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高压锅炉蒸汽排空消声器特点、设计步骤及要求?

日期:2019-7-3 13:11:18 来源:www.hqfj.cn 浏览次数:70

高压锅炉蒸汽排空消声器特点、设计步骤及要求?

高压锅炉蒸汽排空噪声特点:
      高压蒸汽排空时,高压高温气体瞬间从管口喷射出来,这种从管口喷射出来的高速气流称为“射流”。气体从管口喷出后.使邻近的大气一起运动,而形成“卷吸",并沿着射流方向逐渐扩散,流速逐渐降低。在射流核心周围,射流气体与“卷吸”气体剧烈混合,是射流噪声的主要区域,这是高顿噪声区域。随着射流宽度扩大,而流速降低,噪声频率是中、低频。因此,高压蒸汽排空噪声特点是项带宽声级高,污染面积大。设计合理的锅炉蒸汽排放消声器,才能保持周围环境的安静。
锅炉蒸汽排放消声器设计步骤及要求:
      首先要测定高压蒸汽排空的噪声频谱,利用ND2型精密声级计和倍频程滤波器。该型号声级计有外接滤波器插孔,可以与滤波器配合进行频谱分析;将频率计权开关置于“滤波器”位置,滤波器开关置于相应中心顿率就能测出中心频率与倍频带的噪声级。将各倍频带噪声级用坐标图画出来,可得到一条被测噪声的频谱折线,或用表格表示不同频率与噪声级的对应关系。现将一个被测高压蒸汽声源测量结果列于表1。
      ⑴声级计使用前应检查电容传声器及电池是否安装好,并通过“电池检查"开关,由电表检查电力是否充足,如电力不足,必须更换电池。
      ⑵为保证测量精度,仪器应进行校核,可用声级计内部电气校推信号进行校核。
      ⑶由于在高速气流中测量噪声,应在传声器装上锥体状鼻形锥.并使锥的尖端朝着上气流方向,以降低传声器对气流的阻力,减少因气流而产生的噪声影响。
      ⑷测量时声级计要稍离人体,减少人体对测量的影响。
      ⑸由于在管道排气口测量噪声,所以测点位置应取在排气口轴线成45角的方位,距管口中心1m处,见图1。
      分析某些频谱范围内所需的消声量。根据不同颗谱、采用不同方法不同结构进行降噪。其次要决定控制噪声的标准,采取相应措施后.应符合这一标准。若措施过高,则增加成本,锅炉蒸汽排放消声器体积庞大,过低则达不到保护环境的目的。对锅炉蒸汽排放消声器设计要求是:
      ①足够消声量,尤其是噪声突出的频带范围内,有良好消声性能。
      ②对气流阻力损失或动能消耗少。
      ③结构简单.便于加工,安装、牢固耐用。
设计机理描述:
      ⑴由于高压蒸汽排空压力较高,首先是把蒸汽压力降低。利用节流降压原理,根据排气量大小,设计通流面积,利用多层孔板,将排气总压降分散至各节流孔板上。高压气体通过多级节流后,压力被降低。由于排气噪声的功率与压力降的高次方成正比,把压力突变改为压力渐变,可获得消声效果。采用多级节流降压.消声量为15-20dB(A)。
      ⑵高压蒸汽经节流降压后,再经小孔喷注层。小孔喷注能改变噪声的频谱特性,在声功率不变情况下,将噪声主要顿段提高。由于喷注噪声的峰值额率与喷口直径成反比,所以在保证小孔气流速度足够时.峰值频率落在人的听觉不敏感的声频范围或感觉不到的超声频率范围。这样可降低主要频区的噪声。当小孔直径为φ2mm时.消声量为16-21dB(A)。
      ⑶蒸汽气流经过节流降压,小孔喷注后进入阻性吸声层。阻性吸声层可去除中.高频噪声.利用声波在吸声材料中因磨察和粘滞阻力,将声能转化为热能,从而达到消声效果。
      ⑷蒸汽气流再生噪声,很大程度取决于蒸汽流动速度.流速越大,再生噪声越大。因此,通过控制排气口截面积,使蒸汽气流产生的再生噪声低于消声器性能范围。综上所述,要控制高压蒸汽排空噪声,采用节流降压+小孔喷注+阻性吸声。
      小孔喷注的小孔要有足够的蒸汽气流泄放量,即计算小孔的直径和数量,小孔中心距,小孔排列方式。要保证小孔均匀,对称分布于喷注层的壁板上。防止小孔喷注气流对消声反作用的不对称,而引起锅炉蒸汽排放消声器的附加震动。喷注层实质上是一个在容器壁上钴有小孔的内部承压室。因此,可近似地看成内部承压的薄壁容器,在设计时应进行强度校核。
阻性吸声层
      吸声材料采用密度为15-25kg/m3、孔隙率95%的超细玻璃棉,超细玻璃棉具有质轻柔软耐热耐腐蚀优点,但缺点是吸水率高。所以在设计时除了在超细玻璃棉外加玻璃布包紧,还加上一层塑料薄膜护面.但应保持薄膜松驰,减少对吸声性能的影响。为了避免蒸汽气流对吸声体的冲击,最外层加I层不锈钢穿孔板.其穿孔率为25%-30%;
      将节流降压,小孔喷注阻性吸声组合消声器安装在高压蒸汽排空口上,再用ND型精密声级计和倍频程滤波器测量。以安装在压力为4.2MPa,温度为430C,流量为100v/h的蒸汽排气口上的YX-1型消声器为例,经实测,噪声由原来120dB(A)下降到85dB(A)。由消声器安装前后频谱对照图看出对人干扰较大的300-1000Hz中频声及1000Hz以上的高频声得到有效控制。在4000Hz下降35dB(A)。在500Hz下降34dB(A)。在125Hz下降22dB(A)。说明该锅炉蒸汽排放消声器对宽频带噪声有较好降噪效果,见图3。
      1)组合式消声器是将不同形式的锅炉蒸汽排放消声器的消声机理组合在一起,因此,广泛适用于不同噪声颗率的消声。
      2)节流降压小孔喷注,阻性吸声组合消声器不但适用于锅炉高压蒸汽排空,也适用于宽频带的高压气流排空。
      3)小孔喷注层,如果扩散面积足够大时,降噪效果越好。因此,在条件允许情况下,应尽量加大扩散面积,以获得较高降噪效果。
      4)锅炉蒸汽排放消声器效果受到气流再生噪声的影响,气流产生噪声大小取决于气流速度和消声器结构。因此要控制气流速度,锅炉蒸汽排放消声器构件要坚固。这样可避免发生共振幅射很强的再生噪声对锅炉蒸汽排放消声器效果的影响。

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