JP2015068505A - Ground flare - Google Patents

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Nobuyuki Tsukamoto
信行 塚本
大輔 中原
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大輔 中原
加藤 壮一郎
Soichiro Kato
壮一郎 加藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an influence on surroundings due to low frequency vibration, with simpler means than conventional one.SOLUTION: A ground flare A includes: a windshield 2 provided upright on a ground with an upper end thereof being open; an air introduction section 3 through which combustion air can pass; a stack 4 provided upright on the air introduction section 3; and burners 5 provided within the stack 4. The ground flare A includes a plurality of acoustic pressure release holes 4a arranged in regions corresponding to a loop of a stationary wave of vibration generated in the windshield 2 and the stack 4, in a height direction of the windshield 2 or the stack 4, and for releasing an acoustic pressure to outside.

Description

本発明は、グランドフレアに関する。   The present invention relates to a ground flare.

下記特許文献1には、可燃性排ガスを煙突下端のバーナで燃焼処理し、煙突下端及びバーナの周囲が風防により囲まれたグランドフレアにおいて、煙突及び風防よりなるグランドフレア塔体から発生する低周波振動(音響振動)の固有振動数の変更、グランドフレア塔体の複数化、及びグランドフレア塔体内部への低周波振動吸収体設置の中から少なくとも1つを選択し、グランドフレア塔体の低周波騒音音圧レベルを低減することが開示されている。   In Patent Document 1 below, combustible exhaust gas is burned with a burner at the bottom of the chimney, and a low frequency generated from a ground flare tower composed of the chimney and the windshield in a ground flare surrounded by a windshield at the bottom of the chimney and the burner. Select at least one of the change of the natural frequency of vibration (acoustic vibration), multiple ground flare towers, and installation of low frequency vibration absorbers inside the ground flare tower. Reducing the frequency noise sound pressure level is disclosed.

また、この特許文献1には、上記固有振動数の変更、つまり低周波振動の高周波化を実現するための具体的な手段として、煙突の高さ方向において共鳴周波数により発生する音圧モードの「腹」となる位置に開口部(煙突開口部)を設けることが記載されている。すなわち、特許文献1に記載された技術は、煙突及び風防よりなるグランドフレア塔体から発生する低周波振動の固有振動数の変更、つまり低周波振動を煙突の本来の固有振動数よりも高い周波数に変移させることにより、低周波振動に起因して周囲の物体が共振・振動することを防止するものである。   Further, in this Patent Document 1, as a specific means for realizing the above-described change of the natural frequency, that is, higher frequency of the low-frequency vibration, “Sound pressure mode generated by the resonance frequency in the height direction of the chimney” It is described that an opening (chimney opening) is provided at a position that becomes an “abdomen”. That is, the technique described in Patent Document 1 is a modification of the natural frequency of low-frequency vibration generated from a ground flare tower composed of a chimney and a windshield, that is, the low-frequency vibration is higher in frequency than the original natural frequency of the chimney. By shifting to, the surrounding objects are prevented from resonating and vibrating due to low frequency vibration.

特開2010−156508号公報JP 2010-156508 A

ところで、上記従来技術では、低周波振動の周波数を高い周波数に変移させるために音圧モードの「腹」となる位置に、煙突の周方向において比較的広い範囲(90°〜360°)かつ比較的大きな開口面積比(25%以上)の煙突開口部を設ける。   By the way, in the above prior art, a comparatively wide range (90 ° to 360 °) in the circumferential direction of the chimney is compared with the position that becomes the “antinode” of the sound pressure mode in order to shift the frequency of the low frequency vibration to a high frequency. A chimney opening with a large opening area ratio (25% or more) is provided.

しかしながら、煙突の機械的な強度を確保する必要から、煙突開口部の周方向における範囲や開口面積比は当然に制限されるので、上記従来技術には実用性に欠ける面がある。例えば、既存のグランドフレアに上記従来技術を適用しようとする場合、煙突開口部について十分な範囲や十分な開口面積比が得られなかったり、あるいは十分な範囲や十分な開口面積比を得るためには煙突に補強処理を施す必要が発生し得る。   However, since it is necessary to secure the mechanical strength of the chimney, the range and the opening area ratio of the chimney opening in the circumferential direction are naturally limited. For example, when applying the above prior art to an existing ground flare, in order to obtain a sufficient range or sufficient opening area ratio for the chimney opening, or to obtain a sufficient range or sufficient opening area ratio May require reinforcement of the chimney.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、従来よりも簡便な手段で低周波振動による周囲への影響を低減することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to reduce the influence on the surroundings due to low-frequency vibrations with simpler means than before.

上記目的を達成するために、本発明では、第1の解決手段として、バーナと、該バーナの上方あるいは前記バーナが途中に位置するように立設された煙突と、前記バーナの側方あるいは前記煙突の下端を少なくとも囲うように立設された風防と、を備えるグランドフレアにおいて、前記煙突あるいは前記風防の高さ方向において、前記煙突及び前記風防に発生する音響振動の定在波の腹に相当する部位に音圧を外部に逃す開口を備える、という手段を採用する。   In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solving means, a burner, a chimney erected so that the burner is located above or in the middle of the burner, a side of the burner or the A ground flare comprising at least a windshield that surrounds the lower end of the chimney, and corresponds to an antinode of a standing wave of acoustic vibration generated in the chimney and the windshield in the height direction of the chimney or the windshield. A means is adopted in which an opening for escaping the sound pressure to the outside is provided at the part to be operated.

また、本発明では、第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記開口は、前記煙突及び前記風防を前記煙突の高さ及び前記風防の高さとの和を管長とすると共に両端が開放された単一の開管とみなし、該開管に発生する音響振動の定在波の腹に相当する部位に設けられる、という手段を採用する。   According to the present invention, as the second solving means, in the first solving means, the opening has the chimney and the windshield with the sum of the height of the chimney and the height of the windshield and the both ends. Is taken as a single open tube and is provided at a portion corresponding to the antinode of the standing wave of the acoustic vibration generated in the open tube.

また、本発明では、第3の解決手段として、上記第2の解決手段において、前記定在波の腹に相当する部位は、前記開管に開口端補正を施して得られる実効的な管長に基づいて設定される、という手段を採用する。   In the present invention, as a third solution, in the second solution, the portion corresponding to the antinode of the standing wave has an effective tube length obtained by performing open end correction on the open tube. The method of being set based on is adopted.

また、本発明では、第4の解決手段として、上記第1〜第3のいずれかの解決手段において、前記定在波の腹に相当する部位には、前記開口が前記煙突あるいは前記風防の周方向に離散的に複数設けられる、という手段を採用する。   In the present invention, as a fourth solving means, in any one of the first to third solving means, the opening corresponds to the antinode of the standing wave, and the opening is located around the chimney or the windshield. A means of providing a plurality of discretely in the direction is adopted.

また、本発明では、第5の解決手段として、上記第1〜第4のいずれかの解決手段において、前記煙突あるいは前記風防の高さ方向において、前記定在波の腹に相当する部位に加えて、当該部位から一定距離離れた部位に補助開口を設ける、という手段を採用する。   In the present invention, as a fifth solving means, in any one of the first to fourth solving means, in addition to a portion corresponding to the antinode of the standing wave in the height direction of the chimney or the windshield. Thus, a means of providing an auxiliary opening at a part away from the part by a certain distance is adopted.

本発明によれば、煙突及び風防に発生する音響振動の定在波の腹に相当する部位に音圧を外部に逃す開口を備えるので、当該開口について従来技術のように音響振動の周波数を高周波するための開口に比較して開口面積比を小さくすることが可能であり、よって従来よりも簡便な手段で音響振動による周囲への影響を低減することができる。   According to the present invention, the opening corresponding to the antinode of the standing wave of the acoustic vibration generated in the chimney and the windshield is provided with the opening for releasing the sound pressure to the outside. Therefore, the aperture area ratio can be reduced as compared with the opening for the purpose, and therefore the influence on the surroundings due to the acoustic vibration can be reduced by a simpler means than conventional.

本発明の一実施形態に係るグランドフレアAの構成を示す垂直断面図である。It is a vertical sectional view showing the composition of ground flare A concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るグランドフレアAの構成を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view showing the composition of ground flare A concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るグランドフレアAにおける低周波振動(音響振動)の音場を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the sound field of the low frequency vibration (acoustic vibration) in the ground flare A which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係るグランドフレアAは、プラントにおいて余剰に発生した可燃性ガスを処理対象として燃焼処理するための設備である。このグランドフレアAは、例えばLNG基地に備えられ、LNGタンクで不可避的に発生するBOGガス(ボイルオフガス)を燃焼処理する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The ground flare A according to the present embodiment is a facility for performing a combustion process on a combustible gas generated excessively in a plant as a processing target. The ground flare A is provided in, for example, an LNG base, and burns BOG gas (boil-off gas) inevitably generated in the LNG tank.

また、このグランドフレアAは、図1及び図2に示すように、基礎1、風防2、空気導入部3、煙突4、複数のバーナ5、供給管6、第1制御弁7、第2制御弁8、第3制御弁9及びパイロットバーナ10を少なくとも備えている。なお、上記風防2は一般に「フェンス」とも呼ばれ、また煙突4は「スタック」とも呼ばれている。   1 and 2, the ground flare A includes a foundation 1, a windshield 2, an air introduction unit 3, a chimney 4, a plurality of burners 5, a supply pipe 6, a first control valve 7, and a second control. At least a valve 8, a third control valve 9, and a pilot burner 10 are provided. The windshield 2 is generally called a “fence”, and the chimney 4 is also called a “stack”.

基礎1は、上面が水平面となるように地上に構築されたコンクリート構造物である。風防2は、上端が開放状態で地上に立設された円筒体である。より詳しくは、風防2は、基礎1の上面との間に隙間が存在しない状態で基礎1上に垂直状態に設置された円筒体である。さらに言うと、風防2の下端は全周において基礎1の上面と接触した状態であるが、風防2の上端は完全に開放状態である。   The foundation 1 is a concrete structure constructed on the ground such that the upper surface is a horizontal plane. The windshield 2 is a cylindrical body erected on the ground with the upper end open. More specifically, the windshield 2 is a cylindrical body that is installed on the foundation 1 in a vertical state with no gap between the windshield 2 and the upper surface of the foundation 1. Further, the lower end of the windshield 2 is in contact with the upper surface of the foundation 1 all around, but the upper end of the windshield 2 is completely open.

空気導入部3は、上記風防2の内側に当該風防2に対して同心状に構築された略円筒状の開口である。例えば、空気導入部3は、所定間隔を空けて円環状に配置された複数の支柱によって構成されており、基礎1の上面から所定の高さに亘って、また略全周に亘って燃焼用空気の通過が自在である。   The air introduction part 3 is a substantially cylindrical opening constructed concentrically with the windshield 2 inside the windshield 2. For example, the air introduction part 3 is comprised by the several support | pillar arrange | positioned at predetermined intervals at the annular | circular shape, it is for combustion over the predetermined height from the upper surface of the foundation 1, and substantially the perimeter. Air can pass freely.

煙突4は、上記空気導入部3の上に垂直姿勢で設けられた円筒体である。この煙突4は、上記空気導入部3と同一径であり、所定の長さを有している。なお、煙突4の長さ(高さ)は、複数のバーナ5で発生する火炎が外部から視認できないように、つまり煙突4の上端が火炎の上端よりも高くなるように設定されている。   The chimney 4 is a cylindrical body provided on the air introduction part 3 in a vertical posture. The chimney 4 has the same diameter as the air introduction part 3 and has a predetermined length. The length (height) of the chimney 4 is set so that the flame generated in the plurality of burners 5 cannot be visually recognized from the outside, that is, the upper end of the chimney 4 is higher than the upper end of the flame.

バーナ5は、上記煙突4の内部、かつ当該煙突4内において上記空気導入部3の上端よりも若干高い位置(水平位置)に所定間隔を空けて複数設けられている。このような複数のバーナ5は、風防2の上端から風防2内に取り込まれ、さらに空気導入部3を介して煙突4内に取り込まれた燃焼用空気を酸化剤として、上述した可燃性ガス(処理対象)を燃焼させる。   A plurality of burners 5 are provided in the chimney 4 and at a position (horizontal position) slightly higher than the upper end of the air introduction part 3 in the chimney 4 with a predetermined interval. Such a plurality of burners 5 are taken into the windshield 2 from the upper end of the windshield 2, and further, the combustion air taken into the chimney 4 through the air introduction part 3 is used as an oxidant to combustible gas ( To be treated.

供給管6は、複数のバーナ5に可燃性ガス(処理対象)を供給する配管である。この供給管6は、風防2を貫通して当該風防2内に引き込まれ、さらに空気導入部3を介して煙突4内に引き込まれるが、図2に示すように、風防2を貫通する前段階で第1分岐管6a、第2分岐管6b及び第3分岐管6cに分岐して風防2内に引き込まれる。   The supply pipe 6 is a pipe that supplies a plurality of burners 5 with a combustible gas (processing target). The supply pipe 6 passes through the windshield 2 and is drawn into the windshield 2 and is further drawn into the chimney 4 through the air introduction part 3. However, as shown in FIG. Thus, the first branch pipe 6a, the second branch pipe 6b, and the third branch pipe 6c are branched into the windshield 2.

第1分岐管6aの先端には第1グループ(第1ステージ)を構成する複数のバーナ5aが接続され、第2分岐管6bの先端には第2グループ(第2ステージ)を構成する複数のバーナ5bが接続され、また第3分岐管6cの先端には、第3グループ(第3ステージ)を構成する複数のバーナ5cが接続されている。なお、図2では、便宜上、風防2を省略している。   A plurality of burners 5a constituting the first group (first stage) are connected to the tip of the first branch pipe 6a, and a plurality of burners 5a constituting the second group (second stage) are connected to the tip of the second branch pipe 6b. A burner 5b is connected, and a plurality of burners 5c constituting a third group (third stage) are connected to the tip of the third branch pipe 6c. In FIG. 2, the windshield 2 is omitted for convenience.

また、上記供給管6には、第1制御弁7が設けられ、第2分岐管6bには第2制御弁8が設けられ、第3分岐管6cには第3制御弁9が設けられている。第1制御弁7は、グランドフレアAで可燃性ガスを燃焼処理する必要が生じた場合に開状態に設定され、グランドフレアAでの可燃性ガスの処理が必要ない場合には閉状態に設定される。   The supply pipe 6 is provided with a first control valve 7, the second branch pipe 6b is provided with a second control valve 8, and the third branch pipe 6c is provided with a third control valve 9. Yes. The first control valve 7 is set to an open state when a combustible gas needs to be combusted in the ground flare A, and is set to a closed state when a combustible gas treatment is not required in the ground flare A. Is done.

第2制御弁8及び第3制御弁9は、グランドフレアAで処理する可燃性ガスの量に応じて開閉される制御弁である。すなわち、第2制御弁8及び第3制御弁9は、可燃性ガスの量が比較的少ない場合は閉状態とされ、可燃性ガスの量が多くなると開状態とされる。なお、このような第1制御弁7、第2制御弁8及び第3制御弁9は、プラントの運転を制御する制御装置(プラント制御装置)によって開閉状態が制御される。   The 2nd control valve 8 and the 3rd control valve 9 are control valves opened and closed according to the quantity of combustible gas processed with grand flare A. That is, the second control valve 8 and the third control valve 9 are closed when the amount of combustible gas is relatively small, and are opened when the amount of combustible gas increases. The first control valve 7, the second control valve 8, and the third control valve 9 are controlled to be opened and closed by a control device (plant control device) that controls the operation of the plant.

パイロットバーナ10は、第1ステージのバーナ5aを着火させるために別途設けられた着火専用バーナであり、当該バーナ5aの近傍に設けられている。なお、第2ステージのバーナ5b及び第3ステージのバーナ5cには、着火専用バーナが設けられていない。第2ステージのバーナ5b及び第3ステージのバーナ5cの着火は、当該第2ステージのバーナ5b及び第3ステージのバーナ5cへの可燃性ガス(処理対象)の供給が開始されることにより、第1ステージのバーナ5aの火炎が燃え移ることにより行われる。なお、このパイロットバーナ10も上記プラント制御装置によって制御される。   The pilot burner 10 is an ignition dedicated burner provided separately to ignite the first stage burner 5a, and is provided in the vicinity of the burner 5a. The second stage burner 5b and the third stage burner 5c are not provided with an ignition dedicated burner. The ignition of the burner 5b of the second stage and the burner 5c of the third stage is started by supplying the combustible gas (processing target) to the burner 5b of the second stage and the burner 5c of the third stage. This is done by the flame of the first stage burner 5a being burned out. The pilot burner 10 is also controlled by the plant control device.

さらに、本グランドフレアAの特徴的構成について説明すると、上記煙突4には、風防2及び煙突4が共振することによって発生する低周波振動(音響振動)を低減するために、当該低周波振動の音圧を外部に逃す音圧逃し孔4a(開口)が形成されている。上記低周波振動は、複数のバーナ5が発する燃焼音を主音源とし、風防2及び煙突4が全体として1つの開管Bと見なすことができる風防2及び煙突4の固有振動数で共振することによって発生する音響振動である。   Further, the characteristic configuration of the ground flare A will be described. The chimney 4 has a low-frequency vibration in order to reduce low-frequency vibration (acoustic vibration) generated when the windshield 2 and the chimney 4 resonate. A sound pressure relief hole 4a (opening) for letting out the sound pressure to the outside is formed. The low-frequency vibration resonates at the natural frequency of the windshield 2 and the chimney 4 where the combustion sound generated by the plurality of burners 5 is a main sound source and the windshield 2 and the chimney 4 can be regarded as one open tube B as a whole. Is an acoustic vibration generated by

風防2及び煙突4からなる上記開管Bは、図3に示すように、両端が開放端、かつ、基礎1を基準とする風防2の高さH1と同じく基礎1を基準とする煙突4の高さH2との和を管長とする音場である。すなわち、この開管Bは、風防2を基礎1の上面で折り返して得られるような形状を備えている。個のような開管B(音場)には、当該開管B(音場)が共振することによって、管長を半波長とすると共に両端を「節」とする基本波の定在波が発生する。   As shown in FIG. 3, the open tube B composed of the windshield 2 and the chimney 4 has both ends of the chimney 4 with reference to the foundation 1 as well as the height H1 of the windshield 2 with reference to the foundation 1. It is a sound field having the pipe length as the sum of the height H2. That is, the open tube B has a shape obtained by folding the windshield 2 on the upper surface of the foundation 1. In such an open tube B (sound field), when the open tube B (sound field) resonates, a standing wave of a fundamental wave having a tube length of half wavelength and “nodes” at both ends is generated. To do.

ここで、上記開管B(音場)には、基本波の定在波以外にも高調波の定在波が発生し得る。しかしながら、周囲環境への影響が最も大きい低周波振動は基本波であり、よって上記音圧逃し孔4aは、煙突4の高さ方向において、基本波の定在波の「腹」相当する位置(部位)に設けられている。例えば、上記高さH1を10m、上記高さH2を30mとした場合、上記高調波の周波数は約4Hzとなる。このような極低周波の振動は、可聴域から外れているものの、周囲環境への影響が最も大きいので低減が要求されている。   Here, in the open tube B (sound field), harmonic standing waves can be generated in addition to the fundamental standing wave. However, the low-frequency vibration having the greatest influence on the surrounding environment is the fundamental wave, and thus the sound pressure relief hole 4a is located in the height direction of the chimney 4 at a position corresponding to the “antinode” of the standing wave of the fundamental wave ( Part). For example, when the height H1 is 10 m and the height H2 is 30 m, the harmonic frequency is about 4 Hz. Although such extremely low frequency vibrations are out of the audible range, they have the greatest impact on the surrounding environment and are required to be reduced.

また、上記音圧逃し孔4aは、煙突4の周方向において、離散的に複数設けられている。例えば、煙突4の周方向における音圧逃し孔4aの間隔は局所的に間隔が異なるものではなく、一定間隔である。さらに、煙突4の周方向に配列する複数の音圧逃し孔4aは、すべて同一形状かつ同一サイズであり、異なる形状や異なるサイズではない。なお、煙突4の周方向に複数の音圧逃し孔4aを設けた場合、煙突4において環状に音圧逃し孔4aが設けられた部位の機械的強度が低下するので、音圧逃し孔4aの形状については、当該機械的強度の低下を極力抑えるような形状(例えば円形)が好ましい。   The sound pressure relief holes 4 a are provided in a discrete manner in the circumferential direction of the chimney 4. For example, the intervals of the sound pressure relief holes 4a in the circumferential direction of the chimney 4 are not different locally but are constant intervals. Furthermore, the plurality of sound pressure relief holes 4a arranged in the circumferential direction of the chimney 4 are all the same shape and the same size, and are not different shapes or different sizes. When a plurality of sound pressure relief holes 4 a are provided in the circumferential direction of the chimney 4, the mechanical strength of the portion of the chimney 4 where the sound pressure relief holes 4 a are annularly lowered is reduced, so that the sound pressure relief holes 4 a About a shape, the shape (for example, circular shape) which suppresses the fall of the said mechanical strength as much as possible is preferable.

次に、本グランドフレアAの作用・効果について詳しく説明する。
本グランドフレアAでは、可燃性ガスの燃焼処理が必要な事態となると、プラント制御装置によって第1制御弁7が閉状態から開状態に設定され、さらにプラント制御装置によってパイロットバーナ10が作動させられることによって、第1ステージのバーナ5aが着する。また、可燃性ガスの量が比較的多い場合、プラント制御装置は、上記第1制御弁7に加えて、第2制御弁8及び第3制御弁9をも開状態に設定し、第2ステージのバーナ5b及び第3ステージのバーナ5cをも着火させる。
Next, functions and effects of the present ground flare A will be described in detail.
In the present ground flare A, when a combustible gas combustion process is required, the first control valve 7 is set from the closed state to the open state by the plant control device, and the pilot burner 10 is operated by the plant control device. As a result, the burner 5a of the first stage is worn. When the amount of combustible gas is relatively large, the plant control device sets the second control valve 8 and the third control valve 9 to the open state in addition to the first control valve 7, and the second stage. The burner 5b and the third stage burner 5c are also ignited.

このようにして本グランドフレアAが稼働を開始すると、複数のバーナ5は、各々に空気導入部3を介して外気から取り入れた燃焼用空気を酸化剤として可燃性ガス(処理対象)を燃焼させるが、この燃焼に伴って煙突4内では騒音(燃焼音)が発生する。そして、この燃焼音が主因となって風防2及び煙突4が自らの固有振動数で共振して低周波振動を発する。   Thus, when this grand flare A starts operation, the plurality of burners 5 burn the combustible gas (processing target) using the combustion air taken from the outside air through the air introduction unit 3 as an oxidant. However, noise (combustion noise) is generated in the chimney 4 with this combustion. Then, mainly due to this combustion noise, the windshield 2 and the chimney 4 resonate at their own natural frequencies and emit low frequency vibrations.

ここで、上述したように風防2及び煙突4は、振動体として見た場合に、基礎1を基準とする風防2の高さH1と基礎1を基準とする煙突4の高さH2との和を管長とする単一の開管Bと見なすことができる。この開管Bは、直径が互いに異なる風防2と煙突4とから構成されるので、より正確には途中で太さが変わる開管であるが、この太さの変化は低周波振動の波長(周波数)に大きな影響を与えるものではなく、低周波振動の波長(周波数)は、主に開管Bの管長に依存する。   Here, as described above, the windshield 2 and the chimney 4 are the sum of the height H1 of the windshield 2 with respect to the foundation 1 and the height H2 of the chimney 4 with reference to the foundation 1 when viewed as a vibrating body. Can be regarded as a single open tube B having a tube length. Since this open tube B is composed of the windshield 2 and the chimney 4 having different diameters, more accurately, it is an open tube whose thickness changes along the way, but this change in thickness is the wavelength of the low frequency vibration ( The frequency (frequency) of the low-frequency vibration mainly depends on the tube length of the open tube B.

また、より詳細には、開管Bでは、閉管とは異なり、両端が開放されているので、各開放端について開放端補正を施すことにより開管Bの実際の管長よりも若干短い実効的な管長に基づいて低周波振動の波長(周波数)を推定する必要がある。このような開放端補正の量は、開管Bの開放端の半径に例えば0.6を乗算することによって得られる。なお、上記開放端補正は、周知のように管径に依存するので、風防2の上端に相当する開管Bの下端には、風防2の半径に基づいて開口端補正を行い、一方、煙突4の上端に相当する開管Bの上端には、煙突4の半径に基づいて開口端補正を行う。   In more detail, since the open tube B is open at both ends, unlike the closed tube, the open tube correction is performed for each open end, so that the actual tube length of the open tube B is slightly shorter than the actual tube length. It is necessary to estimate the wavelength (frequency) of the low frequency vibration based on the tube length. Such an open end correction amount is obtained by multiplying the open end radius of the open tube B by, for example, 0.6. Since the open end correction depends on the pipe diameter as is well known, the lower end of the open pipe B corresponding to the upper end of the windshield 2 is corrected based on the radius of the windshield 2, while the chimney On the upper end of the open tube B corresponding to the upper end of 4, an open end correction is performed based on the radius of the chimney 4.

このような開管B内には、図3の右模式図に示すように、上述した実効的な管長に基づく波長(周波数)かつ開放端である両端が「節」となる音響定在波(基本波)が発生する。そして、本グランドフレアAでは、開管Bの高さ方向(風防2及び煙突4の高さ方向)において、上記音響定在波(基本波)の「腹」に相当する位置(高さ)に複数の音圧逃し孔4aが管状に形成されている。   In such an open tube B, as shown in the schematic diagram on the right side of FIG. 3, an acoustic standing wave (wavelength (frequency) based on the above-described effective tube length) and both ends that are open ends become “nodes” ( A fundamental wave is generated. And in this grand flare A, in the height direction of the open tube B (the height direction of the windshield 2 and the chimney 4), at the position (height) corresponding to the “antinode” of the acoustic standing wave (fundamental wave). A plurality of sound pressure relief holes 4a are formed in a tubular shape.

音響定在波(基本波)において、「腹」は音圧レベルが最も大きくなる部位であり、一方、「節」は音圧レベルの最も小さい部位である。複数の音圧逃し孔4aは、開口なので、このような音圧レベルが最も大きくなる音響定在波(基本波)の「腹」から音圧を開管B外(煙突4の外側)に逃す、つまり「腹」における音響定在波(基本波)の音圧を下げて低周波振動の振動レベルを下げる作用を奏する。   In the acoustic standing wave (fundamental wave), “antinode” is a portion where the sound pressure level is the highest, while “node” is a portion where the sound pressure level is the lowest. Since the plurality of sound pressure relief holes 4a are open, the sound pressure is released from the “abdomen” of the acoustic standing wave (fundamental wave) where the sound pressure level is maximized to the outside of the open tube B (outside the chimney 4). That is, the sound pressure of the acoustic standing wave (fundamental wave) in the “antinode” is lowered to lower the vibration level of the low frequency vibration.

すなわち、このような複数の音圧逃し孔4aを備える本グランドフレアAによれば、従来技術のように低周波振動の周波数を高周波するのではなく、音圧を開管B外(煙突4の外側)に逃すことによって低周波振動の振動レベルを下げるので、音圧逃し孔4aの開口面積比を従来よりも小さくすることが可能である。したがって、本グランドフレアAによれば、煙突4の補強処理の必要性も低減されるので、従来よりも簡便な手段で低周波振動による周囲への影響を低減することができる。   That is, according to this grand flare A provided with such a plurality of sound pressure relief holes 4a, the sound pressure is not increased from the open tube B (the chimney 4 of the chimney 4), instead of increasing the frequency of the low frequency vibration as in the prior art. Since the vibration level of the low-frequency vibration is lowered by letting it escape to the outside, the opening area ratio of the sound pressure relief hole 4a can be made smaller than in the prior art. Therefore, according to the present ground flare A, the necessity for the reinforcement process of the chimney 4 is also reduced, so that the influence on the surroundings due to the low frequency vibration can be reduced by a simpler means than before.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施形態では、開管Bに発生する音響定在波(基本波)の「腹」に相当する位置(高さ)にのみ、煙突4の周方向に沿って複数の音圧逃し孔4aを設けた。しかしながら、音響定在波(基本波)の音圧レベルは、開管Bの高さ方向において「腹」から離れるに従って緩やかに低下するので、「腹」から一定距離離れた腹近傍部位に追加の音圧逃し孔を補助開口として設けてもよい。例えば、「腹」から一定距離離れた上下両方の近傍部位、つまり開管Bの高さ方向において「腹」に相当する部位を挟んで上下2つの位置に煙突4の周方向に沿って複数の補助開口を設けることが考えられる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) In the above embodiment, a plurality of sound pressure reliefs are provided along the circumferential direction of the chimney 4 only at a position (height) corresponding to the “antinode” of the acoustic standing wave (fundamental wave) generated in the open tube B. Hole 4a was provided. However, since the sound pressure level of the acoustic standing wave (fundamental wave) gradually decreases as the distance from the “abdomen” increases in the height direction of the open tube B, the sound pressure level of the acoustic standing wave (the fundamental wave) A sound pressure relief hole may be provided as an auxiliary opening. For example, there are a plurality of locations along the circumferential direction of the chimney 4 at two upper and lower positions sandwiching a portion corresponding to the “belly” in the height direction of the open tube B, both in the upper and lower vicinity away from the “belly” by a certain distance. It is conceivable to provide an auxiliary opening.

(2)上記実施形態では、開管Bに発生する音響定在波(基本波)の「腹」に相当する位置(高さ)が煙突4に該当する位置だったので、当該煙突4に複数の音圧逃し孔4aを設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、風防2の高さが煙突4の高さよりも高い場合には、音響定在波(基本波)の「腹」に相当する位置(高さ)が風防2に該当する位置となる場合があるので、このような場合には音圧逃し孔は風防2に形成されることになる。 (2) In the above embodiment, the position (height) corresponding to the “antinode” of the acoustic standing wave (fundamental wave) generated in the open tube B is the position corresponding to the chimney 4, so Although the sound pressure relief hole 4a is provided, the present invention is not limited to this. For example, when the height of the windshield 2 is higher than the height of the chimney 4, the position (height) corresponding to the “antinode” of the acoustic standing wave (fundamental wave) may be a position corresponding to the windshield 2. Therefore, in such a case, the sound pressure relief hole is formed in the windshield 2.

(3)上記実施形態では、開管Bに発生する音響定在波(基本波)の「腹」に相当する位置(高さ)に煙突4の周方向に沿って複数の音圧逃し孔4aを設けたが、本発明はこれに限定されない。煙突4の周方向に沿って連続的に延在する単一の長孔として音圧逃し孔4aを設けてもよい。 (3) In the above embodiment, a plurality of sound pressure relief holes 4 a are formed along the circumferential direction of the chimney 4 at a position (height) corresponding to the “antinode” of the acoustic standing wave (fundamental wave) generated in the open tube B. However, the present invention is not limited to this. The sound pressure relief hole 4 a may be provided as a single long hole that continuously extends along the circumferential direction of the chimney 4.

(4)上記実施形態では、第1〜第3分岐管6a〜6cを設けることにより複数のバーナ5を第1〜第3グループ(第1〜第3ステージ)にグループ分けしたが、本発明はこれに限定されない。複数のバーナ5は、全体として1つのグループを構成してもよく、または2あるいは4以上のグループ数にグループ分けされていてもよい。 (4) In the above embodiment, the plurality of burners 5 are grouped into the first to third groups (first to third stages) by providing the first to third branch pipes 6a to 6c. It is not limited to this. The plurality of burners 5 may constitute one group as a whole, or may be grouped into two or four or more groups.

A グランドフレア、B 開管、1 基礎、2 風防、3 空気導入部、4 煙突、4a 音圧逃し孔(開口)、5 バーナ、6 供給管、7 第1制御弁、8 第2制御弁、9 第3制御弁、10 パイロットバーナ   A ground flare, B open pipe, 1 foundation, 2 windshield, 3 air introduction part, 4 chimney, 4a sound pressure relief hole (opening), 5 burner, 6 supply pipe, 7 first control valve, 8 second control valve, 9 Third control valve, 10 Pilot burner

Claims (5)

上端が開放状態で地上に立設された風防と、該風防の内側に設けられ、燃焼用空気が通過自在な空気導入部と、当該空気導入部の上に立設された煙突と、当該煙突内に設けられたバーナと、を備えるグランドフレアにおいて、
前記煙突あるいは前記風防の高さ方向において、前記煙突及び前記風防に発生する振動の定在波の腹に相当する部位に音圧を外部に逃す開口を備えることを特徴とするグランドフレア。
A windshield erected on the ground with the upper end open, an air introduction part provided inside the windshield through which combustion air can pass, a chimney erected on the air introduction part, and the chimney In a ground flare comprising a burner provided inside,
A ground flare comprising an opening for releasing sound pressure to the outside in a portion corresponding to an antinode of a standing wave of vibration generated in the chimney and the windshield in the height direction of the chimney or the windshield.
前記開口は、前記煙突及び前記風防を前記煙突の高さ及び前記風防の高さとの和を管長とすると共に両端が開放された単一の開管とみなし、該開管に発生する振動の定在波の腹に相当する部位に設けられることを特徴とする請求項1記載のグランドフレア。   The opening regards the chimney and the windshield as a single open pipe with both ends opened and the sum of the height of the chimney and the height of the windshield, and the vibration generated in the open pipe. The ground flare according to claim 1, wherein the ground flare is provided at a portion corresponding to an antinode of standing waves. 前記定在波の腹に相当する部位は、前記開管に開口端補正を施して得られる実効的な管長に基づいて設定されることを特徴とする請求項2記載のグランドフレア。   The ground flare according to claim 2, wherein a portion corresponding to the antinode of the standing wave is set based on an effective tube length obtained by performing open end correction on the open tube. 前記定在波の腹に相当する部位には、前記開口が前記煙突あるいは前記風防の周方向に離散的に複数設けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のグランドフレア。   The ground according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the openings are discretely provided in a circumferential direction of the chimney or the windshield at a portion corresponding to the antinode of the standing wave. Flare. 前記煙突あるいは前記風防の高さ方向において、前記定在波の腹に相当する部位に加えて、当該部位から一定距離離れた部位に補助開口を設けることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のグランドフレア。
The auxiliary opening is provided in the site | part away from the said site | part in addition to the site | part corresponded to the antinode of the standing wave in the height direction of the said chimney or the said windshield. The ground flare as described in one item.
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