CN205136938U - 一种天然气流动噪声降噪装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种天然气流动噪声降噪装置，所述降噪装置包括消声圆管、法兰盘和封头，所述降噪装置通过设置在消声圆管的一端的法兰盘安装在天然气管道内；所述消声圆管的管壁上均匀设置有多个第一小孔，所述封头设置在消声圆管的另一端并且封头的中部均匀设置有多个第二小孔。本实用新型的天然气流动噪声降噪装置结构简单、重量轻，便于携带和安装，不需要附加额外动力设备，可快速地把降噪装置安装于噪声较为严重的管道部位，更有效地对管道内天然气低频流动噪声进行降低，能够有效降低低频噪声20dB以上，对保护工作人员、周边居民的身体健康具有良好的应用效果，有利于实现天然气流动噪声的有效控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及天然气输送的技术领域，更具体地讲，涉及一种防止与降低天然气在管道内流动产生的噪声的天然气流动噪声降噪装置。
背景技术
天然气在进行调压计量、分输时，由于管内介质的流动状态产生变化，涡流扰动随之形成，伴随着其与管道壁面之间的摩擦，最终会产生流体动力性噪声。站场流动噪声声源多位于管道内部，受其刚性封闭空间的限制，声波主要沿着钢质管壁辐射，最终借由空气的振动作用向四周进行传播。虽然在传播过程中，由于传播距离的增加、材料介质的吸收、障碍物的屏蔽等使得噪声强度有所降低，但最终结果仍较为严重。
目前的现场操作中，通常采用外裹吸声材料、设置独立隔音箱等临时措施。但由于天然气场站管网存在多种工艺管线和管件等噪声源发声体，其噪声多为低频噪声，虽然低频噪声对生理的直接影响不是那么明显，但是其对人体健康的长远影响却尤为严重，尤其是对孕妇和胎儿的健康危害，低频噪声还对员工的听觉系统、神经系统、心血管系统、消化系统及代谢功能方面具有损害作用。
因此，有必要提供一种有效降低并控制天然气流动低频噪声的天然气流动噪声降噪装置。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种迅速有效地降低发声体低频噪声，实现天然气流动噪声有效控制、节约成本和提高效率的目的。
本实用新型提供了一种天然气流动噪声降噪装置，所述降噪装置包括消声圆管、法兰盘和封头，所述降噪装置通过设置在消声圆管的一端的法兰盘安装在天然气管道内；所述消声圆管的管壁上均匀设置有多个第一小孔，所述封头设置在消声圆管的另一端并且封头的中部均匀设置有多个第二小孔。
根据本实用新型的天然气流动噪声降噪装置的一个实施例，所述封头为半球形封头。
根据本实用新型的天然气流动噪声降噪装置的一个实施例，所述第一小孔和第二小孔的孔径均为2～4mm。
根据本实用新型的天然气流动噪声降噪装置的一个实施例，所述多个第一小孔和多个第二小孔的总面积为所述天然气管道的横截面积的1～2倍。
根据本实用新型的天然气流动噪声降噪装置的一个实施例，相邻的第一小孔之间的孔间距和相邻的第二小孔之间的孔间距均为第一小孔或第二小孔的孔径的4～6倍。
与现有技术相比，本实用新型的天然气流动噪声降噪装置结构简单、重量轻，便于携带和安装，不需要附加额外动力设备，可快速地把降噪装置安装于噪声较为严重的管道部位，更有效地对管道内天然气低频流动噪声进行降低，能够有效降低低频噪声20dB以上，对保护工作人员、周边居民的身体健康具有良好的应用效果，有利于实现天然气流动噪声的有效控制，节约成本并提高效率。
附图说明
图1示出了根据本实用新型示例性实施例的天然气流动噪声降噪装置的结构示意图。
图2示出了未安装和安装有本实用新型的天然气流动噪声降噪装置的汇管的入口直管段末端的噪声低频声压等级对比图。
图3示出了未安装本实用新型的天然气流动噪声降噪装置的汇管的入口直管段末端的低频噪声功率谱密度曲线。
图4示出了安装有本实用新型的天然气流动噪声降噪装置的汇管的入口直管段末端的低频噪声功率谱密度曲线。
附图标记说明：
1-法兰盘、2-消声圆管、3-第一小孔、4-封头、5-第二小孔。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面将具体介绍本实用新型的天然气流动噪声降噪装置。
图1示出了根据本实用新型示例性实施例的天然气流动噪声降噪装置的结构示意图。如图1所示，根据本实用新型的示例性实施例，所述降噪装置包括消声圆管2、法兰盘1和封头4，所述降噪装置通过设置在消声圆管2的一端的法兰盘1安装在天然气管道内；消声圆管2的管壁上均匀设置有多个第一小孔3，封头4设置在消声圆管2的另一端并且封头4的中部均匀设置有多个第二小孔5。
其中，消声圆管2实质上是一个在管壁上开有许多第一小孔3的内部承压气室，因此消声圆管2应按照内部承压容器进行强度校验并考虑小孔集中处的应力影响。并且，设计相邻第一小孔3之间的孔距与多个第一小孔3的排列方式时，不仅需要考虑声学因素，还需要确保第一小孔3均匀对称地分布在消声圆管的管壁上，从而防止小孔喷注气流对降噪装置反作用的不对称而造成的降噪装置附加振动。
法兰盘1设置在消声圆管2的一端并用于将降噪装置与天然气管道相连，既能保证天然气输送过程中的气密性要求，也使得降噪装置方便拆卸和多次利用。
封头4设置在消声圆管2的另一端并用于封闭消声圆管2的另一端，并且封头2的中部均匀开设有一定量的第二小孔5。由于天然气输送时的管内运行压力较高，优选地将封头2设计为半球形封头。由此当管内介质冲击封头时，由于半球面的受力面积较大，其表面冲击力较为分散，能够有效降低管内介质对封头造成的损害；而封头2中部均匀开设的第二小孔5，能起到一定的降噪作用，也能够为本发明的天然气流动噪声装置提供及时排除固体杂质的作用，还能够在第一小孔3堵塞的情况下，保证管道内的输量。
本实用新型的降噪装置的降噪原理是利用天然气流过降噪装置表面的小孔时，天然气流动噪声的主要能量随小孔直径的减小而向高频端移动的特点，随着孔口直径的减小，管内流动噪声能量由低频向高频转移，进而使得低频噪声得到有效控制。而对于高频噪声而言，一方面其在传播过程中的衰减速率较快，到达人耳时不足以造成危害；另一方面，人耳对噪声的频率有一定的接受范围，人耳并不能接收到较高频率的噪声，也即高频噪声并不会对人体造成明显的危害。
根据本实用新型，第一小孔3和第二小孔5的孔径均为2～4mm，优选为3mm，这样在确保了一定的降噪效果的基础上，有效避免了由天然气特殊组分(高含沙、高含水等)导致的小孔堵塞的风险，以及孔径过小导致加工难度过大的问题。多个第一小孔3和多个第二小孔5的总面积为天然气管道的横截面积的1～2倍，优选为1.5倍，这在保证降噪装置对低频噪声的控制的同时，又不影响天然气管道的输气量。相邻的第一小孔3之间的孔间距和相邻的第二小孔5之间的孔间距均为第一小孔3或第二小孔5的孔径的4～6倍，优选为5倍，相邻小孔的间距需要具有适宜的大小以保证各小孔的喷注相互独立，不至形成较大的喷注噪声源。而降噪装置的消声圆管2的长度需优先满足小孔孔径、小孔总面积以及小孔孔距三者的要求，可以根据使用需求和实际工况具体设计。
并且，为了确保所述降噪装置的使用寿命和易加工性，优选地使降噪装置由焊接性能良好并且对局部集中应力不敏感的塑性金属材料制成，例如低碳钢。
在使用时，本实用新型的天然气流动噪声降噪装置可以通过法兰连接的方式安装于低频噪声较为严重的弯头、汇管前的直管段内部。下面将结合未安装和安装有本实用新型的天然气流动噪声降噪装置的汇管的入口直管段末端的噪声检测数据来对本实用新型天然气流动噪声降噪装置的降噪效果进行更为直观的说明。
图2示出了未安装和安装有本实用新型的天然气流动噪声降噪装置的汇管的入口直管段末端的噪声低频声压等级对比图，其中，A代表未安装降噪装置的数据，B代表安装有降噪装置的数据。由图2可知，本实用新型的降噪装置能够有效降低汇管内的流动噪声声压级，降噪效果最高可达37.4dB，平均降噪等级达到20.9dB。
图3示出了未安装本实用新型的天然气流动噪声降噪装置的汇管的入口直管段末端的低频噪声功率谱密度曲线，图4示出了安装有本实用新型的天然气流动噪声降噪装置的汇管的入口直管段末端的低频噪声功率谱密度曲线。由图3和图4可知，在未安装降噪装置的情况下，天然气流动噪声的音波能量主要集中在低频阶段；在安装有降噪装置的情况下，低频阶段的噪声音波能量有了明显降低，也即本实用新型的降噪装置能够实现天然气管道内低频流动噪声的有效降低。
综上所述，本实用新型的天然气流动噪声降噪装置结构简单、重量轻，便于携带和安装，不需要附加额外动力设备，可快速地把降噪装置安装于噪声较为严重的管道部位，更有效地对管道内天然气低频流动噪声进行降低，能够有效降低低频噪声20dB以上，对保护工作人员、周边居民的身体健康具有良好的应用效果，有利于实现天然气流动噪声的有效控制，节约成本并提高效率。
本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (5)
1.一种天然气流动噪声降噪装置，其特征在于，所述降噪装置包括消声圆管、法兰盘和封头，所述降噪装置通过设置在消声圆管的一端的法兰盘安装在天然气管道内；所述消声圆管的管壁上均匀设置有多个第一小孔，所述封头设置在消声圆管的另一端并且封头的中部均匀设置有多个第二小孔。
2.根据权利要求1所述的天然气流动噪声降噪装置，其特征在于，所述封头为半球形封头。
3.根据权利要求1所述的天然气流动噪声降噪装置，其特征在于，所述第一小孔和第二小孔的孔径均为2～4mm。
4.根据权利要求1或3所述的天然气流动噪声降噪装置，其特征在于，所述多个第一小孔和多个第二小孔的总面积为所述天然气管道的横截面积的1～2倍。
5.根据权利要求1或3所述的天然气流动噪声降噪装置，其特征在于，相邻的第一小孔之间的孔间距和相邻的第二小孔之间的孔间距均为第一小孔或第二小孔的孔径的4～6倍。
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| CN105179869A (zh) * | 2015-10-27 | 2015-12-23 | 刘恩斌 | 一种天然气流动噪声降噪装置 |
| CN106352194A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-01-25 | 西南石油大学 | 一种天然气喷射噪声降噪装置 |
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