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电厂锅炉安全阀增设排气消音器的几个问题?
发布时间:2022/10/24 点击次数:846

电厂锅炉安全阀增设锅炉排气消音器的几个问题? 

 

     电厂锅炉安全阀增设锅炉排气消音器的几个问题?简称“锅炉安全阀排气消音器”。
1概述
    
由于电厂锅炉压力较高.排汽量大,所以安全门动作排汽所造成的噪声甚为强烈,周围数公里之内的区域将受到不同程度的干扰.随着国家对环境保护的8趋重视和城乡人口的日益密集,消除噪声,保护人体健康的工作就显得尤为重要。
     电厂锅炉安全阀排汽管上增设
锅炉排气消音器很有必要.但是,也应慎重对待。
     一是锅炉安全阀属电厂压力容器上的重要的保护.在安全阀上加装锅炉安全阀排气消音器后,不得影响其排汽量和超压动作值,亦即不削弱安全阀的保护功能;
     二是安全阀锅炉安全阀排气消音器工作条件比较恶劣,应有足够的强度,经久耐用,不得在运行中破碎伤人。
     为此,电厂锅炉安全阀上增设清声器的型式以及在锅炉安全阀排气消音器设计、制造和安装等方面应注意的问题。提出一些看法和建议。
     安全阀排汽噪声的特点及噪声控制锅炉安全阀排汽器噪声是高速蒸汽冲击和剪切周围空气发生强烈的湍流混合,形成巨大的扰动而产生的喷注噪声,属空气动力性噪声。声学工作研究表明.喷注分初始段和主体段。
     初始段具有确定的核心速度,其长度约为喷口直径的5倍.主体段则延续得更远些。初始
段辐射的声功率占整个喷注声功率的一半以上,而且与离开喷口的位置几乎无关:主体段辐射段辐射的声功率随离开喷口距离的7次方而急剧下降。喷注噪声具有宽阔的连续频谱,在喷口附近.辐射高频噪声;随着离开啧口距离的增长,低频部分逐渐增加。喷注噪声具有明显的指向性.大的辐射发生在偏离喷气轴线30°之内.。
     锅炉安全阀排汽噪声的声功率与排汽速度、汽源压力、排汽口直径、排汽密度以及周围空气温度等因素有关.当亚声速喷注时,噪声声功率与排汽速度的8次方成正比。当阻骞喷注时(电厂锅炉安全阀排汽属此类),排汽喷流噪声功率可用下式估算:W=K●(Ps- Pg)●d21)Ps. P.'式中K为常数,Ps为喷注压力,P。为环境压力,d为排汽口直径。上式表明.排汽喷流辐射的噪声大约与压力降的2.3次方成正比。
     综上所述.电厂安全阀的排汽噪声具有突发性、声级高、强度大、频带宽、传播远的特点。为了控制锅炉安全阀排汽躁声,常用的方法是在其撸汽口增设锅炉安全阀排气消音器。锅炉安全阀排气消音器的型式很多,有阻性、抗性、阻抗、复合.喷雾、微孔板、孔.群等。试验研究结果和现场试用效果表明,对于锅炉安全阀排汽采用节流降压与小孔喷注复合
锅炉排气消音器比较理想,降噪36~45dB(A )。
     就人自身而言,只有20~20000H,的频率●才能产生声音感觉,高于20000H.的声波称为超声,低于20H.的声波称为次声、人耳都是听不见的.因此利用小孔升频效应.将低频移向高频,可使喷流噪声能量大部分移向人耳不敏感的频率范围.从而使干扰人体的噪声大大减弱.并且又是辐射低的声功率,所以消声效果明显。

     这就是在相同的排汽流量下.用许多小孔代替大口径喷流可达到消声降噪的目的。这是因为,对一个确定的排汽管而言,辐射的排汽噪声均具有明显的峰值频率,其值可由式(2)计算:f=sh●(2)式中{一峰 值频率.H,&Sh-斯特劳哈尔(Strouhal)数,一般为0.1~0.2.计算时取0.2;C--喷注速度,mm/S;d----喷口直径,mm。取常温20"C和标准大气压下的空气中的声速C=344X 103 mm/S,在不同的喷口 直径d下,按式(2)就可估算出相应的峰值频率{值,如下表。f计算值喷口直径d (mm)峰值颇率f(H. )302293.320344041 72002344000.886000由上表所列数据可知,选用适当的喷口直径(0.8~3mm).就能将排汽噪声的峰值频率上移到20000H2以上的人耳听觉不敏感的范围。此即节流降压与小孔喷注锅炉安全阀排气消音器设计的理论依据。为防止小孔堵塞.实际加工时,节流降压层的小孔一般为04mm,喷注小孔为02.5或03mm。
     安全阀排汽锅炉安全阀排气消音器在设计、制造、安装方面应注意的问题锅炉安全阀排汽管上增设节疵降压与小孔喷注锅炉安全阀排气消音器后,为保证消声效果,且又不影响安全阀的动作性能和本身结构的安全可靠,故此型锅炉安全阀排气消音器在设计、制造和安装方面应注意以下儿个问题。
     锅炉安全阀排气消音器的设计排汽清声器的各级应按其承受的压力、温度和排汽量进行结构设计。
a.级数的确定此型
锅炉排气消音器就是利用节流降压小孔升频的原理.通过多级节流孔板串联,把原来高压汽体直接排空一次大压降.分散成若干小的压降,这种把压力突变排空改为压力渐变排空,便可取得消声效果。所以.按这一规律,其各级压力降是按几何级数下降的,即.P.=Ps●q"式中P.一n级节流孔后的压力;Ps--节流孔前的压力;n-节流孔板级数;q-压降比,即某级节流孔板后压力P;与.该级节流孔板前压力P1之比,各级压降比通常取相等的数值,亦即P:_ P.P。q= p-...P.<3)q是不大于1的数值,对于高压排汽的节流降压装置,按临界状态设计,故对过热蒸汽q=0.546,对饱和蒸汽q=0.577.由试验结果可知.进入大孔喷注前驻压的大小,决定着小孔喷注后的躁声级大小,如果进入小孔前的驻压控制在Ps= 8kgf/cm'左右,在距排汽口100m处的噪声已接近现场本底噪声。这样,确定了进入小孔喷注前的驻压值.再根据汽源压力大小,按式(3)便可确定所需的节流降压层数了。
    对于中压锅炉,其此型锅炉安全阀排气消音器采用3级结构就能满足要求,其中1层为节流降压,外面2层为小孔喷注。
b.通流面积的计算
b.通疣面积的计算节流降压装置的每级通疣面积,根据气态方程、连续性方程和临界流速公式,通过简化并换算为工程.上的常用单位,即可用下式求出:对于饱和蒸汽S.=14●G9.-1VP.-I对于过热蒸汽
(4)S.=13.4G式中S.-n级节疵孔板穿孔通流面积,cm*;G--排汽量,t/h;Vn_-n级节流孔板前饱和蒸汽或过热燕汽的比容,m/kg;P.-节流孔板前的饱和蒸汽或过热蒸汽压力,kgf/cm*.在计算出1级节流孔板通流面积后,可按与比容成正比例的关系,近似确定其他各级的通流面积。
为不影响安全阀的排汽量,所加装的消声器中的各级节流孔(包括小孔喷注)不但应有足
够的通流面积,而且还应有充裕的扩容空间.按GB87-85《工业企业噪声控制设计规范》的规定.其每级开孔总通流面积应大于原排汽口面.积的1.5~2倍:为安全起见,好在4倍以上;小孔面积过大,将使锅炉安全阀排气消音器体积庞大、笨重,也是不必婆的。锅炉安全阀排气消音器的制造:
    
a.
各级孔板材料的选用对于1级节流降压层,可采用与原来安全门的排汽管相同的材质和管子规格制作;对于2、3级小孔喷注层、则应选用1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢板卷制作,当然,如有适合内径的耐热不锈钢的无缝钢管更好。
    
b.锅炉安全阀排气消音器各部件的加工各级节流孔及喷注小孔,均按等边三角形错列排列,孔距均匀,其排汽从内喷射出来时,反作用力均衡.使锅炉安全阀排气消音器工作平稳;孔口毛剌亦应打磨光滑,以免影响消声效果。各级简体封头,按“锅炉受压元件强度计算标准(JB2194- 77)”选 用“推荐优先采用的结构型式”。

     c.锅炉安全阀排气消音器的焊接要求简体和封头的设计应避免角焊缝,并由考试合格的焊工施焊,以保证焊接质量,即焊缝无.咬边、无夹渣气孔,无裂纹。焊后按规定进行整体热处理。全部焊缝均应进行外部检查和金相、透视检查,并经.上级技术主管单位负贵压力容器的检验人员出具检验合格证明,方可使用.


锅炉安全阀排气消音器的安装:     a.锅炉安全阀排气消音器应竖直安装于厂房顶部,以紧靠锅炉主汽管为佳。
    
b.锅炉安全阀排气消音器与安全阀排汽口用法兰连接,便于清理和更新;法兰与厂房顶部屋面距离一般.在1m以内为好,如锅炉安全阀排气消音器悬空过高,易在排汽时产生晃动。
    
c.锅炉安全阀排气消音器入口管与屋顶应加装支撑架,使其锅炉安全阀排气消音器安装牢固。
     d.为防止锅炉安全阀排气消音器在运行中碎裂飞出.应加装钢丝网,将其罩住。
    
e.锅炉安全阀排气消音器入口管系还应考虑疏水装置。
    
f.安全阀排汽口增设锅炉安全阀排气消音器后,为便于监视安全阀动作情况,还应在安全阀排汽管上加装电接点压力表,其信号引入锅炉控制室,当安全门因锅炉超压动作,及时发出音响信号,提醒运行人员注意。
     a.加装锅炉安全阀排气消音器后,不应影响安全阀的动作性能和保护功能。
    
b.根据锅炉安全阀排汽噪声的特点,选用节流降压与小孔喷注复合锅炉安全阀排气消音器比较理想;在相同排汽量的条件下,具有消声效果好,体积小.重量轻、易加工,安装方便等优点。
    
e.节流降压与小孔喷注复合锅炉安全阀排气消音器的小孔,从消声效果来看,孔径越小越好,但孔径过小,既不易加工,又易堵塞,因此孔径宜选用2.5~3mm范围为使安全阀排汽畅通,泄压迅速,其每级小孔的总通流面积应在排汽口通流面积的4倍以上,但面积过大也是不必要的。
    
d.锅炉安全阀排气消音器除了在设计上应注意上述问题外,对其制造、安装工艺亦应满足文中所提出的要求,以保证锅炉安全阀排气消音器安全可靠。

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