一种穿孔管式消音器的制作方法

1.本发明涉及消音设备技术领域，特别是涉及一种穿孔管式消音器。


背景技术：

2.核电厂蒸汽回路上设置有大气释放阀，在某些工况下利用此阀门向大气排放蒸汽实现电厂降温。由于蒸汽处于高温高压状态且排量大，大气释放阀向大气排放过程中会产生很大噪音，为了保护电厂人员人身健康和电厂周围生态环境，需要在大气释放阀排放口设置消音器，将噪声限制在要求的范围。
3.消音器的降噪机理多样，如阻性消音、抗性消音、阻抗复合式消音、扩散消音、微穿孔消音、小孔消音、有源消音等，其中，小孔消声(即节流降噪)使用最多。
4.发明人发现，现有的节流降噪消声器多是用于发动机组降噪等小工作量场景中，工作压力较小，消声器整体结构简单，通过分级节流以及配合吸声材料实现消声，而核电大气释放阀排放量在300t/h以上，利用现有的节流降噪消声器并不能满足核电大气释放阀的降噪需求。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种穿孔管式消音器，第一腔室、第二腔室、第三腔室之间互相连通，以实现非分级消音，大大提高了消音器降噪所允许通过的蒸汽量，同时利用扩散、节流以及共振原理进行降噪，大大提高了降噪效果，解决了现有节流降噪消声器无法满足核电大气释放阀降噪需求的问题。
6.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
7.第一方面，本发明提供了一种穿孔管式消音器，包括内壁上开设有若干小孔的壳体，壳体的内部沿其长度方向依次划分有第一腔室、第二腔室和第三腔室，第一腔室与第二腔室之间设有带有小孔的第一隔板，第二腔室与第三腔室之间设有第二隔板，第一腔室通过管身设有小孔的入口喷管与外界连通，第一腔室与第三腔室之间通过若干第一穿孔管连通，第一穿孔管位于第二腔室内的管身上均匀开设有若干小孔，第三腔室通过第二穿孔管与第二腔室连通，第三腔室内设有用于引导介质的螺旋结构。
8.作为进一步的实现方式，所述壳体由外筒和固定设置在外筒内部的内筒组成，内筒上均匀设有若干小孔，内筒与外筒之间具有间隙，所述第一隔板、第二隔板贯穿内筒并与外筒固定连接，第一隔板位于内筒内部的部分均匀开设有若干小孔。
9.作为进一步的实现方式，所述入口喷管的两端开口，入口喷管与壳体同轴设置，入口喷管位于第一腔室内的管身上均匀开设有若干小孔。
10.作为进一步的实现方式，所述第一穿孔管水平设置在第一隔板与第二隔板之间，若干第一穿孔管沿第一隔板、第二隔板的环向间隔设置，入口喷管的轴线与若干第一穿孔管所围合的圆的轴线相重合。
11.作为进一步的实现方式，所述第一隔板与第一穿孔管上的小孔直径相同。
12.作为进一步的实现方式，所述第三腔室内固定设有带有若干小孔的第三隔板，第三腔室被第三隔板分成第一部分和第二部分，所述第二穿孔管一端穿过第二隔板与第二腔室连通，另一端位于第三腔室内并穿过第三隔板。
13.作为进一步的实现方式，所述第二穿孔管与若干第一穿孔管所围合成的圆同轴设置，第二穿孔管的外径小于若干第一穿孔管所围合成的圆的直径，第二穿孔管位于第一部分内的管身上均匀设有若干第一小孔。
14.作为进一步的实现方式，螺旋结构固定设置在所述第二部分内，螺旋结构为呈螺旋状设置的第一导向板，第一导向板固定设置在第二穿孔管的外部。
15.作为进一步的实现方式，所述第二穿孔管位于第二部分内的管身上设有若干沿第二穿孔管轴向螺旋布置的第二小孔，第二小孔位于第一导向板所围成的螺旋空间内。
16.作为进一步的实现方式，所述壳体的出气端固定设有呈喇叭状的第二导向板。
17.上述本发明的有益效果如下：
18.(1)本发明第一腔室、第二腔室、第三腔室之间互相连通，以实现非分级消音，大大提高了消音器降噪所允许通过的蒸汽量，同时利用扩散、节流以及共振原理进行降噪，大大提高了降噪效果。
19.(2)本发明入口喷管位于第一腔室内的管身上均匀开设有若干小孔，可用于节流降压和引导蒸汽进入第一腔室内，从而利用第一腔室的空间降压降温，同时内筒上开设有小孔，能够通过共振的原理进行降噪。
20.(3)本发明蒸汽通过第一隔板进入第二腔室内，以利用第二腔室的空间实现蒸汽的二次降压降温，第一穿孔管位于第二腔室内的管身上均匀开设有若干小孔，第一穿孔管喷射出的蒸汽与穿过第一隔板进入第二腔室内的蒸汽交互影响，以利用扩散、有源干扰、共振的原理进行降噪，同时内筒起到共振辅助降噪的作用。
21.(4)本发明第一隔板与第一穿孔管上的小孔直径相同，从而使得进入第二腔室内的两部分蒸汽的压力、速度相同，通过有源干扰的原理保证降噪效果。
22.(5)本发明第二穿孔管与若干第一穿孔管所围合成的圆同轴设置，第二穿孔管的外径小于若干第一穿孔管所围合成的圆的直径，通过第一穿孔管流出的蒸汽会均匀分散在第二穿孔管的周侧，位于第一部分内部的第二穿孔管部分喷出的蒸汽会与其周侧的蒸汽交互，配合内筒，以利用扩散、有源干扰、共振的原理进行降噪，大大提高了降噪效果。
23.(6)本发明第一导向板螺旋布置，以用于对蒸汽的导向，同时增长流通路径，第二小孔位于第一导向板所围成的螺旋空间内，经第二小孔进入螺旋空间内，从而与螺旋空间内的蒸汽交互影响，配合内筒，利用扩散、有源干扰、共振原理进行降噪，以提高消声效果。
附图说明
24.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
25.图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种穿孔管式消音器的剖面结构示意图；
26.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
27.其中，1、入口喷管；2、第一腔室；3、第一隔板；4、第一穿孔管；5、第二腔室；6、第二
隔板；7、第二穿孔管；8、第三腔室；9、第三隔板；10、第一导向板；11、外筒；12、内筒；13、第二导向板。
具体实施方式
28.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
29.正如背景技术所介绍的，现有的节流降噪消声器多是用于发动机组降噪等小工作量场景中，工作压力较小，消声器整体结构简单，通过分级节流以及配合吸声材料即可实现消声，而核电大气释放阀排放量在300t/h以上，利用现有的节流降噪消声器并不能满足核电大气释放阀的降噪需求的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种穿孔管式消音器。
30.实施例1
31.本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种穿孔管式消音器，包括，外筒11、内筒12，其中，内筒12固定设置在外筒11内以共同组成消声器的壳体，壳体的内壁上沿其环向及轴向均匀设有若干小孔，壳体的一端为进气端，进气端设有入口喷管1，另一端为出气端。
32.壳体的内部沿其长度方向利用隔板依次分割成第一腔室2、第二腔室5和第三腔室8，以用于蒸汽的降噪。
33.内筒12上均匀开设有若干小孔，以与蒸汽共振辅助降噪，内筒12与外筒11之间具有间隙，隔板贯穿内筒12并与外筒11的内壁固定连接。
34.入口喷管1为两端开口的管状结构，入口喷管1位于壳体一端的中心位置处(即入口喷管1与壳体同轴设置)，入口喷管1的一端伸入第一腔室2内，另一端伸出壳体，以用于引导蒸汽进入第一腔室2内，从而利用第一腔室2的空间降压降温，入口喷管1位于第一腔室内的管身上沿其轴向及环向均匀设有若干用于喷射蒸汽的小孔，小孔的直径为10-15mm，以通过节流扩散的原理进行降噪。
35.在第一腔室2内蒸汽先通过入口喷管1管身上的小孔向外喷出，以利用节流扩散的原理进行降噪，喷出的蒸汽与内筒12位于第一腔室2内的部分上的小孔进行共振，以进一步降噪。
36.第一腔室2与第二腔室5之间设有第一隔板3，第一隔板3位于内筒12与外筒11之间的部分不开设小孔，位于内筒12内部部分上均匀开设有若干直径为8-10mm的小孔，以允许蒸汽穿过第一隔板3进入第二腔室5内，以实现节流降噪，同时，利用第二腔室5的空间实现蒸汽的二次降压降温。
37.第二腔室5与第三腔室8之间设有第二隔板6，第二隔板6上不开设小孔，以用于对蒸汽的阻挡，第二隔板6同样贯穿内筒12与外筒11的内壁固定连接，以用于阻挡外筒11与内筒12之间间隙内蒸汽流入邻近腔室内。
38.同理，从第一腔室2内穿过第一隔板3进入第二腔室5内的蒸汽会与位于第二腔室5内的内筒12部分进行共振以实现降噪。
39.第二腔室5内设有若干第一穿孔管4，以用于连通第一腔室2和第三腔室8，具体的，
第一穿孔管4的一端穿过第一隔板3与第一腔室2连通，第一穿孔管4的另一端穿过第二隔板6与第三腔室8连通。
40.第一穿孔管4水平设置在第一隔板3与第二隔板6之间，若干第一穿孔管4沿第一隔板3、第二隔板6的环向间隔设置，第一穿孔管4位于第二腔室5内部的管身部分沿其轴向及环向均匀设有若干8-10mm的小孔。
41.第一腔室2内的蒸汽一部分穿过第一隔板3进入第二腔室5内，另一部分进入第一穿孔管4内，第一穿孔管4内的蒸汽部分会经第一穿孔管4的导向流入第三腔室8内，部分会通过第一穿孔管4管身上的小孔喷射入第二腔室5内，从第一穿孔管4喷射出的蒸汽与穿过第一隔板3进入第二腔室5内的蒸汽交互影响，以利用扩散、有源干扰、共振的原理进行降噪。
42.第一隔板3与第一穿孔管4上的小孔直径相同，从而使得进入第二腔室5内的两部分蒸汽的压力、速度相同，通过有源干扰的原理保证降噪效果。
43.其中，入口喷管1的轴线与第一隔板3、第二隔板6的轴线相重合，也可理解为，入口喷管1的轴线与若干第一穿孔管4所围合的圆的轴线相重合，入口喷管1的外径小于若干第一穿孔管4所围合的圆的直径，以保证蒸汽能够均匀的进入到所有的第一穿孔管4内。
44.第三腔室8内部的中间位置处固定设有一个第三隔板9，第三隔板9将第三腔室8分成两部分，分别为第一部分和第二部分，其中，第一部分位于第二隔板6与第三隔板9之间。
45.第三腔室8内还设有一个水平设置的第二穿孔管7，第二穿孔管7用于连通第二腔室5和第三腔室8，具体的，第二穿孔管7的一端穿过第二隔板6与第二腔室5连通，另一端位于第三腔室8内且穿过第三隔板9，第二腔室5内的蒸汽可通过第二穿孔管7进入第三腔室8内。
46.第二穿孔管7位于第一部分内部的管身上沿其环向及轴向均匀设有若干3-5mm的小孔，以进行小孔喷注移频降噪，第二穿孔管7内的蒸汽可通过其管身上的小孔进入第一部分内，进入第一部分内部的蒸汽的还会与第一部分内的内筒12上的小孔反应，以利用扩散原理、共振原理进行降噪。
47.第二穿孔管7与入口喷管1同轴设置，即第二穿孔管7同样与若干第一穿孔管4所围合成的圆同轴设置，第二穿孔管7的外径小于第一穿孔管4所围合成的圆的直径，也可理解为，若干第一穿孔管4位于第二穿孔管7的外侧且沿第二穿孔管7的环向间隔设置，从而通过第一穿孔管4流出的蒸汽会均匀分散在第二穿孔管7的周侧，位于第一部分内部的第二穿孔管7部分喷出的蒸汽会与其周侧的蒸汽交互，以利用扩散、有源干扰、共振的原理进行降噪。
48.第三隔板9位于内筒12与外筒11之间的部分不开设小孔，位于内筒12内部部分上均匀开设有若干直径为3-5mm的小孔，以允许第一部分内的蒸汽穿过第三隔板9进入第二部分内，以进行小孔喷注移频降噪。
49.第三腔室8的第二部分内固定设有第一导向板10，第一导向板10固定设置在第二穿孔管7的外部，第一导向板10沿第二穿孔管7的轴向螺旋布置，以用于对蒸汽的导向，同时增长流通路径，第一部分内的蒸汽穿过第三隔板9后进入第二部分，在第一导向板10的导向下流到出气端并排出。
50.第二穿孔管7位于第二部分内部的管身上同样设有若干小孔，为便于区分，将第二穿孔管7位于第一部分内管身上的小孔称作为第一小孔，将第二穿孔管7位于第二部分内管
身上的小孔称作为第二小孔，其中，第二小孔沿第二穿孔管7的轴向螺旋布置，螺旋方向与第一导向板7的螺旋方向相同，且第二小孔位于第一导向板10所围成的螺旋空间内。
51.第一导向板10上不开设小孔，第一部分内的蒸汽穿过第三隔板9后进入螺旋空间内，蒸汽在第一导向板10的导向作用下螺旋流动，同时，第二腔室5内的蒸汽进入第二穿孔管7，一部分经第一小孔进入第一部分进行降噪消声，另一部分经第二小孔进入螺旋空间内，从而与螺旋空间内的蒸汽交互影响，利用扩散、有源干扰、共振原理进行降噪。
52.壳体的出气端固定设有第二导向板13，第二导向板13呈喇叭状，用于将蒸汽导出至大气中，以实现降噪需求。
53.本实施例中采用非分级消音，大大提高了消音器降噪所允许通过的蒸汽量，整体阻力小，降噪效果明显，消音器整体采用不锈钢材料制成，适用于高温高压的蒸汽介质降噪，维护成本低。
54.需要注意的是，本实施例中所述的小孔均是通孔结构，即分别贯穿对应的结构壁。
55.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。