[發(fā)明專利]噴旋式消音方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 90109905.8
• 申請日: 1990-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN1051615A
• 公開（公告）日: 1991-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景爾強(qiáng);林景銘
• 申請（專利權(quán)）人: 景爾強(qiáng);林景銘
• 主分類號(hào): F16L55/02
• 分類號(hào): F16L55/02;F01N1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及各種由進(jìn)氣和排氣而產(chǎn)生噪聲的動(dòng)力機(jī)械、壓力容器的進(jìn)、排氣消音方法及裝置。該方法和裝置可應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)、透平機(jī)、壓力容器的進(jìn)、排氣消音。

現(xiàn)有的消音方法及裝置一般采用內(nèi)部結(jié)構(gòu)靜止的阻尼或吸音部件及改變氣流流道截面的方法和裝置清除進(jìn)、排氣噪音，其氣流流動(dòng)阻尼不能隨流體的流動(dòng)參數(shù)變化而變，消音的頻率范圍及消音效果均有局限，又因增加進(jìn)、排氣阻力而增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的無用功耗。《旋轉(zhuǎn)式消音器》（85204952）采用渦輪式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由某種角度固定的氣流吹動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)而耗掉部分聲能。雖能克服上述弱點(diǎn)，但對渦輪、葉片、軸套的精度及材料均需有嚴(yán)格的要求，并使消音器結(jié)構(gòu)復(fù)雜。本發(fā)明提出的噴旋式消音方法及裝置，既克服了現(xiàn)有消音方法及裝置的弱點(diǎn)，又使裝置結(jié)構(gòu)簡單，并可改善內(nèi)燃機(jī)燃燒室的工況，增加內(nèi)燃機(jī)的輸出功率，降低排放氣體中的有害氣體。

本發(fā)明提出的噴旋式消音方法及裝置是在有進(jìn)氣、排氣氣流的動(dòng)力機(jī)械、壓力容器的進(jìn)、排氣系統(tǒng)中設(shè)置一種使進(jìn)、排氣流全部或部分分流為若干氣流束并由氣流噴射的反作用力使其內(nèi)部機(jī)構(gòu)繞軸旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流束的噴旋裝置。進(jìn)、排氣管道系統(tǒng)中可以連接一個(gè)或若干個(gè)噴旋裝置。噴旋裝置內(nèi)部裝有由氣流導(dǎo)向腔、使氣流分成若干束氣流束并使氣流噴出的射流管組成的分流器。分流器通過軸套與進(jìn)氣管相連接。氣流導(dǎo)向腔、射流管可為各種形狀，安裝位置可任意變化。氣流噴口可為一個(gè)或若干個(gè)，位置可開在射流管的各個(gè)部位，或者以射流管端口為噴口。進(jìn)、排氣流被導(dǎo)入噴旋裝置后，經(jīng)導(dǎo)向腔導(dǎo)向，進(jìn)入射流管并由射流管噴口噴出，在噴射氣流的反作用力作用下，射流管繞軸套作高速旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，氣流在裝置內(nèi)部也以高速旋轉(zhuǎn)、形成若干束高速旋轉(zhuǎn)的射流束。射流束在裝置內(nèi)的混流、對流及反射而引起不同頻率范圍的噪聲流同質(zhì)對抗、抵消，使氣流所含能量以多種形式轉(zhuǎn)換和耗散，加之其它必要的附屬裝置的協(xié)合，使氣流的質(zhì)量、密度、溫度、流速等各種參數(shù)均有所下降，從而消除氣流所產(chǎn)生的噪聲。在內(nèi)燃機(jī)上實(shí)施本方法和裝置，不僅用于消聲，而且由于噴氣旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心作用，又能儲(chǔ)存氣流所含能量于該裝置中，使其對脈動(dòng)式進(jìn)、排氣系統(tǒng)進(jìn)行排氣抽吸或進(jìn)氣加壓，使進(jìn)、排氣流趨于平穩(wěn)，因而改善了燃燒室的工況，使燃料空氣比更趨于合理，燃燒更充分，從而降低排放氣流中的有害氣體，提高內(nèi)燃機(jī)的輸出功率。因此本發(fā)明提出的方法和裝置具有消音、凈化、節(jié)能等綜合功能。

圖1是噴旋式消音方法和裝置的實(shí)施例一。

圖2是實(shí)施例一的分流器解剖圖。

圖3是噴旋式消音方法和裝置的實(shí)施例二。

圖4是實(shí)施例二的分流器外形圖。

圖5是以射流管端口為噴口的分流器外形圖

實(shí)施例一由進(jìn)氣管（12）、外殼（16）、排出口（1）及外殼（16）兩端的堵蓋（2）組成的噴旋式消音裝置外形。進(jìn)氣管（12）上開有導(dǎo)向孔（17），與導(dǎo)向孔（17）相連為分流器（22）。分流器（22）由若干導(dǎo)向腔（8）及射流管（9）組成為一牢固整體。分流器（22）軸向兩端安裝有軸套（18），并由限位板（11）控制分流器（22）的軸向動(dòng)移位置。射流管（9）上開有噴口（10）。氣流通過進(jìn)氣管（12），首先進(jìn)入共振腔（6）進(jìn)行衰減，并在共振腔（6）與進(jìn)氣管（12）之間形成氣墊后經(jīng)導(dǎo)向孔（17）引入分流器（22），并經(jīng)導(dǎo)向腔（8）進(jìn)入射流管（9），然后由噴口（10）噴出進(jìn)入混流室（15）。在噴射氣流的反作用力作用下，分流器（22）繞軸套高速旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)的射流束。氣流由消音管（5）引入擴(kuò)張室（3），最后經(jīng)排氣管（1）排出。消音管（5）的管壁上有排列的孔群（13），管壁外纏裹有吸音材料（7），吸音材料（7）外圍由金屬材料（14）和兩端隔板（4）密閉，形成幾組獨(dú)立的腔室及通道。

實(shí)施例二，氣流直接通過進(jìn)氣管（12）經(jīng)導(dǎo)向孔（17）引入分流器（22），并由噴口（10）噴入混流室（15），氣流的反作用力推動(dòng)分流器繞軸套高速旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)的射流束。混流室（15）的外壁（20）形成一個(gè)內(nèi)腔，氣流在混流室衰減后，由導(dǎo)管（21）將氣流引入擴(kuò)張室（3），氣流在向外排出過程中自然形成氣墊將混流室（15）及外壁（20）隔離，封閉由于機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)過程所產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲。氣流最后經(jīng)排氣管（1）底端的穿孔（19）進(jìn)入排氣管（1）排出。

本發(fā)明經(jīng)內(nèi)燃機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)，主要技術(shù)指標(biāo)如下：（1）消音量35-50DB（A）;（2）提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率2-5%;（3）節(jié)油3-8克/馬力.小時(shí);（4）尾氣排放濃度CO≤3%，HC≤800PPM;（4）使用壽命與傳統(tǒng)消音器相同。