CN113530637B - 一种天然气焚烧塔排气管消音装置及其安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然气焚烧塔排气管消音装置及其安装方法，所述消音装置包括设置在排气管内的消音组件、设置在消音组件顶部的支撑架以及安装在甲板面上的甲板支撑，所述消音组件包括整流支撑筒和反射消音片组，所述整流支撑筒设置有多个，多个整流支撑筒设置在排气管内并从内往外依次套设，相邻两个整流支撑筒之间的间隙内和最外层的整流支撑筒与排气管之间的间隙内均沿气流方向设置有多组反射消音片组。本发明可使排气管内的大部分声波在到达排气管末端时在消音组件内进行数次反射衰减，能有效降低天然气焚烧塔排气管末端发散到大气中的噪音。

Description

一种天然气焚烧塔排气管消音装置及其安装方法
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种天然气焚烧塔排气管消音装置及其安装方法。
背景技术
在运载LNG或部分采用LNG燃料的大型船舶，天然气焚烧塔(GCU)是一种重要的多余挥发气处理装置，用于将多余的天然气通过燃烧消耗掉。由于大型LNG运输或LNG动力船舶的多余挥发气较多，为了保证充分的燃烧，天然气焚烧塔通常会配备容量巨大的风机用于供给燃烧风与冷却风。巨大的风量在通过焚烧塔与排气管的时候流经燃烧器等不规则部件，产生的涡街会造成空气动力的噪音，而风机本身的机械噪音也会经过排气管发散到外部空间。
近年来，单纯运输以外用途的LNG船舶越来越多，诸如用于停靠在岸边为陆地供气的FSRU(浮式储存再汽化装置)，或者为大型LNG动力船加注燃料的LNG加注船。这类船舶常常运行在靠近人员密集区域的低点，比如居民区旁的岸站，或者聚集大量游客的邮轮码头。基于这种情况，船舶运行的地区以及部分规范制定机构开始对这类船舶对周围环境的影响制定相应规范，特别是排放与噪音的要求，天然气焚烧塔作为一个暴露在外(燃烧完的废气需要直接排入大气)的主要噪音源，对其进行控制也成了需要采取的行动。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种天然气焚烧塔排气管消音装置及其安装方法，能有效降低天然气焚烧塔排气管末端发散到大气中的噪音，同时也不会影响天然气焚烧塔正常运行时的气体流通。
一种天然气焚烧塔排气管消音装置，包括设置在排气管内的消音组件、设置在消音组件顶部的支撑架以及安装在甲板面上的与排气管外壁不接触的甲板支撑，所述支撑架的端部与甲板支撑的顶部相固定，
所述消音组件包括整流支撑筒和反射消音片组，所述整流支撑筒设置有多个，多个整流支撑筒设置在排气管内并从内往外依次套设，相邻两个整流支撑筒之间的间隙内和最外层的整流支撑筒与排气管之间的间隙内均沿气流方向设置有多组用于吸收反射声波的反射消音片组。
优选地，所述反射消音片组包括径向设置的消音板、设置在消音板两侧并与消音板相平行的声波反射板，所述声波反射板上开设有若干个透声孔。
优选地，所述消音板与声波反射板之间的间距为透声孔孔径的2-5倍。
优选地，所述支撑架为十字形结构，支撑架的端部从排气管的外边缘伸出从而与甲板支撑的顶部焊接固定。
优选地，各层整流支撑筒同轴设置且其轴线与排气管的轴线相重合。
优选地，相邻两层整流支撑筒之间的间距为整层支撑筒高度的1/10。
优选地，所述甲板面为天然气焚烧塔出口处的甲板面。
一种天然气焚烧塔排气管消音装置的安装方法，具体包括以下步骤：
S1，将多个整流支撑筒从内往外依次套设在一起；
S2，在相邻两个整流支撑筒之间的间隙内、最外层的整流支撑筒的外表面焊接固定多组反射消音片组，各层的反射消音片组均径向设置并在圆周方向上等距分布，组成消音组件；
S3，将支撑架焊接固定在消音组件的顶部，支撑架的中心位于整流支撑筒的轴线上；
S4，在排气管外围的甲板面上焊接固定多个甲板支撑；
S5，将支撑架与消音组件的组合件从排气管的顶部吊装到排气管内，直至支撑架的端部搭在甲板支撑上；
S6，将支撑架与甲板支撑焊接固定。
本发明的有益效果是：
1、通过在排气管内安装消音组件，可使排气管内的大部分声波在到达排气管末端时在消音组件内进行数次反射衰减，能有效降低天然气焚烧塔排气管末端发散到大气中的噪音。
2、由于各组反射消音片组都是径向设置，其横截面积很小，焚烧塔运行时的气流阻碍小，不会影响气流流通，有效保障了焚烧塔燃烧腔内天然气的充分燃烧。
3、声波反射板可起到一定的防火星作用，一定程度上防止未燃烧完毕的火焰溢出，提高了排气系统的安全性。同时，整个消音装置与排气管本身无刚性连接，无需对常规天然气焚烧塔的排气管设计做出任何修改。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是消音组件与支撑架的连接示意图。
图2是将消音组件与支撑架的组合件吊放在排气管中的示意图。
图3是本发明的消音装置的结构示意图。
图4是反射消音片组的结构示意图。
图5是本发明的消音装置的俯视图。
图6是声波的反射衰减示意图。
图7是本发明的消音装置的安装示意图。
图中标号的含义为：
1为支撑架，2为反射消音片组，3为整流支撑筒，4为排气管，5为甲板支撑，6为甲板面，7为消音板，8为声波反射板，9为透声孔，10为消音装置，11为焚烧塔。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
本发明给出一种天然气焚烧塔排气管消音装置，包括设置在排气管4内的消音组件、设置在消音组件顶部的支撑架1以及安装在甲板面6上的与排气管4外壁不接触的甲板支撑5，所述支撑架1的端部与甲板支撑5的顶部相固定。所述甲板面6为天然气焚烧塔11出口处的甲板面。
所述消音组件包括整流支撑筒3和反射消音片组2，所述整流支撑筒3设置有多个，多个整流支撑筒3设置在排气管4内并从内往外依次套设，各层整流支撑筒3同轴设置且其轴线与排气管4的轴线相重合。
相邻两个整流支撑筒之间的间隙内和最外层的整流支撑筒与排气管之间的间隙内均沿气流方向设置有多组用于吸收反射声波的反射消音片组2，同层的多组反射消音片组2在圆周方向均匀分布。具体地，相邻两层(内外两层)整流支撑筒3之间的间距为整流支撑筒3高度的1/10，同层的相邻两个反射消音片组2之间的间距与内外两层整流支撑筒3之间的间距相等。
所述反射消音片组2包括径向设置的消音板7、设置在消音板7两侧并与消音板7相平行的声波反射板8，所述声波反射板8上开设有若干个透声孔9。消音板7与声波反射板8之间的间距为透声孔9孔径的2-5倍。
整流支撑筒3、反射消音片组2和支撑架1共同构成消音主体，当排气管4内的气体从下往上流动时，产生的声波会撞击到由各个反射消音片组2分隔出的各腔体的壁面上，并在该壁面进行反射。每经过一次反射，便会有一部分声波通过声波反射板8上的透声孔进入相应的消音板7，被夹在两个声波反射板8中间的消音板7吸收部分能量，然后未被吸收的部分能量衰减后重新进入被各个反射消音片组2分隔出的腔体进行下一次反射。由于整个消音组件的高度较高，大部分声波在到达排气管4末端时都会有数次反射衰减，因此，可大大降低排气管4出口处的噪音水平。
同时由于各组反射消音片组2都是径向设置，其横截面积很小，焚烧塔11运行时的气流阻碍小，不会影响气流流通，有效保障了焚烧塔11燃烧腔内天然气的充分燃烧。
本发明的天然气焚烧塔排气管消音装置的安装方法，具体包括以下步骤：
S1，将多个整流支撑筒3从内往外依次套设在一起。
S2，在相邻两个整流支撑筒之间的间隙内、最外层的整流支撑筒的外表面焊接固定多组反射消音片组2，各层的反射消音片组2均径向设置并在圆周方向上等距分布，组成消音组件。
S3，将支撑架1焊接固定在消音组件的顶部，支撑架1的中心位于整流支撑筒3的轴线上。
S4，在排气管4外围的甲板面6上焊接固定多个甲板支撑5，甲板支撑5与排气管4的外表面不接触。
S5，将支撑架1与消音组件的组合件从排气管4的顶部吊装到排气管4内。本实施例中，所述支撑架1为十字形结构，当支撑架1与消音组件的组合件吊装到排气管4内时，支撑架1的端部恰好从排气管4的外边缘伸出并搭放在甲板支撑5上。
S6，将支撑架1的端部与甲板支撑5的顶部焊接固定，组成完整的消音装置。本申请的消音装置通过焊接在甲板面6上的甲板支撑5与甲板进行刚性连接，该消音装置与排气管4本身无刚性连接，无需对常规天然气焚烧塔的排气管4设计做出任何修改。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种天然气焚烧塔排气管消音装置，其特征在于，包括设置在排气管内的消音组件、设置在消音组件顶部的支撑架以及安装在甲板面上的与排气管外壁不接触的甲板支撑，所述支撑架的端部与甲板支撑的顶部相固定，
所述消音组件包括整流支撑筒和反射消音片组，所述整流支撑筒设置有多个，多个整流支撑筒设置在排气管内并从内往外依次套设，相邻两个整流支撑筒之间的间隙内和最外层的整流支撑筒与排气管之间的间隙内均沿气流方向设置有多组用于反射声波的反射消音片组；
所述反射消音片组位于各支撑筒的间隙之间、在沿着支撑筒的圆周方向上分布，且其单个片组的面与管道轴线相平行，反射消音片组包括沿着圆周方向径向分布的消音板、设置在消音板两侧并与消音板相平行的声波反射板，所述声波反射板上开设有若干个透声孔。
2.根据权利要求1所述的天然气焚烧塔排气管消音装置，其特征在于，所述消音板与声波反射板之间的间距为透声孔孔径的2-5倍。
3.根据权利要求1所述的天然气焚烧塔排气管消音装置，其特征在于，所述支撑架为十字形结构，支撑架的端部从排气管的外边缘伸出从而与甲板支撑的顶部焊接固定。
4.根据权利要求1所述的天然气焚烧塔排气管消音装置，其特征在于，各层整流支撑筒同轴设置且其轴线与排气管的轴线相重合。
5.根据权利要求4所述的天然气焚烧塔排气管消音装置，其特征在于，相邻两层整流支撑筒之间的间距为整层支撑筒高度的1/10。
6.根据权利要求1所述的天然气焚烧塔排气管消音装置，其特征在于，所述甲板面为天然气焚烧塔出口处的甲板面。
7.一种天然气焚烧塔排气管消音装置的安装方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1，将多个整流支撑筒从内往外依次套设在一起；
S2，在相邻两个整流支撑筒之间的间隙内、最外层的整流支撑筒的外表面焊接固定多组反射消音片组，各层的反射消音片组均径向设置并在圆周方向上等距分布，组成消音组件；
单个反射消音片组的面与管道轴线相平行，反射消音片组包括沿着圆周方向径向分布的消音板、设置在消音板两侧并与消音板相平行的声波反射板，所述声波反射板上开设有若干个透声孔；
S3，将支撑架焊接固定在消音组件的顶部，支撑架的中心位于整流支撑筒的轴线上；
S4，在排气管外围的甲板面上焊接固定多个甲板支撑；
S5，将支撑架与消音组件的组合件从排气管的顶部吊装到排气管内，直至支撑架的端部搭在甲板支撑上；
S6，将支撑架与甲板支撑焊接固定。
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