进气口排气消声器结构示意图图2舰船柴油机立式双进气口排气消声器A-A剖面示意图具体实施方式
下面给出实施本实用新型的优选方案，并结合附图加以说明。
如图1、2所示的舰船柴油机立式双进气口排气消声器，它是由一个长直的圆柱形外筒体1、过渡锥体2、中层筒体3、内筒体4、带导流叶片的锥体5、耐火吸声棉毡6、双进气口9、排气口10、疏水板7、疏水管8、支撑板11等组成。其中，外筒体1的长径比约为3∶1，下端加装轴向双进气口9和轴向疏水管8。小直径的中层筒体3借助一个过渡锥体2和隔板12同轴线地固装于外筒体1上半段的内部，且穿过其端部的环形封堵板后形成排气口10。过渡锥体2、外筒体1、双进气口9上端面围出一个起膨胀室01作用的空间。其间的外筒体1内衬耐火吸声棉毡6，而中层筒体3的壁上均匀地加工出钻孔率(孔总面积与钻孔段筒表面积之比)为30％左右、孔径为φ6的透孔，并外包耐火吸声棉毡6。在中层筒体3下端直径局部增大，并开有方孔14，形成雨水收集结构。内筒体4借助支撑板11同轴线地固装在中层筒体3内，下端加装具有火花熄灭和集尘作用的、带导流叶片的锥体5，并经一过渡段与疏水管8相连，上端封头呈锥形并大致与排气口齐平，内筒体4的筒壁上也均匀地加工出钻孔率为30％左右、孔径为φ6的透孔，筒内填充耐火吸声棉毡6。略呈锥形的疏水板7固装于双进气口9上端的周围，用于截流消声器内的流水，并引向轴向疏水管8排出。为便于安装，消声器外周适当位置上加装若干个固定支架13。
柴油机排放出的烟气经双进气口9首先进入膨胀室01，绕过带导流叶片的锥体5形成旋流，并在流经过渡锥体2、中层筒体3和内筒体4之间的通道02从排气口10排出的过程中降温、降噪。
筒体和附件均用不锈钢材料制成。交接处焊缝可采用氩弧焊并经密封性试验。
整个消声器长度和直径取决于所消减噪声的频率、消声量和安装位置等因素；而筒板厚度取决于结构强度和消声器的重量；消声量和流动阻力取决于内部结构。这些都需要经过声学、传热学、空气动力学计算以及配机试验。
本实用新型提供的舰船用柴油机双进气口排气消声器的消声量可达20dB(A)以上。
权利要求1.一种舰船柴油机立式双进气口排气消声器，其特征在于它是由一个长直的圆柱形外筒体(1)、过渡锥体(2)、中层筒体(3)、内筒体(4)、带导流叶片的锥体(5)、耐火吸声棉毡(6)、双进气口(9)、排气口(10)、疏水板(7)和疏水管(8)组成；其中，外筒体(1)的下端加装轴向双进气口(9)和轴向疏水管(8)；小直径的中层筒体(3)借助一个过渡锥体(2)和隔板(12)同轴线地固装于外筒体(1)上半段的内部，且穿过其端部的环形封堵板后形成排气口(10)；膨胀室(01)内的外筒体(1)内衬耐火吸声棉毡(6)，而双进气口(9)和中层筒体(3)的壁上均匀地加工出孔总面积与钻孔段筒表面积之比为30％、孔径为φ6的透孔，并外包耐火吸声棉毡(6)；内筒体(4)借助支撑板(11)同轴线地固装在中层筒体(3)内，下端加装带导流叶片的锥体(5)并经一过渡段与疏水管(8)相连，上端封头呈锥形并大致与排气口齐平，内筒体(4)的筒壁上也均匀地加工出钻孔率为30％、孔径为φ6的透孔，筒内填充耐火吸声棉毡(6)。
专利摘要一种舰船柴油机立式双进气口排气消声器，采用阻抗复合式消声器的结构和设计原理，兼有消除排放烟气中火花、集水、集尘、降温和消声多重功能。它是在外筒体的下端加装轴向双进气口，小直径的中层筒体固装于外筒体上半段的内部，且穿过其端部的环形封堵板后形成排气口。中层筒体下端直径局部稍有增大，并开有方形孔，起到收集雨水的作用。下部的外筒体内衬耐火吸声棉毡，中层筒体的壁上均匀地加工出透孔，外包耐火吸声棉毡。内筒体固装在中层筒体内，下端加装带导流叶片的锥体，起到熄灭火花的作用，上端封头呈锥形并与排气口齐平，内筒体的筒壁上也均匀地加工出透孔，筒内填充耐火吸声棉毡。本消声器可使排放烟气的消声量达到20dB(A)以上。
文档编号F01N1/10GK2685579SQ20032011151
公开日2005年3月16日 申请日期2003年10月31日 优先权日2003年10月31日
发明者张文平, 柳贡民, 张天元, 张新玉, 朱明刚 申请人:哈尔滨工程大学