CN104832247B - 一种用于螺杆式机组的排气消声器 - Google Patents
一种用于螺杆式机组的排气消声器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于螺杆式机组的排气消声器，包括顺次直线连通的进气管、消声器壳体、出气管；消声器壳体包括渐扩式进气渐扩管、直管、渐缩式出气渐缩管；在进气渐扩管内间隔设置若干隔板，且所述隔板上设置有通孔型气孔使得进气渐扩管形成若干与出气管相通的隔腔；内插管设置在出气管上，并由该出气管所在端水平悬空插入消声器腔体中；内插管靠近出气管的一端管体周向间隔开设有回油孔；本发明在获得更宽的消声频段和更高的消声量的同时使气体逐渐膨胀，有效降低压力损失。从而在保证消声量和压力损失的前提下，使消声器体积更小。
Description
技术领域
本发明涉及螺杆式冷水（热泵）机组系统，具体涉及一种用于螺杆式冷水（热泵）机组的排气消声器。
背景技术
螺杆式冷水（热泵）机组普遍存在排气压力脉动，这些排气脉动在系统内成为可听声源，影响整个机组的噪声和振动。削减排气脉动的方法一般是在压缩机排气口或排气管道上安装消声器，这种消声器通常是扩管式的抗性消声器，其消声原理是利用管道内径的突变，使声波产生反射和干涉，从而消减沿管道传播的噪声，然而这种消声器需要有较高的管道内径扩张比，工程上一般将内径扩张比设计为3~4，因此这种消声器普遍应用于排气管内径在Φ50mm以下的制冷设备中。对于排气管内径超过Φ50mm的螺杆式冷水（热泵）机组，通常不能直接应用扩管式消声器，因为这会使消声器体积过于庞大，影响机组的尺寸和外观，比较常见的方法是将管道内径扩张一定比例，然后在扩张腔内布置开孔隔板，这种消声器的消声量与隔板结构密切相关，而且会产生一定的压力损失，影响机组性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于螺杆式机组的排气消声器，采用较小的管道内径扩张比，有效降低螺杆式冷水（热泵）机组的排气脉动噪声，同时大幅降低压力损失，提升机组性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于螺杆式机组的排气消声器，包括顺次直线连通的进气管、消声器壳体、出气管；其特征在于：消声器壳体按冷媒流动方向由渐扩式进气渐扩管、直管、渐缩式出气渐缩管组成；在进气渐扩管内间隔设置若干隔板，隔板外圆周面与进气渐扩管的内圆周面密封连接，且所述隔板上设置有通孔型气孔使得进气渐扩管形成若干与出气管相通的隔腔；在出气管上设置内插管，内插管由与出气管连接处悬空插入消声器腔体中；内插管靠近出气管的一端管体周向间隔开设有回油孔；所述消声器壳体的回转中心与进气管、出气管的回转中心均重合。
进一步地，进气管、出气管分别固定连接在消声器壳体上，连接处密封。
进一步地，所述进气管和出气管的内径相等或不等，进气管和出气管的内径比值为0.6~1。
进一步地，所述消声器壳体的直管内径比进气管内径大，消声器壳体直管内径与进气管内径比值为1.2~1.9。
进一步地，所述消声器壳体总长度与进气管内径的比值为1.5~6。
进一步地，所述隔板均与进气管中心线垂直。
进一步地，所述隔板的数目是2~5个。
进一步地，所述隔腔容积不同，按照冷媒流动方向，下游隔腔的容积大于上游隔腔，相连隔腔的容积比值为1.01~2.5；或者所述两块相连隔板之间的距离是10mm~200mm。
进一步地，隔板上气孔为一个时，孔径为进气管内径的 0.5~1.8倍；或者单个隔板上的气孔数量为1个以上时，该单个隔板上的气孔的总面积为进气管腔体截面积的 0.25~3.25倍。
进一步地，内插管中心线与消声器出气管中心线重合。
进一步地，所述内插管插入消声器腔体中的深度与消声器壳体总长度的比值是0.1~0.7。
使用时，将该消声器安装在螺杆式冷水（热泵）机组中压缩机的排气口或与压缩机排气口相连接的排气管道上，用于减少机组的噪音。本发明与现有技术相比具有以下优点：利用渐扩容积的多级膨胀腔，在消声器内部形成多个突变声学界面，使声波产生反射和干涉，从而有效降低中高频噪声；利用内插管形成的亥姆霍兹共鸣腔降低低频噪声。由于膨胀腔是渐扩容积，一方面可以获得更宽的消声频段和更高的消声量，另一方面，使气体逐渐膨胀，有效降低压力损失。从而在保证消声量和压力损失的前提下，使消声器体积更小。有效降低螺杆式冷水（热泵）机组的排气脉动噪声，同时大幅降低压力损失，提升机组性能。
附图说明
图1为本发明的断面结构示意图；
图2为图1中隔板结构示意图；
图3为图1中内插管结构示意图；
图4为本发明在螺杆式机组中的安装位置示意图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1—进气管、1.1—进气管腔体、2—消声器壳体、2.1—进气渐扩管、2.2—直管、2.3—出气渐缩管、2.4—消声器腔体、3—出气管、4—隔板；4.1—第一隔板、4.2—第二隔板、4.3—第三隔板、4.1.1—第一隔腔、4.1.2—第二隔腔、5—气孔、6—内插管、7—回油孔、8—压缩机、8.1—压缩机排气口、8.2压缩机吸气口、9—排气管、10—冷凝器、11—节流阀、12—蒸发器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施力，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1-3所示的用于螺杆式机组的排气消声器，由进气管1、消声器壳体2、出气管3、隔板4、气孔5、内插管6、回油孔7组成。所述进气管1与出气管3分别与消声器壳体2的两端相连通，上述所指的进气管1、出气管3与消声器壳体2的连通指的是进气管1和出气管3分别固定连接在消声器壳体2上，连接处密封。所述消声器壳体2内布置有若干隔板4，该隔板4外圆周面与消声器壳体2的内圆周面密封连接，隔板4将消声器壳体2分为若干腔体，且所述隔板上设置有气孔5。所述消声器壳体2内部布置有内插管6，该内插管6固定在消声器出气管3上，内插管6底部开设有回油孔7。
所述进气管1的内径大于50mm，所述出气管3的内径大于或等于进气管1内径，其中进气管内径与出气管内径的比值是0.6~1。
所述消声器壳体2由进气渐扩管2.1、直管2.2、出气渐缩管2.3组成，其中进气渐扩管2.1与进气管1固定连接，连接处密封，出气渐缩管2.3和出气管3固定连接，连接处密封，进气渐扩管2.1和出气渐缩管2.3形状可以不一致。直管2.2的内径比进气管1的内径大，直管2.2 内径与进气管1内径的比值是1.2~1.9，消声器壳体2的总长度与进气管1内径的比值为1.5~6，此外，消声器壳体2的回转中心与进气管1回转中心重合。
在本发明中，所述隔板4固定在进气渐扩管2.1上，在本实施例中如图1，固定了3块隔板4（分别为第一隔板4.1、第二隔板4.2、第三隔板4.3），从而使隔板与隔板之间形成两个隔腔，分别是第一隔腔4.1.1和第二隔腔4.2.2，其中靠近进气管1的是第一隔腔4.1.1，但是本发明并非将隔板数限定为3个，隔板数目可以为2~5个，隔板4将消声器腔体分为若干个隔腔，从而在消声器内部形成多个突变的声学界面，当声波通过这些声学界面时，会产生反射和干涉，造成声能量衰减。隔板4的表面与进气管1中心线垂直。
在本发明中，隔腔容积各不相同，按照冷媒流动方向，下游隔腔的容积大于上游隔腔，也就是说，越靠近出气管3，隔腔容积越大。按照冷媒流动方向，下游隔腔容积与相连的上游隔腔容积的比值为1.01~2.5。采用这种渐扩式隔腔，可以优化声学突变界面，获得更宽的消声频段和更高的消声量，而且使消声器能够削减特定频段的噪声，同时渐扩式隔腔可以使气体逐渐膨胀，产生更小压力损失。
隔板4上布置有通孔型气孔5通气，当气孔数量为1个时（图1为成一条直线排列的中心孔，也可以是各板气孔位置不对应的错落孔），其孔径为进气管内径的 0.5~1.8倍。孔径越小，消声量越大，相应的气流压力损失也越大，当气孔数量为1个以上时，其孔径是全部气孔的等效孔径，即气孔的总面积为进气管腔体1.1截面积的 0.25~3.25倍。
本发明消声器还包括内插管6，内插管6设置在出气管3上，且末段悬空不与消声器壳体2任一部分接触。内插管6的长度与消声器壳体2长度的比值是0.1~0.7，且内插管6的中心线与出气管3的中心线重合。内插管6可以形成亥姆霍兹共鸣腔，使某频率的高能量声波停留在消声器腔体2.4内部，低能量声波通过内插管6传播出来，从而降低该频率噪声。
使用时，如图4所示，将本发明安装在螺杆式冷水（热泵）机组中压缩机8的排气口8.1或与压缩机排气口8.1相连接的排气管9上；所述机组还包括冷凝器10、节流阀11、蒸发器12。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种用于螺杆式机组的排气消声器，包括顺次直线连通的进气管（1）、消声器壳体（2）、出气管（3）；其特征在于：消声器壳体（2）按冷媒流动方向分别由渐扩式进气渐扩管（2.1）、直管（2.2）、渐缩式出气渐缩管（2.3）组成；在进气渐扩管（2.1）内间隔设置若干隔板（4），隔板（4）外圆周面与进气渐扩管（2.1）的内圆周面密封连接，且所述隔板（4）上设置有通孔型气孔（5）使得进气渐扩管（2.1）形成若干与出气管（3）相通的隔腔；在出气管（3）上设置内插管（6），内插管（6）由与出气管（3）连接处悬空插入消声器腔体（2.4）中；内插管（6）靠近出气管（3）的一端管体周向间隔开设有回油孔（7）；所述消声器壳体（2）的回转中心与进气管（1）、出气管（3）的回转中心均重合。
2.根据权利要求1所述的用于螺杆式机组的排气消声器，其特征在于：进气管（1）、出气管（3）分别固定连接在消声器壳体（2）上，连接处密封；隔板（4）外圆周面与进气渐扩管（2.1）的内圆周面密封连接。
3.根据权利要求1所述的用于螺杆式机组的排气消声器，其特征在于：所述进气管（1）和出气管（3）的内径相等或不等，进气管（1）和出气管（3）的内径比值为0.6~1。
4.根据权利要求1所述的用于螺杆式机组的排气消声器，其特征在于：所述消声器壳体（2）的直管（2.2）内径比进气管（1）内径大，直管（2.2）内径与进气管（1）内径比值为1.2~1.9；所述消声器壳体（2）总长度与进气管（1）内径的比值为1.5~6。
5.根据权利要求1所述的用于螺杆式机组的排气消声器，其特征在于：所述隔板（4）均与进气管（1）中心线垂直。
6.根据权利要求1-5之一所述的用于螺杆式机组的排气消声器，其特征在于：所述隔板（4）的数目是2~5个。
7.根据权利要求6所述的用于螺杆式机组的排气消声器，其特征在于：所述隔腔容积不同，按照冷媒流动方向，下游隔腔的容积大于上游隔腔，相连隔腔的容积比值为1.01~2.5；或者所述两块相连隔板之间的距离是10mm~200mm。
8.根据权利要求1-5之一所述的用于螺杆式机组的排气消声器，其特征在于：隔板（4）上气孔（5）为一个时，孔径为进气管（1）内径的0.5~1.8倍；或者单个隔板（4）上的气孔（5）数量为1个以上时，该单个隔板（4）上的气孔（5）的总面积为进气管腔体（1.1）截面积的0.25~3.25倍。
9.根据权利要求1所述的用于螺杆式机组的排气消声器，其特征在于：内插管（6）中心线与消声器出气管（3）中心线重合。
10.根据权利要求1所述的用于螺杆式机组的排气消声器，其特征在于：所述内插管（6）插入消声器腔体（2.4）内的深度与消声器壳体（2）总长度的比值是0.1~0.7。
11.根据权利要求1所述的用于螺杆式机组的排气消声器，其特征在于：消声器安装在螺杆式冷水机组或热泵机组中。
12.根据权利要求11所述的用于螺杆式机组的排气消声器，其特征在于：消声器安装在螺杆式冷水机组或热泵机组中压缩机（8）的排气口（8.1）或与压缩机排气口（8.1）相连接的排气管（9）上。
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