消声器的种类、作用、选用、评价

消声器的种类

如图10-9所示。除(1)～(7)为阻性消声器，(12)、(13)为阻抗复合型消声器外，其余均属于抗性消声器。抗性排气产生的噪声随气流从右侧的插入管1进入,通过穿孔管2在扩张室A中膨胀消声,气流再经隔板3上的孔进入扩张室B,又一次扩张消声,气流进入B后经过隔板5上的孔4进行收缩消声,然后进入扩张室C,又一次膨胀消声,再经过隔板6上的孔,进入扩张室D,再一次膨胀消声,经过穿孔管7气体收缩消声,最后经消声器的尾管8排入大气。1．阻性消声器阻性消声器，亦称吸收消声器（absorptivemuffler），是利用吸声材料的吸声作用，使沿通道传播的噪声不断被吸收而逐渐衰减的装置。把吸声材料固定在气流通过的管道周壁，或按一定方式在通道中排列起来，就构成阻性消声器。其消声原理是：当声波进入消声器，便引起阻性消声器内多孔材料中的空气和纤维振动，由于摩擦阻力和粘滞阻力，使一部分声能转化为热能而散失掉，起到消声作用。从低频移向人耳不敏感的高频范围，从而使干扰噪声减少，但排气量保持不变。图10-11所示是小孔喷注消声器的示意图。

显然，小孔的直径越小，这种消声器的消声量越显著。一般孔径减半，可使消声量提高9dB(A)。从便于加工和避免堵塞考虑，小孔孔径D以1～3mm为宜。如果孔径大于5mm，小孔的消声效果就会降低而成为大孔扩散器。另外，各小孔之间的距离B不能太小，以免各小孔的小喷注再汇合成大喷注，降低消声效果。孔心距可用下式估算：

(10-28)（2）节流降压消声器。节流降压消声器的原理是节流降压作用，它一般由多级节流孔板串联而成，其相邻级的孔板间隙为均压的腔室，这样就把原来的高压气体直接喷注排空的一次大的压力降分散成为多级的小压力降。图10-12为高压排气中采用的一种节流降压消声器的示意图，消声值为23dB(A)。

（3）多孔扩散消声器。多孔扩散消声器是利用烧结的金属或塑料、多孔陶瓷、多层金属丝网等多孔材料来降低空气动力性噪声，其结构如图10-13所示。排放气流被带有的大量细小孔隙(孔径达10-2µm)的多孔材料滤成无数个小的气流，降低了气体压力，大大减弱了辐射噪声的强度。同时这类多孔材料还具有阻性材料的吸声作用。多孔扩散型消声器中的各小孔间的中心距与孔径之比比较小，不能忽略孔后气流混合后产生的噪声，这是其与小孔喷注消声器的不同之处。设计这种消声器的有效出流面积要大于排气管道的横截面积，如果扩散面积足够大，它可比小孔喷注消声器的降噪效果还要好，可以取得30～50dB(A)的消声效果。消声器一般由排气管、连接螺套、消声筒和筒芯等几部分组成。在连接螺套里装有油浸石棉密封圈，以防止排气管和消声筒之间的接口漏气。消声筒内焊有7块隔板，将消声筒分成8个消声腔（七个膨胀室和一个共振腔）在筒芯上面有倒三角形导流槽和许多小孔，当发动机的高温废气以高速经排气管进入消声器时，由于消声筒的截面积逐渐增大，气流得以膨胀，流速降低，强大的脉动噪声得以衰减。当气流继续流经各膨胀室时，由于隔板的阻挡，气流只能从隔板上的节流了、及筒芯通过，于是气流突然被压缩，分成许多细流，后又突然得以膨胀，如此多次突变，声能被大大衰减，从而起到降低排气噪声的作用。消声手枪消声手枪简介所谓“消声手枪”也不可能是完全无声，只是将声音尽量降低。手枪的消声方法有很多.手枪的声音主要来自子弹出膛，空气冲出枪口是巨大的压力对外面的空气引起的冲击震动。消声器是安装在空气动力设备(如鼓风机、空压机)的气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置。消声器能够阻挡声波的传播，允许气流通过，是控制噪声的有效工具。消声手枪种类消声器的种类很多，但究其消声机理，又可以把它们分为六种主要的类型，即阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微孔板消声器、小孔消声器和有源消声器。消声手枪原理阻性消声器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。阻性消声器就画像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奸、对低频消声效果较差。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。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。微穿孔板消声器一般是用厚度小于1mm的纯金属薄板制作，在薄板上用孔径小于1mm的钻头穿孔，穿孔率为1％一3％。选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深，就可以控制消声器的频谱性能，使其在需要的频率范围内获得良好的消声效果。小孔消声器的结构是一根末端封闭的直管，管壁上钻有很多小孔。小孔消声器的原理是以喷气噪声的频谱为依据的，如果保持喷口的总面积不变而用很多小喷口来代替，当气流经过小孔时、喷气噪声的频谱就会移向高频或超高频，使频谱中的可听声成分明显降低，从而减少对人的干扰和伤害。有源消声器的基本原理是在原来的声场中，利用电子设备再产生一个与原来的声压大小相等、相位相反的声波，使其在一定范围内与原来的声场相抵消。这种消声器是一套仪器装置，主要由传声器、放大器、相移装置、功率放大器和扬声器等组成。一、消声器的作用消声器是控制空气动力性噪声往外传播的有效设备，在内部作声学处理后，可以大大降低噪音的产生和传播，且不影响气流通过。安装消声器后，设备消声量应达到20-40dB(A)，主观感觉响度相应降低50-90%的效果。二、消声器的种类1、阻性消声器具有吸收中高频声，加工制造简单等特点，一般用于空调风机、压缩机、燃气轮机、鼓风机等风机类消声。2、抗性消声器具备针对性强，对中低频吸声效果显著，且不用吸声材料等特点。一般只能用于小管道排气消声，如汽车、轮船、柴油机等排气消声。3、阻抗型消声器具有消声频带宽、使用于安全等特点。主要用于声级高、但频率为低中频宽带噪音的消声。如汽轮机、除氧器、扩容器、小排量的安全阀排汽等。4、小孔型消声器具有低中频宽带消声性能，小的孔径能提高吸声系数，低的孔隙率能增加吸声频带的宽度，孔板深度能改变共振吸声峰的位置。小孔型消声器具备设计严密、吸收频带宽、阻损小、耐高温、寿命长等优点。一般用于锅炉、压缩机等高压设备的排气放空。5、抗喷阻复合型消声器具有消声频带宽、使用范围广、消声量大、耐高温高压、不怕水汽及油雾等优点。是建立在我国著名声学家马大猷的小孔喷注消声理论的基础上研制成功，也是目前我国最新型结构排气消声器，各电厂一般都选择使用。6、通孔阻散型消声器具有排气畅、耐高温、抗干扰强等优点。一般用于安全阀、排气阀、汽轮机及吹管等排气消声。三、消声器的评价评价消声器的性能有两个方面：一是气动性能，二是消声性能。即消声器压力损失须在许可的极限范围内，其次要满足噪声标准的要求。所以选购消声器时要考虑气动性能和消声性能，两者缺一不可。四、消声器的选用1、风机类消声器选购，用户应提交风机类型（分鼓风机、通风机、罗茨风机、轴流风机、空压机等），并提供风机进出口尺寸及风量，一般风机消声器都是安装在出口，风机消声应综合治理，即消声器与隔声室同事安装。风机消声器外壳体为碳钢，内部材质分铝板和不锈钢两种，用户可按成本情况选定。2、锅炉蒸汽排放类消声器选购，用户应提供每小时的排放量，排汽出口尺寸，排汽温度及压力即可。排汽消声器一般选购抗喷阻复合型消声器，该消声器一般外壳体为碳钢，接管及内部材质为不锈钢，具有消声频带宽、使用范围广、消声量大、耐高温高压、不怕水汽及油雾等优点。也可使用小孔喷注型消声器，一般为全不锈钢制造。3、吹管消声器必需适用于恶劣的工作环境，工作介质中可含水、铁质杂物（颗粒度可达∮30mm）、工程遗留物等。用户选购应提供排放量、排汽出口尺寸、排汽温度及机组型号。吹管消声器一般选用通孔阻散型消声器，该消声器一般接管及外壳体为碳钢，内部材质阻声片为不锈钢，该类消声器一般为一次性使用，也可根据