CN103453317B - 一种i型冲击气流衰减器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种I型冲击气流衰减器，包括气流缓冲腔，气流缓冲腔的两端安装有与气流缓冲腔内部空腔相连通的进气管和出气管；放空管路的直管段通过气流缓冲腔上的进气管和出气管连通；进气管和出气管设置在同一直线上，在气流缓冲腔的内部成“I”型布置。本发明全面考虑冲击气流和放空管路的特性，融合了干涉型气流缓冲器和多孔板、孔板声学滤波器的基本原理，并综合考虑放空管路排气流量要求和冲击气流动力特性，能够水平或垂直安装在安全阀外放空管路直管段上，通过设置气流缓冲腔，通过气流缓冲腔上的进气管和出气管将放空管路的变向处连通，达到耗散冲击气流能量、减小管路耦合作用、保证排气流量要求的作用。

Description

一种I型冲击气流衰减器

技术领域

本发明属于石油、化工、能源等行业中大、中型储气罐安全保障领域，具体涉及一种I型冲击气流衰减器。

背景技术

大、中型高压储气罐作为储存气体的压力容器设备在石油、化工、能源等行业有着广泛的应用。放空管路是这类储气罐的关键安全保障措施，其作用是迅速排放储气罐内压力超限时自动打开安全阀后冲出的高压气流，以降低储气罐压力到安全范围。从自动排气阀排出的高压高速冲击气流与放空管路之间的耦合作用会引起管路的振动问题，尤其是管路转向、变径等处，流固耦合作用会给管路施加强烈的冲击载荷，引发管路剧烈振动，严重时可以导致管路破坏和气体泄漏，造成重大安全事故。由于放空管路及其冲击气流的特性，已有其它类型管路（如压缩机管路、柱塞泵管路、石化工艺管道等）振动问题处理措施（如缓冲器、孔板、气流脉动衰减器等），但这些管路以及措施并不能有效解决放空管路中的冲击振动问题。冲击气流作用是治理放空管路振动问题的关键和难点，想要减小冲击气流对管路的耦合作用需要从消减气流冲击能量以及减缓气流流速两方面考虑，同时兼顾放空管路的工况条件和技术要求进行有针对性地新型气流衰减器的设计，才能有效地解决放空管路振动问题，从而确保放空管路安全，消除生产中的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于解决大、中型高压储气罐上放空气管路排气时引起的冲击振动问题，提供一种直接安装在直管段上的I型冲击气流衰减器。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：包括气流缓冲腔，气流缓冲腔的两端安装有与气流缓冲腔内部空腔相连通的进气管和出气管；放空管路的直管段通过气流缓冲腔上的进气管和出气管连通；进气管前端的进气口与放空管路相连通，后端从气流缓冲腔的一个端面伸入气流缓冲腔的内部；出气管前端的出气口与放空管路相连通，后端从气流缓冲腔的另一个端面伸入气流缓冲腔的内部；进气管和出气管设置在同一直线上，在气流缓冲腔的内部成“I”型布置。

上述进气管和出气管为内径从前端到后端为渐缩的结构。

上述的进气管和出气管为管壁上开设有若干通孔的金属管。

上述的金属管为1Cr18Ni9奥氏体不锈钢多孔管。

上述的进气管前端的进气口上设置有与放空管路相连的进气口连接法兰，进气管的后端面上开设有进气口孔板；出气管前端的出气口上设置有与放空管路相连的出气口连接法兰，出气管的后端面上开设有出气口孔板。

上述的进气管上的通孔和进气口孔板总的流通面积大于进气口的面积，出气管上的通孔和出气口孔板总的流通面积大于出气口的面积。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明全面考虑冲击气流和放空管路的特性，融合了干涉型气流缓冲器和多孔板、孔板声学滤波器的基本原理，并综合考虑放空管路排气流量要求和冲击气流动力特性，能够水平或垂直安装在安全阀外放空管路直管段上，通过设置气流缓冲腔，通过气流缓冲腔上的进气管和出气管将放空管路的变向处连通，达到耗散冲击气流能量、减小管路耦合作用、保证排气流量要求的作用，同时本发明内部构造简单合理，一方面降低了生产维护的成本，另一方面杜绝了阻力过大、排气不畅引起的安全隐患问题。

进一步的，本发明通过在进气管和出气管上开设通孔，并且在后端部安装孔板，针对储气罐放空管路上的直管段，安装条件易于满足，减小气流对衰竭器冲击作用的措施，降低了衰减器支撑的要求。

进一步的，本发明合理组合应用多种声学元件，对全频段的冲击气流进行衰减，具有衰减频带宽、消振效果好的优点。

进一步的，本发明摒弃了含有易被冲击气流吹走的吸声材料的阻性元件，直接用1Cr18Ni9奥氏体不锈钢多孔管作为阻性元件，在保证消振效果的同时提高了衰减器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图

其中，1为进气口连接法兰；2为进气管；3为气流缓冲腔；4为进气口孔板；5为出气口孔板；6为出气管；7为通孔；8为出气口连接法兰。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述：

参见图1，本发明包括气流缓冲腔3，气流缓冲腔3的两端安装有与气流缓冲腔3内部空腔相连通的进气管2和出气管6，进气管2和出气管6为内径从前端到后端为渐缩的结构；气流缓冲腔3的长度为进气管2或出气管6内径的10～14倍，宽度为进气管7或出气管4内径的3～3.5倍；进气管2和出气管6为管壁上开设有若干通孔7的1Cr18Ni9奥氏体不锈钢多孔管，通孔7的直径为进气管2或出气管6内径的1/8～1/7；放空管路的直管段通过气流缓冲腔3上的进气管2和出气管6连通；进气管2前端的进气口上设置有与放空管路相连的进气口连接法兰1，进气管2的后端从气流缓冲腔3的一个端面伸入气流缓冲腔3的内部，且进气管2的后端面上开设有进气口孔板4；出气管6前端的出气口上设置有与放空管路相连的出气口连接法兰8，出气管6的后端从气流缓冲腔3的端面伸入气流缓冲腔3的内部，且出气管6的后端面上开设有出气口孔板5，进气孔板4的直径为进气口内径的1/4，出气孔板5的直径为出气口内径的1/3；进气管2和出气管6设置在同一直线上，在气流缓冲腔3的内部成“I”型布置。进气管2上的通孔7和进气口孔板4总的流通面积大于进气口的面积，出气管6上的通孔7和出气口孔板5总的流通面积大于出气口的面积。将本发明安装于放空管路中靠近安全阀的水平或垂直直管段，通过连接法兰将其接入到放空管路中。

本发明的工作过程是这样的：

从自动排气阀排出的高压高速冲击气流进入放空管路后，在靠近安全阀的水平或垂直直管段从本发明衰减器的进气口进入，在进气管上的通孔和进气口孔板的作用下对高压高速冲击气流进行缓冲，缓冲后的气流进入气流缓冲腔中，再由结构与进气管相同的出气管排出至放空管路直管段另一侧的管路中，有效的确保了放空管路安全，消除生产中的安全隐患。

Claims (5)

1.一种I型冲击气流衰减器，其特征在于：包括气流缓冲腔(3)，气流缓冲腔(3)的两端安装有与气流缓冲腔(3)内部空腔相连通的进气管(2)和出气管(6)；放空管路的直管段通过气流缓冲腔(3)上的进气管(2)和出气管(6)连通；进气管(2)前端的进气口与放空管路相连通，后端从气流缓冲腔(3)的一个端面伸入气流缓冲腔(3)的内部；出气管(6)前端的出气口与放空管路相连通，后端从气流缓冲腔(3)的另一个端面伸入气流缓冲腔(3)的内部；进气管(2)和出气管(6)设置在同一直线上，在气流缓冲腔(3)的内部成“I”型布置；所述的进气管(2)和出气管(6)为管壁上开设有若干通孔(7)的金属管。

2.根据权利要求1所述的I型冲击气流衰减器，其特征在于：所述进气管(2)和出气管(6)为内径从前端到后端为渐缩的结构。

3.根据权利要求1所述的I型冲击气流衰减器，其特征在于：所述的金属管为1Cr18Ni9奥氏体不锈钢多孔管。

4.根据权利要求1或2或3所述的I型冲击气流衰减器，其特征在于：所述的进气管(2)前端的进气口上设置有与放空管路相连的进气口连接法兰(1)，进气管(2)的后端面上开设有进气口孔板(4)；出气管(6)前端的出气口上设置有与放空管路相连的出气口连接法兰(8)，出气管(6)的后端面上开设有出气口孔板(5)。

5.根据权利要求4所述的I型冲击气流衰减器，其特征在于：所述的进气管(2)上的通孔(7)和进气口孔板(4)总的流通面积大于进气口的面积，出气管(6)上的通孔(7)和出气口孔板(5)总的流通面积大于出气口的面积。