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性能特点和作用说明 |
康明斯柴油发电机消声器的工作原理和结构 |
摘要：柴油发电机排出的废气在排气管中流动时，由于排气门的开闭与活塞往复运动的影响，气流呈脉动形式，并具有较大的能量。如果让废气直接排入大气中，会产生强烈的排气噪声。消声器的功用是减小排气噪声和消除废气中的火星。消声器一般是用薄钢板冲压焊接而成。
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康明斯阻抗复合型消声器 |
一、消声器工作原理
它的工作原理是降低排气的压力波动和消耗废气流的能量。当该柴油发电机工作时，噪声传入消音筒内，进入第一消音室、第二消音室和第三消音室内，第一消音管、第二消音管和第三消音管会进行消音处理，隔音层也会进一步实现消声处理，耐磨材料层提高了设备的耐磨性，耐高温材料层可承受发电机组运行中排气管产生的极高的温度，同时提高了该柴油发电机的耐腐蚀性。
一般采用以下几种方法：
① 多次改变气流方向；
② 使气流多次通过收缩和扩大相结合的流通断面；
③ 将气流分割为很多小的支流并沿不平滑的表面流动；
④ 降低气流温度。
消声器的噪音级别：排汽管的响声强度以声贝为单位。声贝是一个测量单位，用于表明一个物理属性与另一个对数限度的占比。声贝值是一种噪音测量法。生产厂家实际有不同的降音效果。应当强调的是，并非每一个消声器和型号都能在任何等级工作中。生产商生产制造各种各样型号规格，其产品成本和消声器的机械性能决策了级别的易用性。
二、消声器设计原则
消声器是阻止声音传播而允许气流通过的一种器件，是消除柴油发电机排放动力性噪声的重要措施。衡量排汽消声器的好坏，主要考虑以下三个方面：
1、消声器的消声量能满足《工业企业噪声卫生标准》的要求；
2、消声器的适应性能（即适应低中频谱宽带和高温高压等）；
3、消声器的结构性能。（尺寸合理、造价低、寿命长等）
三、柴油机消声器结构
现有的消声器，大多采用阻抗复合型消声原理。由于结构复杂、重量大、高温氧化吸声填料，高速气流冲击吸声填料，水气渗透吸声填料等原因，消声器很容易出现维修频繁、消声效果差，使用周期短等情况。而这历来是消音器的设计难点，微穿孔消声器则综合了最合理的消声原理所设计解决了上述问题，取得了良好效果。微穿孔消声器消声器不使用任何阻性吸声填料，采用微穿小孔多空腔结构，高压气流在消声器内经多次控流进入空腔体，逐级改变原气流的声频。阻力损失小，消声频带宽，工作时不起尘。不怕油雾、水气。耐高温、耐高速气流冲击。使环境噪声符合国家《工业企业噪声标准》。
1、阻性式
主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消声器。当声波进入阻性消声器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消声器的声波减弱。阻性消声器就好象电学上的纯电阻电路，吸声材料类似于电阻。因此，人们就把这种消声器称为阻性消声器。阻性消声器对中高频消声效果好、对低频消声效果较差。
2、抗性式
普通排气系统用的消声器结构多数为抗性消声器，抗性消声器是通过管道截面的突变处或旁接共振腔等在声传播过程中引起阻抗的改变而产生声能的反射、干涉， 从而降低由消声器向外辐射的声能，以达到消声目的的消声器。抗性消声器较适用控制发动机的窄带噪声和中低频噪声，但对发动机的中高频噪声控制效果较差。
抗性消声器是由突变界面的管和室组合而成的，好像是一个声学滤波器，与电学滤波器相似，每一个带管的小室是滤波器的一个网孔，管中的空气质量相当于电学上的电感和电阻，称为声质量和声阻。小室中的空气体积相当于电学上的电容，称为声顺。与电学滤波器类似，每一个带管的小室都有自己的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进入第一个短管时，只有在第一个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达第二个短管口，而另外一些频率的声波则不可能通过网孔．只能在小室中来回反射，因此，我们称这种对声波有滤波功能的结构为声学滤波器。选取适当的管和室进行组合．就可以滤掉某些频率成分的噪声，从而达到消声的目的。抗性消声器适用于消除中、低频噪声。
康明斯基本型柴油机的消声器，它是多腔膨胀共振型（在膨胀筒圆周充填有吸声的超细玻璃纤维），在标定工况下可使噪声下降约为30dB(A)。康明斯新一代消声器是一种阻抗复合型消声器，包括排气管、消音筒、进气管、第一消音室、第二消音室和耐磨材料层。该消声器的内部设置有三个消音室， 每个消音室都安装精巧，大大提高了消音效果，且内部还设置有一层隔音层，进一步提高了该消声器的消音效果，消音器采用的是铝合金材料制成，一定程度提高消声器寿命，且在消音器的外表面设置有耐磨材料层，提高了该设备的耐磨性，保证了设备的外观。
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康明斯消声器结构图 |
把阻性结构和抗性结构按照一定的方式组合起来，就构成了阻抗复合式消声器。
四、消声器的形状和分类
1、吸音消声器
内部构造由玻纤或绝缘层夹层玻璃构成。排气管根据隔热板后，噪声会减少。这类方式用以减少高频率声波频率。
柴油发电机组组合型消音器-将反应方程消音器与吸收式热泵消音器紧密结合，在反应方程消音器的设计中组装消化吸收原材料，进而减少全部工作频率设计方案。
反应方程消音器-内部构造由三个由管路衔接的箱体构成。为了更好地降低中低频率噪音，排气管室中间的排气管噪音反跳。
2、圆柱型消声器
柴油发电机组圆柱型消声器是较早开发设计的样子。他们可以搭建为全部三个基本上设计方案，而且可以用以内部结构和外界。消声器可按照各类使用规定水准或竖直组装，这也是最经济实惠的消声器之一。
3、薄形消声器
这类柴油发电机组消音器可以有很多样子，例如长方型、椭圆型、环形这些。选定样子在于可以用室内空间，发电机组常见于声损耗机壳。
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