多吸声管体消声器
技术领域
本实用新型涉及一种发动机排气消声器，尤其涉及一种能有效降低舰船柴油机排气管口噪声并能进行火星熄灭的消声器。
背景技术
船舶用柴油机输出功效率大，排气温度高、流量大、排气噪声频率范围宽。对于大功率船用柴油机，除需要具有良好的宽频带消声性能，还必须保证排气畅通，压力损失小。目前船用内燃机排气消声器主要是用于消除中低频噪声的扩张式消声器，往往存在消声频带窄，难以覆盖声波较高的噪声频带，或者容易在排气管路中形成较大的流动阻力和排气背压，内燃机功率损耗大。柴油发动机的柴油在燃烧室未充分燃烧时会产生碳颗粒，这些碳粒积累在柴油发动机的排气管中，遇高温气体燃烧形成火星被带出，不仅污染周围环境，而且遇有可燃、易燃物时，还容易导致燃烧出现火警，甚至引发周围可燃气体爆炸，造成灾难性事故，因此如何实现高效消声并兼具火星熄灭功能的消声器，成为本领域技术人员丞待解决的主要技术问题。
实用新型内容
针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能实现宽频带消声、且能熄灭火星的多吸声管体消声器。
为了解决上述技术问题，本实用新型的多吸声管体消声器，包括外筒体，该外筒体为两端封闭的圆柱筒，在该外筒体的一端设置有进气管，所述外筒体的筒壁采用双层结构，该筒壁内部填充有吸声材料，筒壁的内筒板为带孔板，在外筒体筒壁上设置有出气管；所述进气管的伸入端连接有旋流筒，旋流筒包括有若干沿周向间隔布置的旋流叶片，在旋流筒上固定有旋流筒端板；在外筒体的筒内至少固定有2个吸声单元，每一吸声单元包括有芯筒体和内筒体，内筒体空套于芯筒体上，内筒体采用双层结构，在内筒体内部填充有吸声材料，内筒体的内筒板为带孔板；芯筒体的芯部填充有吸声材料，该筒体的筒板为带孔板；前膨胀腔位于吸声单元与旋流筒之间，后膨胀腔位于吸声单元的另一端，出气管与后膨胀腔相对应，该出气管的中心线与外筒体的中心线相交叉。
进一步地，所述旋流叶片大体沿旋流筒的筒体圆周切向布置，相邻两旋流叶片之间的间隔形成进气通道。
进一步地，所述芯筒体的两端分别进气导流锥和出气导流锥，芯筒体通过支撑杆固定安装于内筒体的筒内。
进一步地，所述外筒体的筒内固定支承有2—6个吸声单元。
进一步地，所述外筒体的内筒板、内筒体的内筒板及芯筒体的筒板穿孔率均为25%—30%，穿孔孔径为4mm—6mm。
进一步地，所述进气管中心线和外筒体中心线处于同一直线上，所述出气管的中心线与外筒体的中心线相垂直。
进一步地，所述外筒体上设有集灰口，该集灰口从外筒 体筒内通向集灰斗，集灰斗与旋流筒的位置相对应 。
采用上述结构后，由于外筒体、芯筒体和内筒体均采用了双层结构，在双层壁腔中填充了吸声材料，且面向流动腔的壁板均为带孔板，同样内筒体的芯部也填充有吸声材料，且筒体的筒板为带孔板，带孔板和吸声材料层构成了阻性消声器，它利用摩擦、粘滞和阻尼作用将声能转化热能而耗散，具有良好的中、高频消声性能。还由于在进气管的伸入端连接有旋流筒，并且在旋流筒的筒端固定有旋流筒端板，通过进气管导入的气流在旋流筒旋流叶片的作用下，夹杂在气流中的火星碳粒被迫沿着旋流筒的切向甩向外筒体的内壁，使得火星与筒壁碰撞接触而快速熄灭，并且熄灭的火星碳粒又沿筒壁滑向集火口，最终进入集灰斗，在气流的消声过程中，实现火星的熄灭和碳粒的降温收集，不仅避免了火星碳粒造成的消声器填塞，保证了消声性能稳定，而且也有效避免了带火星尾气所引起的燃爆隐患的发生。
在本实用新型的结构中，通过消声器结构参数的优化设计，能够实现较高的消声量和较宽的消声频率，而且结构合理，且便于安装维护。因此，本实用新型采用阻抗复合消声方法，利用膨胀、共振、环道吸声的合理匹配，实现宽频内（31.5-8000Hz）的高效消声；采用锥体导流和直通式气道实现低流阻设计；采用旋流筒和旋流叶片，实现火星熄灭功能，成为火星熄灭消声器。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型多吸声管体消声器作进一步说明。
图1是本实用新型多吸声管体消声器一种具体实施方式的主剖视结构示意图；
图2是图1所示结构的左视图；
图3是图1所示结构中A—A剖面结构示意图；
图4是图1所示结构中B—B剖面结构示意图；
图中，1—进气管，2—外筒体，3—旋流筒，4—旋流筒端板，5—前膨胀腔，6—芯筒体，7—内筒体，8—支撑杆，9—后膨胀腔，10—出气管，11—集灰口，12—集灰斗，13—旋流叶片， 16—安装支架。
具体实施方式
如图1、图2所示的多吸声管体消声器，该消声器的外筒体2为两端封闭的圆柱筒，外筒体2采用双层结构，在筒壁双层壁内部填充吸声材料，外筒体2的内筒壁为带孔板，该带孔板上均布若干穿孔，其穿孔率为30%，穿孔孔径（穿孔直径）为5mm，在吸声材料与内筒壁之间设有由玻纤布铺设而成的玻纤布层。在该外筒体2的一端设置有进气管1，在外筒体2筒壁上设置有出气管10；进气管1中心线和外筒体2中心线处于同一直线上，出气管10的中心线与外筒体2的中心线相垂直。
在与旋流筒3位置相对应的外筒体2上设置有集灰口11，在集灰口11的外侧安装有集灰斗12；被甩出的碳粒沿外筒体2的内筒壁从集灰口11滑至集灰斗12中。
在进气管1伸入外筒体筒内的伸入端连接有旋流筒3，在旋流筒3朝向外筒体筒内的端口固定地设置有旋流筒端板4。如图3所示，旋流筒3包括若干沿旋流筒体周向均匀有间隔地布置的旋流叶片13；制作时先将旋流筒体的筒壁均匀地分割成若干片筒壁叶，然后将片状的筒壁叶扭转一定角度而形成旋流叶片13，这样就使得每片旋流叶片13均大体上沿旋流筒筒体圆周切向布置，相邻的两片旋流叶片13之间的间隔就形成进气通道。从进气管1进入的气流由于受到旋流筒端板4的阻挡而被迫从旋流叶片13之间的进气通道进入到外筒体2的筒腔内，又由于旋流叶片13是沿筒体切向布置的，因而形成了旋转气流，夹杂于旋转气流中的火星、碳粒被甩向外筒体的内筒壁。
如图4 所示，在外筒体2的筒内固定有4个吸声单元。每一吸声单元包括有芯筒体6和内筒体7，内筒体7空套于芯筒体6上，该芯筒体6的两端分别进气导流锥和出气导流锥，芯筒体6通过支撑杆8固定安装于内筒体7的筒内。内筒体7采用双层结构，在内筒体7内部填充有吸声材料，内筒体7的内筒板为带孔板；芯筒体6的芯部填充有吸声材料，该筒体的筒板为带孔板；前膨胀腔5位于吸声单元与旋流筒3之间，后膨胀腔9位于吸声单元的另一端，出气管10与后膨胀腔9相对应。外筒体2的内筒板、内筒体7的内筒板及芯筒体6的筒板穿孔率均为25%—30%，穿孔孔径为4mm—6mm。
进气管1的外伸端设有进气法兰，出气管10的外伸端设有出气法兰。在外筒体2的外筒壳上还焊接有一对安装支架14。
上述举出了本实用新型的一些优选实施方式，但本实用新型并不限于此，还可以有许多的改进和变换。如吸声材料既可以是岩棉或玻璃纤维，也可以是其他常用的吸声材料；穿孔率优选在25%—30%，穿孔孔径优选在4mm—6mm之间；外筒体的筒内不限于固定有4个吸声单元，但至少有2个吸声单元，优选地外筒体2的筒内固定支承有2—6个吸声单元。这些变换和改进均落入本实用新型的保护范围内。
