CN106251852A - 超高压蒸汽/气体排放复合消声器 - Google Patents

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Abstract

一种超高压蒸汽/气体排放复合消声器。它是在各类超高压放空排气/排汽的一种消音降噪的新型装置中，包括设有：喷注外筒体甲件的两端各焊有椭圆形封头甲件；椭圆形封头甲件一端焊接带有管端板IV件的接口节流管甲件，以及椭圆形封头甲件的另一端焊有吊耳A件；并且在喷注外筒体甲件内腔的接口节流管甲件上，焊有分别焊接：第一级，带有节流减压管I件和管端板I件的封堵环板I件；第二级，带有节流减压管II件和管端板II件的封堵环板II件；第三级，带有节流减压管III件和管端板III件的封堵环板III件；以上相关联的各构件间，均分别采用焊接牢固而与其制造构成一体的成套件产品。

Description

超高压蒸汽/气体排放复合消声器
所属技术领域
本发明创造是涉及一种超高压蒸汽/气体排放复合消声器。它是在各类超高压放空排气/排汽的一种消音降噪的新型装置。
高速气流从容器中喷出，冲击和剪切周围静止的空气，引起喷口附近剧烈的气体扰动，从而产生声级很高的空气动力性噪声，形成排气喷流噪声。例如喷气式飞机、火箭发射等产生140～160dB(A)的喷气噪声，还有火力发电厂的锅炉排气，冶金行业高炉，化工厂的各种气体排放，空压机的排气放空等，都会产生强烈的排气喷流噪声。此类噪声是连续的宽频带噪声，峰值频率与气流速度成正比，与排气管直径成反比。当排气口气流速度达到声速的情况下，即阻塞时，其噪声声功率还会随喷注压力的增加而增大。
为了降低排气喷流噪声，可以采用扩容降压、扩容降速型消声器，或采用节流降压型消声器，或采用小孔喷注型消声器。在压力较高时，可以先用节流降压，再用小孔喷注。小孔喷注型消声器是利用小孔变频扩散的原理，使排口管径变小，把噪声能量由低频移向高频或超高频，移到人耳感觉不敏感的声频范围。在保证排气量相同的条件下，用许多小孔代替一个大的喷口，即可达到降低排气喷流噪声的目的。
放空排气噪声也称喷注噪声，是一个突出的污染源。如电厂锅炉排汽、冶金工业中的高炉放风、化工行业以及其他工矿企业的高速气流排放，均属流体喷注噪声。这类噪声源的特点是产生噪声的声功率大，排气压力和气流速度均很高，一般消声器已不能应用。
喷注噪声的形成是：气体从喷嘴喷射出来的高速气流，产生强烈的噪声。这类噪声在工业生产中普遍存在，如电厂的高压蒸汽锅炉的排气，化工厂的特殊高压容器的排气放空，空压机及各种风动工具的排气，喷气式飞机及火箭制造行业发动机的试车排气放空等。这种强烈噪声声功率级高，频率宽，覆盖面积大，严重污染了周围环境。
放空排气是从管口喷射出来的高速气流，又称“射流”从管口喷出，在其邻近的大气层将随之运动而被卷吸，并沿着射流方向逐渐扩散，流速逐渐下降。
射流噪声具有明显的指向性。在离喷口相同的不同方向的声压级不相同，声压级最大方向不是在气流方向，而是与气流方向成15度夹角。射流噪声的功率与气流速度的8次幂成正比，当流速已定，则功率正比于喷口面积。
控制高速气流噪声，原则上可采取下列几项措施：
(1)、降低气流速度：这是一种直接而有效的方法。流速降低一半，声功率将下降24dB。
(2)、分散压降：声功率与压降高次幂成正比，若将压降分散到若干个局部结构，保持总压降不变而只是分散为各局部结构压降来降低声功率。分散压降措施是以排气管端用多级喷注代替单级喷注。
(3)、改变喷注流场：因为喷注噪声主要在喷管出口附近的混合区内产生，如果改变喷注流场，使沿喷注轴向流速在垂直方向成梯度减小，以使湍流形成的噪声源减弱而降噪。如适当改变喷口形状，用十字形或梅花形喷口代替圆形喷口，可使声功率级降低量达10dB以上；又如在喷口外套上圆柱筒，或引射冷却空气气流，形成同轴喷注，也有一定程度的降噪效果。
(4)、改变噪声频谱特性：发射的声功率不变状况下，若将噪声频谱的主要频段的频率提高，使峰值频率落在人耳感觉不敏感的声频区域甚至超声区域。这种移频方法是保持总排气面积不变，而用许多小喷口代替大喷口。
放空排气消声器的几种类型：
(一)、节流减压排气消声器：利用多层穿孔板或穿孔管分级扩散减压，即将排气的总压降分散至各层节流孔板上，将压力突变排空改变为压力渐变排空，并使通过孔板的流速得到一定的控制。
(二)、小孔喷注消声器：小孔喷注消声器是以许多微小的喷口代替大喷口。它适用于流速极高的放空排气，其消声原理是通过缩小喷口孔径，使噪声的主要频率移向高频，降噪量一般可达成20dB(A计权)以上。它还具有体积小、重量轻、结构简单、造价经济等独特优点。
(三)、节流减压和小孔喷注复合气体排放消声器：这是综合节流减压和小孔喷注两类消声器的特点而组成的消声器，对于不同压力高速放空排气噪声的插入损失高达30～65dB(A计权)，尤其适用于发电厂锅炉安全阀放空排气。设计这类消声器时，应先设节流，然后再使气流进入小孔喷注。节流级数视排气压力而定，少则1～2级，多则为3～5级，而小孔喷注一般取1级。
在考虑上述种种因素，本发明创造是涉及一种节流减压和小孔喷注复合气体排放消声器(节流级数为5级)。在用于化工、石油、冶金、火力发电、核电、纺织、机械、超低噪音飞机、等等行业的蒸汽放空和空气、空分装置、压力罐、喷射器、火箭发射喷射等等排汽放空(包括：锅炉过热器排汽、再热器排汽、安全阀或动力释放阀排汽)，以及其它气体排放的一种消音降噪的新型装置中，它适用于流速极高的放空排气，其消声原理是通过缩小喷口孔径，使噪声的主要频率移向高频，降噪量一般可达45～65dB(A计权)以上。它具有下列特点：
第一，消声量大，本发明创造实施例中消声器消声量可达45～65dB(A)；第二，体积小，重量轻，结构简单，维修方便。消声器采用与排气管直接焊接结构，排气管的水平位移和垂直位移不受限制；第三，安全性好，由于采用消声器和排气管直接的结构，故蒸汽排放时反作用力相互平衡，它与采用支座将消声器固定于炉顶的结构，或与管道和消声器插接的结构相比，提高了安全性；第四，消声器不需要在炉顶另加支承结构，故减少了土建及安装工作量，对老厂改造增设消声器尤为适宜；第五，安全阀消声器不影响安全阀排量及启跳与回座压力。
背景技术
目前使用中的排气消声器，例如中国专利公开号：85202382.0公开了一种《KX-P型排气消声器》，又例如中国专利公开号：85202382.0公开了一种《KX-A型安全阀消声器》，KX-P型和KX-A型消声器系列适用于石油、化工、冶金、纺织等工业部门的锅炉蒸汽排放以及其它气体排放消声，均属于节流减压小孔喷注型形式的排气放空消声器，它们虽然有明显的降噪效果，消声器结构和在优选实施例的基本结构中，它们有关构成存在以下的问题和缺点是：节流减压级数一般只取2级(即：接管与外筒体2级节流减压管组成)，所设计的消声器降噪量一般在在35dB(A)左右，消声器它们的本体总长度均比较细长(即：1、消声量一般比较低；2、它们所占的安装空间位置也很大；3、当受反作用力时，相互平衡的安全性也差)等等的缺陷。
发明内容
本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案(一)是：一种超高压蒸汽/气体排放复合消声器。它是在各类超高压放空排气/排汽的一种消音降噪的新型装置中，包括设置具有：喷注外筒体甲件的两端各焊有椭圆形封头甲件；椭圆形封头甲件一端焊接带有管端板IV件的接口节流管甲件，以及椭圆形封头甲件的另一端焊有吊耳A件；并且在喷注外筒体甲件内腔的接口节流管甲件上，焊有分别焊接：第一级，带有节流减压管I件和管端板I件的封堵环板I件；第二级，带有节流减压管II件和管端板II件的封堵环板II件；第三级，带有节流减压管III件和管端板III件的封堵环板III件；以上相关联的各构件间，均分别采用焊接牢固而与其制造构成一体的第1成套件产品。
本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案(二)是：一种超高压蒸汽/气体排放复合消声器。它是在各类超高压放空排气/排汽的一种消音降噪的新型装置中，包括设置具有：喷注外筒体乙件的两端各焊有椭圆形封头乙件；椭圆形封头乙件一端焊接带有带颈凸面焊接法兰和管端板VIII件的接口节流管乙件，以及椭圆形封头乙件的另一端焊有吊耳B件；并且在喷注外筒体乙件内腔的接口节流管乙件上，焊有分别焊接：第一级，带有节流减压管V件和管端板V件的封堵环板V件；第二级，带有节流减压管VI件和管端板VI件的封堵环板VI件；第三级，带有节流减压管VII件和管端板VII件的封堵环板VII件；以上相关联的各构件间，均分别采用焊接牢固而与其制造构成一体的第2成套件产品。
本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案(三)是：一种超高压蒸汽/气体排放复合消声器。它是在各类超高压放空排气/排汽的一种消音降噪的新型装置中，包括设置具有：喷注外筒体丙件的两端各焊有椭圆形封头丙件；椭圆形封头丙件一端焊接带有管端板XII件的接口节流管丙件，以及椭圆形封头丙件的另一端焊有吊耳C件；并且在喷注外筒体丙件内腔的接口节流管丙件上，焊有分别焊接：第一级，带有节流减压管IX件和管端板IX件的封堵环板IX件；第二级，带有节流减压管X件和管端板X件的封堵环板X件；第三级，带有节流减压管XI件和管端板XI件的封堵环板XI件；另外，在喷注外筒体丙件支承力点部位上，焊有分别焊接带有支承连接板和加强筋板的加强腹板，以上相关联的各构件间，均分别采用焊接牢固而与其制造构成一体的第3成套件产品。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明创造进一步说明。
图1是本发明创造实施例的第1成套件主视图。
图2是本发明创造实施例的第1成套件后视图。
图3是本发明创造实施例的第1成套件仰视图。
图4是本发明创造实施例的第1成套件俯视图。
图5是本发明创造实施例的第1成套件左视图。
图6是本发明创造实施例的第1成套件右视图。
图7是本发明创造实施例图1的m-m剖面图。
图8是本发明创造实施例图4的A-A剖视图。
图9是本发明创造实施例的第2成套件主视图。
图10是本发明创造实施例的第2成套件后视图。
图11是本发明创造实施例的第2成套件仰视图。
图12是本发明创造实施例的第2成套件俯视图。
图13是本发明创造实施例的第2成套件左视图。
图14是本发明创造实施例的第2成套件右视图。
图15是本发明创造实施例图9的n-n剖面图。
图16是本发明创造实施例图12的B-B剖视图。
图17是本发明创造实施例的第3成套件主视图。
图18是本发明创造实施例的第3成套件后视图。
图19是本发明创造实施例的第3成套件仰视图。
图20是本发明创造实施例的第3成套件俯视图。
图21是本发明创造实施例的第3成套件左视图。
图22是本发明创造实施例的第3成套件右视图。
图23是本发明创造实施例图17的k-k剖面图。
图24是本发明创造实施例图20的C-C剖视图。
图1中：1.接口节流管甲件，2.椭圆形封头甲件，3.喷注外筒体甲件，4.吊耳A件；
图8中：1.接口节流管甲件，2.椭圆形封头甲件，3.喷注外筒体甲件，4.吊耳A件；5.封堵环板I件，6.节流减压管I件，7.管端板I件，8.封堵环板II件，9.节流减压管II件，10.管端板II件，11.封堵环板III件，12.节流减压管III件，13.管端板III件，14.管端板IV件。
图9中：15.带颈凸面焊接法兰，16.接口节流管乙件，17.椭圆形封头乙件，18.喷注外筒体乙件，19.吊耳B件；
图16中：15.带颈凸面焊接法兰，16.接口节流管乙件，17.椭圆形封头乙件，18.喷注外筒体乙件，19.吊耳B件，20.封堵环板V件，21.节流减压管V件，22.管端板V件，23.封堵环板VI件，24.节流减压管VI件，25.管端板VI件，26.封堵环板VII件，27.节流减压管VII件，28.管端板VII件，29.管端板VIII件。
图17中：30.接口节流管丙件，31.椭圆形封头丙件，32.喷注外筒体丙件，33.吊耳C件；
图19中：44.支承连接板，45.加强筋板，46.加强腹板；
图22中：44.支承连接板，45.加强筋板，46.加强腹板；
图24中：30.接口节流管丙件，31.椭圆形封头丙件，32.喷注外筒体丙件，33.吊耳C件，34.封堵环板IX件，35.节流减压管IX件，36.管端板IX件，37.封堵环板X件，38.节流减压管X件，39.管端板X件，40.封堵环板XI件，41.节流减压管XI件，42.管端板XI件，43.管端板XII件。
具体实施方式
在图1、图8所示的实施例中，包括设有：喷注外筒体甲件(3)的两端各焊有椭圆形封头甲件(2)；椭圆形封头甲件(2)一端焊接带有管端板IV件(14)的接口节流管甲件(1)，以及椭圆形封头甲件(2)的另一端焊有吊耳A件(4)；并且在喷注外筒体甲件(3)内腔的接口节流管甲件(1)上，焊有分别焊接：第一级，带有节流减压管I件(6)和管端板I件(7)的封堵环板I件(5)、第二级，带有节流减压管II件(9)和管端板II件(10)的封堵环板II件(8)、第三级，带有节流减压管III件(12)和管端板III件(13)的封堵环板III件(11)；以上相关联的各构件间，均分别采用焊接牢固而与其制造构成一体的第1成套件产品。
在图9、图16所示的实施例中，包括设有：喷注外筒体乙件(18)的两端各焊有椭圆形封头乙件(17)；椭圆形封头乙件(17)一端焊接带有带颈凸面焊接法兰(15)和管端板VIII件(29)的接口节流管乙件(16)，以及椭圆形封头乙件(17)的另一端焊有吊耳B件(19)；并且在喷注外筒体乙件(18)内腔的接口节流管乙件(16)上，焊有分别焊接：第一级，带有节流减压管V件(21)和管端板V件(22)的封堵环板V件(20)、第二级，带有节流减压管VI件(24)和管端板VI件(25)的封堵环板VI件(23)、第三级，带有节流减压管VII件(27)和管端板VII件(28)的封堵环板VII件(26)；以上相关联的各构件间，均分别采用焊接牢固而与其制造构成一体的第2成套件产品。
在图17、图19、图22、图24所示的实施例中，包括设有：喷注外筒体丙件(32)的两端各焊有椭圆形封头丙件(31)；椭圆形封头丙件(31)一端焊接带有管端板XII件(43)的接口节流管丙件(30)，以及椭圆形封头丙件(31)的另一端焊有吊耳C件(33)；并且在喷注外筒体丙件(32)内腔的接口节流管丙件(30)上，焊有分别焊接：第一级，带有节流减压管IX件(35)和管端板IX件(36)的封堵环板IX件(34)、第二级，带有节流减压管X件(38)和管端板X件(39)的封堵环板X件(37)、第三级，带有节流减压管XI件(41)和管端板XI件(42)的封堵环板XI件(40)；另外，在喷注外筒体丙件(32)支承力点部位上，焊有分别焊接带有支承连接板(44)和加强筋板(45)的加强腹板(46)，以上相关联的各构件间，均分别采用焊接牢固而与其制造构成一体的第3成套件产品。

Claims (3)

1.一种超高压蒸汽/气体排放复合消声器。其特征在于包括具有：喷注外筒体甲件(3)的两端各焊有椭圆形封头甲件(2)；椭圆形封头甲件(2)一端焊接带有管端板IV件(14)的接口节流管甲件(1)，以及椭圆形封头甲件(2)的另一端焊有吊耳A件(4)；并且在喷注外筒体甲件(3)内腔的接口节流管甲件(1)上，焊有分别焊接：第一级，带有节流减压管I件(6)和管端板I件(7)的封堵环板I件(5)、第二级，带有节流减压管II件(9)和管端板II件(10)的封堵环板II件(8)、第三级，带有节流减压管III件(12)和管端板III件(13)的封堵环板III件(11)；以上相关联的各构件间，均分别采用焊接牢固而与其制造构成一体的第1成套件产品。
2.一种超高压蒸汽/气体排放复合消声器。其特征在于包括具有：喷注外筒体乙件(18)的两端各焊有椭圆形封头乙件(17)；椭圆形封头乙件(17)一端焊接带有带颈凸面焊接法兰(15)和管端板VIII件(29)的接口节流管乙件(16)，以及椭圆形封头乙件(17)的另一端焊有吊耳B件(19)；并且在喷注外筒体乙件(18)内腔的接口节流管乙件(16)上，焊有分别焊接：第一级，带有节流减压管V件(21)和管端板V件(22)的封堵环板V件(20)、第二级，带有节流减压管VI件(24)和管端板VI件(25)的封堵环板VI件(23)、第三级，带有节流减压管VII件(27)和管端板VII件(28)的封堵环板VII件(26)；以上相关联的各构件间，均分别采用焊接牢固而与其制造构成一体的第2成套件产品。
3.一种超高压蒸汽/气体排放复合消声器。其特征在于包括具有：喷注外筒体丙件(32)的两端各焊有椭圆形封头丙件(31)；椭圆形封头丙件(31)一端焊接带有管端板XII件(43)的接口节流管丙件(30)，以及椭圆形封头丙件(31)的另一端焊有吊耳C件(33)；并且在喷注外筒体丙件(32)内腔的接口节流管丙件(30)上，焊有分别焊接：第一级，带有节流减压管IX件(35)和管端板IX件(36)的封堵环板IX件(34)、第二级，带有节流减压管X件(38)和管端板X件(39)的封堵环板X件(37)、第三级，带有节流减压管XI件(41)和管端板XI件(42)的封堵环板XI件(40)；另外，在喷注外筒体丙件(32)支承力点部位上，焊有分别焊接带有支承连接板(44)和加强筋板(45)的加强腹板(46)，以上相关联的各构件间，均分别采用焊接牢固而与其制造构成一体的第3成套件产品。
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