CS248064B1

CS248064B1 - Silencer of the exhausted steam

Info

Publication number: CS248064B1
Application number: CS501584A
Authority: CS
Inventors: Juraj Simko; Vladimir Hasko
Original assignee: Juraj Simko; Vladimir Hasko
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1987-01-15

Abstract

Účelom riešenia je zvýšit účinnost tlme- mia hlukov u náběhových a poistných ventilov parných kotlov v oblasti nízkých frekvenci!, dosahovanú expanznými tlmičmi hluku, pri zachovaní všetkých ich stávajúcich předností. Tohoto účinku sa dosahuje pre- dradením reflexnej komory před expandér. Reflesná komora je tvořená válcovým telesom uzatvoreným dnami, pričom vo vnútornej časti komory má vstupná rúra priechod- zie otvory a reflexná komora pozostáva z jednej alebo viacerých sekcií oddělených přepážkami. Reflexná komora odráža časť akustickej energie transportované) nízko- frekvenčnými zložkami hluku spát, smerom k zdrojů hluku. Týmto sposobom je zabráněné prieniku níakofrekvenčných hlukov do okolia výfuku páry, čo má priaznivý vplyv na celková hladinu hluku v okolí výfuku. Tlmič je možné využit všade tam, kde sa jedná o vypúšťsnie přetlakových plynov a pár do ovzdušia s primárným zdrojom hluku, majúcim podstatný vplyv na hladinu hluku v okolí výfuku.The purpose of the solution is to increase the noise damping efficiency of start-up and safety valves of steam boilers in the low frequency range, achieved by expansion silencers, while maintaining all their existing advantages. This effect is achieved by replacing the reflective chamber in front of the expander. The reflecting chamber is formed by a bottom-closed cylindrical body, the inlet tube having openings in the inner part of the chamber, and the reflecting chamber consisting of one or more sections separated by partitions. The reflecting chamber reflects a portion of the acoustic energy transported by the low-frequency components of the noise to sleep, toward the noise sources. This method prevents the penetration of high frequency noise into the surroundings of the steam exhaust, which has a beneficial effect on the overall noise level around the exhaust. The silencer can be used wherever there is a discharge of pressurized gases and vapors into the air with a primary source of noise having a significant effect on the noise level around the exhaust.

Description

Vynález sa týká tlmiča hluku páry, určeného hlavně pre výfukové potrubia náběhových a poistných ventilov parných kotlov.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a steam silencer for use in the exhaust pipes of steam boiler start-up and safety valves.

Pri výfuku páry cez ventil dochádza za sedlom ventila k náhlej, skokové} zmene měrného objemu páry, čo má spolu s rýchlosťou blízkou kritické), za následok tvorenie pulzačných tlakových vín a oblastí s intenzívnou turbulenciou páry. Oba spomenuté javy sú sprevádzané emisiou hluiku, označovaného ako primárný, ktorý sa připojeným výfukovým potrubím šíři až k ústiu potrubia do atmosféry. V dosledku vysokej rýchlosti prúdiacej páry vzniká vo výfukovom potrubí dalšia časť hluku (sekundárný hluk) a spolu s primárným hlukom zvyšujú hladinu hluku v okolí výstupu ipary do atmosféry nad prípustnú medzu.When the steam is discharged through the valve, a sudden, step change in the specific volume of steam, which, together with the velocity close to critical, occurs behind the valve seat, results in the formation of pulsating pressure waves and areas with intense steam turbulence. Both of these phenomena are accompanied by the emission of noise, referred to as primary, which extends through the connected exhaust pipe to the mouth of the pipe into the atmosphere. As a result of the high velocity of the flowing vapor, an additional amount of noise (secondary noise) is generated in the exhaust pipe and, together with the primary noise, increases the noise level around the outlet of the steam to the atmosphere above the allowable limit.

Doteraz známe a používané tlmiče hluku sú expanzného alebo absorpčného typu. Medzi expanzně tlmiče patria tlmiče hluku redukčných a poistných ventilov, vytvořené v tvare difúzora s vostavanou kaskádou sít so škrtiacimi otvormi, v ktorých sa postupné maří celá kinetická energia páry. Nevýhodou týchto tlmičov je značná stavebná dížka. Medzi najrozšírenejšie tlmiče patria tlmiče pozostávajúce zo vstupnej rúry, z expandéra, machádzajúceho sa na konci vstupnej rúry a z iplášťa usmerňujúceho páru vystupujúcu do atmosféry. Pripojenie plášťa tlmiča o vstupnú rúru je převedené pomocou kuželových preehodov, príp. klenutých a plochých dien. Tlmiaceho účinku sa dosahuje rozdělením prúdu páry na množstvo malých prúdov. Spoločným nedostatkom spomenutých tlmičov je malá účinnost tlmemia hluku v oblasti nízkých frekvencií. Ďalej sú známe absopčné tlmiče, v ktorých dochádza k premene akustickej energie na tepelnú třením častíc páry o vláknitú alebo poréznu štruktúru absorpčného materiálu. Pre tlmenie hluku nízkých frekvencií je nutné použiť hrubé vrstvy pohlcujúceho materiálu, čo zváčšuje rozměry a hmotnosti takýchto zariadení. Naviac sa u týchto tlmičov -nedá trvale zaručit rovnaká účinnost tlmenia hluku po niekofkoročmej prevádzke. Vplyvom změny stavu absorpčných materiálov sa účinnost’ tlmenia hluku znižuje.So far known and used silencers are of the expansion or absorption type. Expansion dampers include noise dampers of pressure reducing and safety valves, designed in the form of a diffuser with a built-in cascade of throttling sieves, in which the entire kinetic energy of the steam is gradually measured. The disadvantage of these dampers is the considerable construction length. The most widespread silencers include silencers consisting of an inlet pipe, an expander extending at the end of the inlet pipe, and an enclosure directing vapor entering the atmosphere. The connection of the damper housing to the inlet pipe is carried out by means of conical leakage, resp. arched and flat diens. The damping effect is achieved by dividing the steam stream into a number of small streams. A common drawback of these silencers is the low efficiency of the noise attenuators in the low frequency range. Absorbent dampers are also known in which acoustic energy is converted to thermal by friction of the steam particles against the fibrous or porous structure of the absorbent material. For low frequency noise attenuation, it is necessary to use thick layers of absorbing material, which increases the dimensions and weights of such devices. In addition, the same silencing efficiency after several years of operation can always be guaranteed with these silencers. Due to the change in the state of absorbent materials, the noise attenuation efficiency decreases.

Podstata tlmiča hluku vyfukované] páry tvořeným vstupnou rúrou, expandérom, kuželovým prechodom a usměrňovacím plášťom podlá vynálezu spočívá v tom, že na vstupnú rúru expanzného tlmiča hluku sa umiestnl reflexná komora. Reflexnú komoru tvoří vialec uzatvorený dnami, centrom ktoného prechádza vstupná rúra tlmiča. Vo vnútri reflexnej komory má vstupná rúra po svojom obvode priechodzie otvory. Radiálnymi přepážkami može byť vnútorný objem komory rozdělený ,na dve alebo viac sekcií.The essence of the exhaust-silencer consists of an inlet pipe, an expander, a conical passage and a baffle according to the invention, characterized in that a reflective chamber has been placed on the inlet pipe of the expansion silencer. The reflective chamber is formed by a vial closed by a bottom, through which the inlet pipe of the silencer passes. Inside the reflective chamber, the inlet pipe has openings along its perimeter. By means of radial baffles, the internal volume of the chamber may be divided into two or more sections.

Výhodou takejto konštrukcie expanzno-reflexného tlmiča hluku je, že reflexná komora odráža časť akustickej energie, transportovanej nízkofrekvenčnými zložkami hluku od ventila do atmosféry, spát, smerom k zdrojů hluku. Týmto sposobom je zabráněné prieniku nízkofrekvenčných hlukov do okolia výfuku páry, čo sa priaznivo prejaví na celkovej hladině hluku. Zlepšením akustických vlastností expanzných tlmičov hluku v oblasti nízkých frekvencií sa dosiahne vyššej efektivnosti -tlmenia hluku vznikajúceho pri výfuku páry do atmosféry. Poikles hladiny akustického tlaku za reflexnou komorou je maximálny v oblasti rezonančnej frekvencie komory. K dosiahnutiu vyššieho účinku je účelné rozdělit reflexnú komoru přepážkami na dve alebo viac sekcií s různými rezonančnými frekvenciami.An advantage of such an expansion-reflective silencer design is that the reflective chamber reflects a portion of the acoustic energy transported by the low-frequency noise components from the valve to the atmosphere, to sleep, towards the noise sources. In this way, low-frequency noise is prevented from entering the vicinity of the exhaust, which is beneficial for the overall noise level. By improving the acoustic properties of the expansion silencers in the low-frequency region, a higher efficiency of attenuating the noise produced by the exhaust to the atmosphere is achieved. The decrease of the sound pressure level behind the reflective chamber is maximal in the area of the resonant frequency of the chamber. In order to achieve a higher effect, it is expedient to divide the reflective chamber with baffles into two or more sections with different resonant frequencies.

Na pripojenom výkrese je na pripojenom obrázku schematicky znázorněné prevedenie tlmiča hluku vyfukovanej páry podfa vynálezu. Reflexná komora sa v tomto případe skládá z troch sekcií.The attached drawing shows schematically an embodiment of the exhaust silencer according to the invention. The reflective chamber in this case consists of three sections.

Tlmič hluku vyfukovanej páry sa skládá z reflexnej komory 1, vstupnej rúry 4, z expandéra 8, z kuželového přechodu 10 a z usmerňovacieho plášťa 11. Reflexná komora 1 pozostáva z válcového telesa 2 uzatvoreného dnami 3. Reflexná komora 1 může byť přepážkami 12 rozdělená na dve alebo viac sekcií 13. V mieste reflexnej komory 1 sú na vstupnej rúre 4 priechodzie otvory 5 a za reflexnou komorou 1 sa nachádzajú otvory 7, tvoriace prvý expanzný stupeň. Vstupná rúra 4 je uzavretá dnom 6. Expandér 8, nachádzajúci sa na konci vstupnej rúry 4, pozostáva zo sústavy súosých koncentrických perforovaných valcov 9, ktorých otvory sú vzájomné radiálně a axiálně presadené. Na reflexnej komoře 1 je navařený kuželový přechod 10 s usměrňovacím -plášťom 11.The exhaust silencer consists of a reflective chamber 1, an inlet pipe 4, an expander 8, a conical transition 10 and a baffle 11. The reflective chamber 1 consists of a cylindrical body 2 closed by bottoms 3. The reflective chamber 1 can be divided into two by baffles 12 or more sections 13. At the point of the reflecting chamber 1 there are openings 5 on the inlet pipe 4 and behind the reflecting chamber 1 there are holes 7 forming the first expansion stage. The inlet pipe 4 is closed by the bottom 6. The expander 8, located at the end of the inlet pipe 4, consists of a set of concentric concentric perforated cylinders 9, whose openings are offset radially and axially relative to each other. A conical transition 10 with a baffle 11 is welded to the reflective chamber 1.

Para prúdi spojovacím potrubím od ventila k tlmiču hluku a vstupnou rúrou 4 vstupuje do telesa tlmiča. Spolu s ňou sa od sedla ventila, smerom k výfuku páry do atmosféry, šíři primárný hluk. Otvory 5 vo vstupnej rúre 4 predstavujú diskontinuitu prietočného prierezu, na ktorej dojde k odrazu časti akustickej energie spát, smerom k zdrojů hluku. Parametre páry sa pri přechode reflexnou komorou 1 nemenia. Otvormi prvého expanzného stupňa 7 vstupuje para do prstencového medzlpriestoru, v ktorom v důsledku náhlých zmien směru prúdenia páry dochádza k premene kinetickej energie páry na tepelnú a tým k poklesu tlaku páry. Na dalších expanzných stupňoch klesá tlak rovnakým spůsobom až na hodnotu rov,nú atmosferickému tlaku. Expanzia může prebiehať za kritických aj podkritických pomerov. Po výstupe z posíedného expanzného stupňa je prúd páry kuželovým prechodom z usměrňovacím plášťom otočený smerom bore.The steam flows through the connecting pipe from the valve to the silencer and through the inlet pipe 4 it enters the silencer body. Along with it, primary noise is propagated from the saddle towards the exhaust to the atmosphere. The openings 5 in the inlet pipe 4 represent the discontinuity of the cross-sectional area at which a part of the acoustic energy of sleep is reflected towards the noise sources. The steam parameters do not change when passing through the reflection chamber 1. Through the orifices of the first expansion stage 7, steam enters the annular interspace, in which the sudden changes in the direction of the steam flow result in the conversion of the kinetic energy of the steam to the thermal and thus the drop in the steam pressure. At other expansion stages, the pressure drops in the same manner up to a value equal to atmospheric pressure. Expansion can occur under both critical and subcritical conditions. Upon exiting from the last expansion stage, the steam flow by the conical transition from the baffle is turned upward.

Vynález je možné použiť všade itam, kde sa jedná o vypúšťanie přetlakových plynov a pár do ovzdušia, s primárným zdrojom hluku (armatúra, technologický proces), majúcim podstatný vplyv na hladinu hluku v okolí výfuku.The invention can be used wherever there is a discharge of pressurized gases and vapors into the atmosphere with a primary source of noise (armature, technological process) having a significant effect on the noise level around the exhaust.

Claims

A blown steam silencer consisting of an inlet pipe, an expander, a conical transition and a baffle, characterized in that on the inlet pipe (4) there is a reflective chamber (11) formed by a cylindrical body (2) enclosed by bottoms (3). The reflecting chamber (1) consists of one or more sections (13) separated by partitions (12).