[发明专利]气流消音器

说明书

发明背景

本发明指的是一气流消音器。也就是说，本发明指的是一种可减少当高压气流膨胀为外界压力时所发生的噪音的装置。此外，本发明使流体排放以一所希望的方式被导向。

从一压缩气体源经过一开口管道的气体的释放有许多工业用途。一个实例就是在气体透平领域里，例如用于发电。已发觉所希望的是提供对进入透平的入口空气的预热，以便例如防止在寒冷气候操作期间在空气进口和过滤器结冰。为此，使用“排出”管以将透平与空气入口系统相连。如此，来自透平的少量热气体通过一合适的管道系统被带压送给空气入口。在空气入口使用诸开孔的管道以释放被加热的带压气体。

尽管这个系统是有用的，经过诸开孔管道释放气体导致一种有害的、高音调的鸣鸣声；而且，实际上，放出的噪音是如此之大以致使诸开孔管道被大家称为“短笛”管。这噪音造成了令工人和那些居住或工作在这些设备附近的人们不愉快的环境。

过去的一些旨在减小因气体从开孔管道放出而产生的噪音的努力遇到了空气流分布问题和高安装费用的缺点。请参见美国专利5166479，3960239和3949828。

发明概要

本发明提供一气流消音器，它能有效地减小由一带孔管道产生的噪声并保持所希望的气流特性。本发明的消音器制造和安装容易而经济，适用于设备的改造。

本发明的气流消音器包括一管状气流件，它有一侧壁、一和气源相连的第一开口端、一关闭的第二端以及至少一个在侧壁上用于从该气流件的内部通过气体的第一开孔。一多孔的降噪件至少在侧壁上的第一开孔位置包围管状气流件。该降噪件又被一基本上流体密封地固定于管状气流件的壳体所包围。该壳体设置一第二开孔，用于使流过管状气流件的侧壁上的开孔的气体从其中通过。管状气流件的开孔和壳体的开孔沿外圆周面彼此隔开足够远，以迫使通过管状气流件的侧壁上的开孔放掉的气体流过降噪件方能到达壳体上的开孔。

附图简要说明

图1是能使用本发明的气流消音器的一气体透平系统的侧视示意图；

图2是图1中的空气入口的端视图；

图3是本发明的气流消音器的立体图；

图4是图3的消音器的侧视剖面图；

图5是本发明另一实施例的、与图4类似的剖面图；

图6至8是表示多种能被用作为本发明消音器所用的消音材料的网图案的视图。

本发明的详细描述

参阅图1和2，表示了将要描述的本发明的消音器的一应用实例，即在气体透平系统上的使用。该透平系统通常包括空气入口10、透平12和空气出口14。空气入口又能包括诸零部件，诸如一防雨帽16和一防虫网用于防止雨水、昆虫和环境垃圾进入该透平系统。入口空气通过空气过滤器18流到压力通风系统20，再由压力通风系统20流到透平12。

为了预热入口空气，有一排出管22从透平延伸到空气入口。如从图2能看到的，从透平来的带压加热空气从排出管通到供气管24，然后流到集流管26。然后，空气从诸集流管经过本发明的消音器28以一种下面要详细讨论的方式放出。

参阅图3和4，本发明的消音器28包括三个主要元件，即管状气流件30、降噪件38和外壳40。管状气流件30有一封闭端32和一开口端34。在图1和2所示的应用中，该管状气流件30的开口端34与集流管26是流体连通的，以便气流可从透平12流过排出管22、供气管24和集流管。在气体透平系统情况下，送给管状气流件的气体通常处在一约为表压每平方英寸70至200磅的压力下。

降噪件是一种多孔材料，它至少在开孔36的区域包围住管状气流件的侧壁。降噪件的孔率为至少75％，可取的是至少约85％。孔率是由公式{1-(降噪件重量/相同体积的固态材料的重量)}×100确定。在一实施例中，该降噪件是由金属丝网制成，其孔率为87.5％，绕在管状气流件上。该降噪件还能用满足使用条件的物理要求的其它材料，例如具有所需孔率的金属和陶瓷海绵。这种网尤其适用于许多用途，因为它易于被处理并可事先定制产品，即可通过加多或减少成卷的层数来按照专门要求定制该降噪件。