CN114233901A - 一种大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，包括筒体、入口部、出口部和至少两个套筒式节流孔板。筒体具有相反的第一端和第二端。入口部和出口部分别位于第一端和第二端。套筒式节流孔板包括壁部和底部，壁部的径向截面构造为环形，底部连接至壁部的一端。每个套筒式节流孔板的壁部均开设有多个通孔，底部相对于壁部远离入口部。至少两个套筒式节流孔板沿由内至外的方向逐级套叠设置并间隔开，且通孔的总面积沿由内至外的方向逐级递增，以使得至少两个套筒式节流孔板各自的减压比逐级递增。根据本发明的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，能够同时达到减压和降噪的目的，降低噪声污染，使设备使用环境更加安全。

Description

一种大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体而言涉及一种大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置。

背景技术

减压设备广泛应用于船舶、电力、石化等行业的泄压管路、减温减压装置等设备。其可以对高压蒸汽进行降压，使蒸汽的压力参数达到生产技术要求。

当前市场上对蒸汽降压普遍采用使用节流孔板或减压阀的方式，若压降较大，会使用多个减压阀或节流孔板。但如果压降太大，会出现很多问题，比如设备不够紧凑、体积庞大，造价大幅增加，最主要的是会出现噪声超标的问题。

因此，需要一种大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，以至少部分地解决以上问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，包括：

筒体，所述筒体具有相反的第一端和第二端；

入口部，所述入口部位于所述筒体的所述第一端；

出口部，所述出口部连接于所述筒体的所述第二端；以及

至少两个套筒式节流孔板，所述套筒式节流孔板包括壁部和底部，所述壁部的径向截面构造为环形，所述底部连接至所述壁部的一端，每个所述套筒式节流孔板的所述壁部均开设有多个通孔，所述至少两个套筒式节流孔板至少部分位于所述筒体内且各自的所述底部相对于各自的所述壁部远离所述入口部设置，所述至少两个套筒式节流孔板沿由内至外的方向逐级套叠设置并间隔开；

其中，最内侧的所述套筒式节流孔板与所述入口部连通，所述至少两个所述套筒式节流孔板上各自的所述通孔的总面积沿由内至外的方向逐级递增，以使得所述至少两个所述套筒式节流孔板各自的减压比逐级递增。

根据本发明的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，能够为高压蒸汽进行降压，可适应于大压差低减压比的工况，对内部蒸汽流场进行了设计，可以达到同时减压和降噪的目的，降低噪声污染，使设备使用环境更加安全；并且通孔设计在套筒式节流孔板的壁部，能够大幅度改变蒸汽流场，使得蒸汽分布均匀，减少涡流的产生，减压比逐级递增的设计还有利于减小噪声的溢出。

进一步地，所述筒体包括本体部和设置于所述本体部的一端的封头，所述大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置包括首端套筒式节流孔板，所述首端套筒式节流孔板的所述壁部的远离所述底部的端部贯穿所述封头并朝向所述入口部延伸，所述入口部与所述首端套筒式节流孔板的所述壁部对接。

进一步地，所述大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置包括：

末端套筒式节流孔板，所述末端套筒式节流孔板套设于所述首端套筒式节流孔板的外侧并与所述首端套筒式节流孔板隔开，且所述末端套筒式节流孔板的所述壁部的远离所述底部的端部连接至所述封头；以及

至少一个中间套筒式节流孔板，所述至少一个中间套筒式节流孔板位于所述首端套筒式节流孔板和所述末端套筒式节流孔板之间，所述中间套筒式节流孔板的所述壁部的远离所述底部的端部连接至所述封头。

进一步地，所述末端套筒式节流孔板的所述底部设置有通孔。

进一步地，所述首端套筒式节流孔板的所述底部设置有朝向所述出口部延伸的支撑部，所述支撑部贯穿并连接于所述中间套筒式节流孔板和所述末端套筒式节流孔板各自的所述底部；并且/或者

所述筒体内设置有加强筋，所述加强筋从所述本体部的内侧面延伸至所述首端套筒式节流孔板的所述壁部。

进一步地，所述大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置还包括：

第一平面式节流孔板，所述第一平面式节流孔板设置于所述入口部；和/或

第二平面式节流孔板，所述第二平面式节流孔板设置于所述出口部。根据上述设置，可以在进口和/或出口对蒸汽流场施加影响，能够降低局部扰动，消除涡流，使得蒸汽分布更加均匀。

进一步地，每个所述套筒式节流孔板上的通孔的孔径均相同；并且

沿由内至外的方向，所述套筒式节流孔板上的通孔的数量逐级递增。

进一步地，每个所述套筒式节流孔板上的通孔的数量均相等；并且

沿由内至外的方向，所述套筒式节流孔板上通孔的孔径逐级递增。

进一步地，

相邻的两个所述套筒式节流孔板之间的减压比的变化量沿由内至外的方向先增加后降低；并且/或者

相邻的两个所述套筒式节流孔板之间的通孔总面积的变化量沿由内至外的方向递增。

进一步地，相邻的两个所述套筒式节流孔板的间距不小于40mm；并且/或者

相邻的两个所述套筒式节流孔板上的通孔错排。根据上述设置，可以对蒸汽进行稳压，进一步改变了蒸汽流场，提高其均匀性，进一步提高了消声效果。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为根据本发明的一种优选实施方式的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置立体示意图；

图2为图1中大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置的剖切面示意图；以及

图3为图1中另一视角的剖切示意图。

附图标记说明：

100：大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置 110：筒体

111：本体部 112：封头

113：支撑部 114：稳压腔

115：加强筋 116：第一端

117：第二端 120：入口部

121：第一平面式节流孔板 122：第一入口法兰

123：第二入口法兰 130：出口部

131：第二平面式节流孔板 132：第一出口法兰

133：第二出口法兰 140：首端套筒式节流孔板

141：中间套筒式节流孔板 142：末端套筒式节流孔板

143：壁部 144：底部

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的描述。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。需要说明的是，本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明目的，并非限制。

现在，将参照图1到图3更详细地描述根据本发明的示例性实施例。本发明的一种优选实施方式的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置100包括筒体110、入口部120、出口部130和至少两个套筒式节流孔板。

其中，入口部120和出口部130分别位于筒体110的两端。或者说筒体110具有相反的第一端116和第二端117，入口部120位于筒体110的第一端116，出口部130连接于筒体110的第二端117。在本实施方式中，筒体110包括本体部111和封头112。本体部111大致构造成圆柱筒状，或者说其径向截面构造为环形。封头112设置在本体部111的端部。封头112处即构造为筒体110的第一端116，本体部111与封头112相反的端部即构造为筒体110的第二端117。其中，入口部120的入口面积优选小于出口部130的出口面积。

套筒式节流孔板包括壁部143和底部144。壁部143的径向截面构造为环形，底部144连接至壁部143的一端。换言之，套筒式节流孔板可以大致构造为一端开口而另一端封闭的形式。其中，每个套筒式节流孔板均采用各自的底部144相对于各自的壁部143远离入口部120设置的方式。并且，至少两个套筒式节流孔板沿由内至外的方向逐级套叠设置并间隔开。

每个套筒式节流孔板的壁部143均开设有多个通孔。由此，沿轴向进入的蒸汽能够在筒体110内沿径向扩散，进而蒸汽能够依次经过若干套筒式节流孔板，适当提高了蒸汽在筒体110内的停留时间，提高了整体减压降噪的效果和均匀性，避免蒸汽进入筒体110后立刻快速流出。优选地，最外侧的套筒式节流孔板的底部144也开设有多个通孔，以使得蒸汽得到充分的减压降噪后能够迅速排出。

其中，相邻的两个套筒式节流孔板上的通孔优选错排，且相邻的两个套筒式节流孔板的间距不小于40mm。这样，进一步改善了蒸汽流场，提高了消声效果。

优选地，最内侧的套筒式节流孔板与入口部120连通，或者说二者对接。并且至少两个套筒式节流孔板上各自的通孔的总面积沿由内至外的方向逐级递增，以使得至少两个套筒式节流孔板各自的减压比逐级递增。其中，减压比是指套筒式节流孔板两侧压强的比值，或者说后方压强与前方压强的比值。

根据本发明的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置100，能够为高压蒸汽进行降压，可适应于大压差低减压比的工况，对内部蒸汽流场进行了设计，可以达到同时减压和降噪的目的，降低了噪声污染，使设备使用环境更加安全。并且通孔设计在套筒式节流孔板的壁部，能够大幅度改变蒸汽流场，使得蒸汽分布均匀，减少涡流的产生，减压比逐级递增的设计还有利于减小噪声的溢出。

其中，套筒式节流孔板上的通孔的数量和孔径可以根据需要进行设计。例如，当每个套筒式节流孔板上的通孔的孔径均相同时，套筒式节流孔板上的通孔的数量沿由内至外的方向逐级递增。

当每个套筒式节流孔板上的通孔的数量均相等时，套筒式节流孔板上通孔的孔径沿由内至外的方向逐级递增。

优选地，相邻的两个套筒式节流孔板之间的通孔总面积的变化量沿由内至外的方向递增，以使得相邻的两个套筒式节流孔板之间的减压比的变化量沿由内至外的方向先增加后降低。

具体而言，至少两个套筒式节流孔板包括首端套筒式节流孔板140和末端套筒式节流孔板142。其中，首端套筒式节流孔板140的壁部143的远离底部144的端部贯穿封头112并朝向入口部120延伸，入口部120与首端套筒式节流孔板140的壁部143对接。或者说首端套筒式节流孔板140的壁部143伸出筒体110，其壁部143与筒体110的封头112焊接连接。

末端套筒式节流孔板142位于筒体110内，其套设于首端套筒式节流孔板140的外侧。并且，末端套筒式节流孔板142与首端套筒式节流孔板140间隔设置。末端套筒式节流孔板142的壁部143的远离底部144的端部连接至封头112，例如可以焊接连接。优选地，如图2所示，筒体110内还设置有加强筋115，其从本体部111的内侧面延伸至首端套筒式节流孔板140的壁部143，以提高结构强度。

在一种可选实施方式中，末端套筒式节流孔板142与首端套筒式节流孔板140之间还设置至少一个中间套筒式节流孔板141。容易理解，中间套筒式节流孔板141也位于筒体110的内部。中间套筒式节流孔板141的壁部143的远离底部144的端部连接至封头112，例如可以焊接连接。其中首端套筒式节流孔板140和中间套筒式节流孔板141的壁部143上设置多个通孔。而末端套筒式节流孔板142的壁部143和底部144均设置多个通孔。

在本实施方式中，设置了三个中间套筒式节流孔板141，且上述三个中间套筒式节流孔板141也沿由内至外的方向逐级套叠设置并间隔开。即，首端套筒式节流孔板140、三个中间套筒式节流孔板141以及末端套筒式节流孔板142，整体采用沿由内至外的方向逐级套叠并间隔开的设置方式。在可选的实施方式中，也可以根据需要设置其它数量的中间套筒式节流孔板141。

示例性地，在本实施方式中，可以使各级套筒式节流孔板的减压比依次为：0.546，0.608，0.682，0.763和0.800。总体减压比可低于0.138。并且，需要控制蒸汽的流速在40～60m/s，以达到最佳的消声效果，并且还能避免在减压时出现超音速的噪声。即，首端套筒式节流孔板140的减压比不得低于0.546。

为了提高筒体110内的套筒式节流孔板的稳定性，在首端套筒式节流孔板140的底部144设置支撑部113。该支撑部113朝向出口部130延伸。其中，支撑部113贯穿并连接于中间套筒式节流孔板141和末端套筒式节流孔板142各自的底部144。或者说，中间套筒式节流孔板141和末端套筒式节流孔板142的底部144均焊接在支撑部113上。

进一步优选地，入口部120设置有第一平面式节流孔板121，出口部130设置有第二平面式节流孔板131。由此，能够降低局部扰动，消除涡流，进一步改善了蒸汽流场。并且，第二平面式节流孔板131和末端套筒式节流孔板142之间的空间构造为稳压腔114，以改变蒸汽流场，提高压力稳定性，进一步提高消声效果。

入口部120包括第一入口法兰122和第二入口法兰123。其中，第一入口法兰122连接至首端套筒式节流孔板140的壁部143的端部，优选为焊接。第二入口法兰123螺栓连接至第一入口法兰122，第一平面式节流孔板121被夹持在第一入口法兰122和第二入口法兰123之间。第一入口法兰122用于与高压蒸汽管路对接，以接收高压蒸汽。

出口部130包括第一出口法兰132和第二出口法兰133。其中，第一出口法兰132连接至筒体110的背向封头112的端部，优选为焊接。第二出口法兰133螺栓连接至第一出口法兰132，第二平面式节流孔板131被夹持在第一出口法兰132和第二出口法兰133之间。第一出口法兰132用于与低压蒸汽管路对接，以排出减压后的蒸汽。

根据本发明的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置100，采用多级节流孔板组合为蒸汽进行降噪、减压。主要降噪的多级节流孔板设计为套筒式，具有多孔吸声的特点，主要改变蒸汽流场的最前和最后的两个节流孔板设计为平面式，能够降低局部扰动，消除涡流。并且，在套筒式节流孔板设计上，由里至外减压比逐渐增加，各级孔板承担的压降逐渐降低，主噪声在最里面，越往外噪声越小，降低了噪声的溢出。

并且，本发明的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置100能够为高压蒸汽进行降压。还可适应于大压差低减压比的工况，尤其是能够同时达到减压和降噪的目的，降低噪声污染，使蒸汽使用环境更加安全。且多级节流孔板可实现更大幅度的降压能力，该结构非常之紧凑(即尺寸小)，避免了使用多个减压阀、执行器和监控系统导致的设备体积、造价、控制难度的增加，大大提高了设备的可靠性和经济性。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体具有相反的第一端和第二端；

入口部，所述入口部位于所述筒体的所述第一端；

出口部，所述出口部连接于所述筒体的所述第二端；以及

至少两个套筒式节流孔板，所述套筒式节流孔板包括壁部和底部，所述壁部的径向截面构造为环形，所述底部连接至所述壁部的一端，每个所述套筒式节流孔板的所述壁部均开设有多个通孔，所述至少两个套筒式节流孔板至少部分位于所述筒体内且各自的所述底部相对于各自的所述壁部远离所述入口部设置，所述至少两个套筒式节流孔板沿由内至外的方向逐级套叠设置并间隔开；

其中，最内侧的所述套筒式节流孔板与所述入口部连通，所述至少两个所述套筒式节流孔板上各自的所述通孔的总面积沿由内至外的方向逐级递增，以使得所述至少两个所述套筒式节流孔板各自的减压比逐级递增。

2.根据权利要求1所述的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，其特征在于，所述筒体包括本体部和设置于所述本体部的一端的封头，所述大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置包括首端套筒式节流孔板，所述首端套筒式节流孔板的所述壁部的远离所述底部的端部贯穿所述封头并朝向所述入口部延伸，所述入口部与所述首端套筒式节流孔板的所述壁部对接。

3.根据权利要求2所述的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，其特征在于，所述大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置包括：

末端套筒式节流孔板，所述末端套筒式节流孔板套设于所述首端套筒式节流孔板的外侧并与所述首端套筒式节流孔板隔开，且所述末端套筒式节流孔板的所述壁部的远离所述底部的端部连接至所述封头；以及

至少一个中间套筒式节流孔板，所述至少一个中间套筒式节流孔板位于所述首端套筒式节流孔板和所述末端套筒式节流孔板之间，所述中间套筒式节流孔板的所述壁部的远离所述底部的端部连接至所述封头。

4.根据权利要求3所述的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，其特征在于，所述末端套筒式节流孔板的所述底部设置有通孔。

5.根据权利要求4所述的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，其特征在于，

所述首端套筒式节流孔板的所述底部设置有朝向所述出口部延伸的支撑部，所述支撑部贯穿并连接于所述中间套筒式节流孔板和所述末端套筒式节流孔板各自的所述底部；并且/或者

所述筒体内设置有加强筋，所述加强筋从所述本体部的内侧面延伸至所述首端套筒式节流孔板的所述壁部。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，其特征在于，所述大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置还包括：

第一平面式节流孔板，所述第一平面式节流孔板设置于所述入口部；和/或

第二平面式节流孔板，所述第二平面式节流孔板设置于所述出口部。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，其特征在于，

每个所述套筒式节流孔板上的通孔的孔径均相同；并且

沿由内至外的方向，所述套筒式节流孔板上的通孔的数量逐级递增。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，其特征在于，

每个所述套筒式节流孔板上的通孔的数量均相等；并且

沿由内至外的方向，所述套筒式节流孔板上通孔的孔径逐级递增。

9.根据权利要求3-5中任意一项所述的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，其特征在于，

相邻的两个所述套筒式节流孔板之间的减压比的变化量沿由内至外的方向先增加后降低；并且/或者

相邻的两个所述套筒式节流孔板之间的通孔总面积的变化量沿由内至外的方向递增。

10.根据权利要求3-5中任意一项所述的大压差低减压比的蒸汽降噪减压装置，其特征在于，

相邻的两个所述套筒式节流孔板的间距不小于40mm；并且/或者

相邻的两个所述套筒式节流孔板上的通孔错排。

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