消音器设计计算书

第4页共5页PAGEPAGE4消音器设计计算书由于我国目前对消音器的设计，还没有统一的标准规范可以遵照执行，大多数厂家均根据自己的经验来设计制作，且技术又相对保密的。因此本消音器的设计，经查阅大量资料，采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。消音器的工艺参数为：蒸汽排放绝对压力：40kg/cm2，排汽温度：390℃，蒸汽比容ρ：0.0721m3/kg，排汽流量Q：8t/h；噪声达到110dB设计原理。复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压，预先消耗部分声能，再dB与小孔降噪相结合，达到较高的消声量；其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理，通过适当结构复合而成的。1.小孔喷注消音器小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，从发声机理上使它的干扰噪声减少，由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比，若喷口直径变小，喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频，于是低频噪声被降低，高频噪声反而增高，当孔径小到一定值（达到mm级），实验表明，当孔径≤4mm时具有移频作用，喷注噪声将移到人耳不敏感的频率范围（听觉最敏感的区域250~5000赫兹）；根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降低可听声的目的。从实用角度考虑，孔径不能选得过小，因为过小的孔径不仅难于加工，同时易于堵塞，影响排汽。一般选用直径1~3mm的小孔为宜。2.节流降压消音器节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。根据排汽流量的大小，适当设计通流截面，使高压气体通过节流孔板时，压力都能最大限度地降低到临界值。这样通过多级节流孔板串联，就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例，所以把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空，这样能使消音器内流速控制在临界流速下，不致产生激波噪声，压力在最大限度地降到临界值，使消音器获得较好的消声效果。同时节流降压后小孔喷注层的驻压大大变小，小孔喷注层强度设计所需的壁厚也大为减薄，这样给小孔喷注层的钻孔加工减小难度。消音器入口处的压力通常是给定的，当排放压力较高时，为了取得所需的消声值，经过几次节流降压，使汽体进入小孔喷注前的压力由消音器入口处的压力P1按比例降低设计；通常情况下，节流降压消音器的各级压力选择为等比级数下降，设节流孔板级数为n，临界压力比为q(q＜1)，可得：（1）根据气体状态方程、连续性方程和临界流速公式，由资料可3）消音量的计算㈠、根据资料（3），节流降压的消声量按下式计算式中k经验修正系数，取0.9±0.2；取0.9P1消音器入口前排气压力kg/cm2，取40kgp0环境大气绝对压力kg/cm2，取1.033kg/cm2n节流级数。则=10×0.9×lg=16.4dB㈡、小孔喷注消音器辐射的消声量，根据资料（3）按下式计算：=27.5-14.3=13.2dB其中：D为小孔孔径mm。通过上述计算本消音器经节流降压及小孔喷注消音后的消声量为VL=VL1+VL2=16.4+13.2=29.6dB则消音器的排放噪声110dB减去消音器的消声量，尿素CO2压缩机的主蒸汽排放噪声经消音器消声后产生的噪声为80.4dB，小于国家环保的规定，因此本消音器的设计满足现场实