性能特點和作用說明

康明斯柴油發電機消聲器的工作原理和結構

 

摘要：柴油發電機排出的廢氣在排氣管中流動時，由于排氣門的開閉與活塞往復運動的影響，氣流呈脈動形式，并具有較大的能量。如果讓廢氣直接排入大氣中，會產生強烈的排氣噪聲。消聲器的功用是減小排氣噪聲和消除廢氣中的火星。消聲器一般是用薄鋼板沖壓焊接而成。

 

康明斯阻抗復合型消聲器

 

一、消聲器工作原理

 

它的工作原理是降低排氣的壓力波動和消耗廢氣流的能量。當該柴油發電機工作時，噪聲傳入消音筒內，進入第一消音室、第二消音室和第三消音室內，第一消音管、第二消音管和第三消音管會進行消音處理，隔音層也會進一步實現消聲處理，耐磨材料層提高了設備的耐磨性，耐高溫材料層可承受發電機組運行中排氣管產生的極高的溫度，同時提高了該柴油發電機的耐腐蝕性。

一般采用以下幾種方法：

① 多次改變氣流方向；

② 使氣流多次通過收縮和擴大相結合的流通斷面；

③ 將氣流分割為很多小的支流并沿不平滑的表面流動；

④ 降低氣流溫度。

消聲器的噪音級別：排汽管的響聲強度以聲貝為單位。聲貝是一個測量單位，用于表明一個物理屬性與另一個對數限度的占比。聲貝值是一種噪音測量法。生產廠家實際有不同的降音效果。應當強調的是，并非每一個消聲器和型號都能在任何等級工作中。生產商生產制造各種各樣型號規格，其產品成本和消聲器的機械性能決策了級別的易用性。

 

二、消聲器設計原則

 

消聲器是阻止聲音傳播而允許氣流通過的一種器件，是消除柴油發電機排放動力性噪聲的重要措施。衡量排汽消聲器的好壞，主要考慮以下三個方面：

1、消聲器的消聲量能滿足《工業企業噪聲衛生標準》的要求；

2、消聲器的適應性能（即適應低中頻譜寬帶和高溫高壓等）；

 

3、消聲器的結構性能。（尺寸合理、造價低、壽命長等）

 

三、柴油機消聲器結構

 

現有的消聲器，大多采用阻抗復合型消聲原理。由于結構復雜、重量大、高溫氧化吸聲填料，高速氣流沖擊吸聲填料，水氣滲透吸聲填料等原因，消聲器很容易出現維修頻繁、消聲效果差，使用周期短等情況。而這歷來是消音器的設計難點，微穿孔消聲器則綜合了最合理的消聲原理所設計解決了上述問題，取得了良好效果。微穿孔消聲器消聲器不使用任何阻性吸聲填料，采用微穿小孔多空腔結構，高壓氣流在消聲器內經多次控流進入空腔體，逐級改變原氣流的聲頻。阻力損失小，消聲頻帶寬，工作時不起塵。不怕油霧、水氣。耐高溫、耐高速氣流沖擊。使環境噪聲符合國家《工業企業噪聲標準》。

主要是利用多孔吸聲材料來降低噪聲的。把吸聲材料固定在氣流通道的內壁上或按照一定方式在管道中排列，就構成了阻性消聲器。當聲波進入阻性消聲器時，一部分聲能在多孔材料的孔隙中摩擦而轉化成熱能耗散掉，使通過消聲器的聲波減弱。阻性消聲器就好象電學上的純電阻電路，吸聲材料類似于電阻。因此，人們就把這種消聲器稱為阻性消聲器。阻性消聲器對中高頻消聲效果好、對低頻消聲效果較差。

    抗性消聲器是由突變界面的管和室組合而成的，好像是一個聲學濾波器，與電學濾波器相似，每一個帶管的小室是濾波器的一個網孔，管中的空氣質量相當于電學上的電感和電阻，稱為聲質量和聲阻。小室中的空氣體積相當于電學上的電容，稱為聲順。與電學濾波器類似，每一個帶管的小室都有自己的固有頻率。當包含有各種頻率成分的聲波進入第一個短管時，只有在第一個網孔固有頻率附近的某些頻率的聲波才能通過網孔到達第二個短管口，而另外一些頻率的聲波則不可能通過網孔．只能在小室中來回反射，因此，我們稱這種對聲波有濾波功能的結構為聲學濾波器。選取適當的管和室進行組合．就可以濾掉某些頻率成分的噪聲，從而達到消聲的目的。抗性消聲器適用于消除中、低頻噪聲。

    康明斯基本型柴油機的消聲器，它是多腔膨脹共振型（在膨脹筒圓周充填有吸聲的超細玻璃纖維），在標定工況下可使噪聲下降約為30dB(A)。康明斯新一代消聲器是一種阻抗復合型消聲器，包括排氣管、消音筒、進氣管、第一消音室、第二消音室和耐磨材料層。該消聲器的內部設置有三個消音室， 每個消音室都安裝精巧，大大提高了消音效果，且內部還設置有一層隔音層，進一步提高了該消聲器的消音效果，消音器采用的是鋁合金材料制成，一定程度提高消聲器壽命，且在消音器的外表面設置有耐磨材料層，提高了該設備的耐磨性，保證了設備的外觀。

 

康明斯消聲器結構圖

 

 把阻性結構和抗性結構按照一定的方式組合起來，就構成了阻抗復合式消聲器。

 

四、消聲器的形狀和分類

 

1、吸音消聲器

內部構造由玻纖或絕緣層夾層玻璃構成。排氣管根據隔熱板后，噪聲會減少。這類方式用以減少高頻率聲波頻率。

柴油發電機組組合型消音器-將反應方程消音器與吸收式熱泵消音器緊密結合，在反應方程消音器的設計中組裝消化吸收原材料，進而減少全部工作頻率設計方案。

反應方程消音器-內部構造由三個由管路銜接的箱體構成。為了更好地降低中低頻率噪音，排氣管室中間的排氣管噪音反跳。

2、圓柱型消聲器

柴油發電機組圓柱型消聲器是較早開發設計的樣子。他們可以搭建為全部三個基本上設計方案，而且可以用以內部結構和外界。消聲器可按照各類使用規定水準或豎直組裝，這也是最經濟實惠的消聲器之一。

3、薄形消聲器

這類柴油發電機組消音器可以有很多樣子，例如長方型、橢圓型、環形這些。選定樣子在于可以用室內空間，發電機組常見于聲損耗機殼。

 

 

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