电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器设置排汽消音器有关问题分析？
 

     电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器设置排汽消音器有关问题分析？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日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。电厂锅炉安全门排汽管上增设电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器很有必要，但是，也应慎重对待。一是锅炉安全门属电厂压力容器上的重要的保护，在安全门上加装电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器后，不得影响其排汽量和超压动作值，亦即不削弱安全门的保护功能；二是安全门电厂锅炉消音器、锅炉安全阀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，电厂锅炉安全门上增设电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器的型式以及在电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器设计、制造和安装等方面应注意的问题，提出一些看法和建议。
安全门排汽噪声的特点及噪声控制
    锅炉安全门排汽器噪声，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；随着离开喷口距离的增长，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。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噪声，常用的方法是在其排汽口增设电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器。电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器的型式很多，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电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器比较理想，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；(2)取常温20℃和标准大气压下的空气中的声速C=344×103mm/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f值，如下表。
f计算值 喷口直径d(mm) 蜂值频率f(H.)
30 2293.3
20 3440
4 17200
2 34400
0.8 86000
    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20000H?以上的人耳听觉不敏感的范围。此即节流降压与小孔喷注电厂锅炉消音器、锅炉安全阀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4mm,喷注小孔为四2.5或03mm。
安全阀排汽电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器在设计、制造、安装方面应注意的问题
    锅炉安全阀排汽管上增设节流降压与小孔喷注电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器后，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，故此型电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器在设计、制造和安装方面应注意以下几个问题。
电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器的设计
    排汽电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音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
    此型电厂锅炉消音器、锅炉安全阀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Pa=Ps·q式中P.一n级节流孔后的压力；Ps一节流孔前的压力；n—节流孔板级数；q一压降比，即某级节流孔板后压力P?与该级节流孔板前压力P?之比；各级压降比通常取相等的数值，亦即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,对饱和燕汽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噪声级大小，如果进入小孔前的驻压控制在Ps=8kgf/cm2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，其此型电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器采用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
    节流降压装置的每级通流面积，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：
    对于饱和燕汽(4)式中S—n级节流孔板穿孔通流面积，cm2;G--排汽量，t/h;Vn-1—n级节流孔板前饱和蒸汽或过热蒸汽的比容，m3/kg;P..:一节流孔板前的饱和蒸汽或过热蒸汽压力，kgf/cm2。
    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，所加装的电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器中的各级节流孔(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，将使电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器体积庞大、笨重，也是不必要的。
电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器的制造
a.各级孔板材料的选用
    对于1级节流降压层，可采用与原来安全阀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.电厂锅炉消音器、锅炉安全阀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，使电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器工作平稳；孔口毛剌亦应打磨光滑，以免影响消声效果。
    各级筒体封头，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、电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器的焊接要求
    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责压力容器的检验人员出具检验合格证明，方可使用。
电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器的安装
    a.电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器应竖直安装于厂房顶部，以紧靠锅炉主汽管为佳。
    b.电厂锅炉消音器、锅炉安全阀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，如电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器悬空过高，易在排汽时产生晃动。
    c.电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器入口管与屋顶应加装支撑架，使其电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器安装牢固。
    d.为防止电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器在运行中碎裂飞出，应加装钢丝网，将其罩住。
    e.电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器入口管系还应考虑疏水装置。
    f.安全阀排汽口增设电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器后，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，当安全阀因锅炉超压动作，及时发出音响信号，提醒运行人员注意。
    a.加装电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器后，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电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器比较理想；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。
    c.节流降压与小孔喷注复合电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器的小孔，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.电厂锅炉消音器、锅炉安全阀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，以保证电厂锅炉消音器、锅炉安全阀消音器安全可靠。