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锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器的设计及应用?热电厂暖机锅炉通过小孔喷注节流减压复合锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器治理噪声,终达到了《工业企业噪声卫生标准》的要求。
钢厂有焦化、烧结、炼铁、转炉炼钢、电炉炼钢、连续轧钢、高速线材、小型轧钢、热力发电等主体生产厂,企业领导要求就锅炉排汽噪声进行治理。
二、噪声源特点
蒸汽放空是直接泄放在大气中,放空排气装置的尾端的管道为圆形,所以,这类放空基本上属自由圆射流。气体流出前的压力较高,一旦从喷口喷出,压力锐减为环境压力,而体积相应扩大,表现为以较高的速度流出管口,冲击、卷吸静环境气体,形成剧烈扰动,从而辐射出强烈的噪声,这种噪声称为喷注射流噪声。喷注结构一般为亚声速结构,它大体分为混合区、过渡区和充分发展区三部分。混合区的长度约为喷口直径D的5倍,混合区内有一个锥形喷注核心,核心气流等于喷气口的流速。在核心周围,喷注与周围卷吸来的气体剧烈混合,它是喷注噪声产生的主要区域,该部分辐射噪声主要为高频噪声。过渡区在离喷口5D~15D区域,该区域气流为揣流运动,是产生噪声的次要区域,喷注噪声频率较低。充分发展区位于15D以外,它产生的喷注噪声一般可忽略。该锅炉的排汽压力为1Mpa,温度为250究,排汽量为5~8t/h,排汽管口径为DN50。厂方生产技术科于治理前测得暖机锅炉排汽时的噪声高达114.5dB(A)。
三、锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器治理方案
该类噪声属喷注噪声,采用节流降压(二级)、小孔喷注(一级)与吸声复合结构(一级)组成的消声器。节流降压原理是将一个大的喷口改用许多小喷口来代替,从发生机理上干扰噪声减少。为进一步降低噪声,在锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器的外壁用钢板、防水玻璃布、超细玻璃纤维棉作吸隔声护套,所有材料均可耐250究,通过防水玻璃布来防蒸汽。锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器的尺寸为φ450x1500;该锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器的消声效果大约为30dB(A)。增加DN50的无缝钢管伸到四楼顶,锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器放于楼顶,锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器出口通过弯头排放。
经过以上方案的综合噪声治理,可以使该厂员工的工作环境得到明显改善,能够达到《工业企业噪声卫生标准》的要求,即排汽噪声=85dB(A)。
四、锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器主要治理设施
排气喷注节流减压复合锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器φ450x15001个,特制。
五、锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器设计
1.小孔喷注节流减压复合锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器消声量的计算(1)ΔL=一10lg(4X/3π)=18.47dB(A)。
(1)式中ΔL为消声量dB(A)XA=0.165d/d0(指阻塞情况,d为喷口直径(mm),d0=1(mm)。由(1)可知,在小孔范围内,孔径减半,可使消声量提高9dB(A),但从实用角度考虑,孔径不能选得太小,因为孔径太小,不仅难加工,而且还容易堵塞,影响排汽量,增加汽流阻力。
(2)按临界、降压设计的节流降压的消声量为15~20dB(A),计算从略。
(3)通过超细玻璃棉可提高低中频吸声性能,且其高使用温度为450究,低温度为一100究。采用玻璃布护面,可防水防湿,以保证锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器的消声效果。
2.小孔中心距的确定从小孔射出的喷注流相互混合产生低频噪声,因此,孔间距离应满足:b=d+6vd(2)式中:b为小孔中心距(mm);d为小孔孔径(mm)。在实际设计中,孔心距应在小孔径的5~10倍范围内选取。
3.锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器排放量
锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器应有足够的排放量。若锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器对放空气流的阻力过大,不能满足在单位时间内气体排放的质量流量,便会造成锅炉或管道及消声器内的压力增大,超过容器或管道及消声器的压力极限,会损坏锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器或管道,甚至发生爆炸事故。根据实验研究与理论分析可知,消声器的气体通流面积选择以原来放空喷口面积的1.5~2倍为宜。
锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器前DN50无缝钢管的截流面积为1962.5mm2此消声器终出口截面积为47100mm2。其它设计参数如下表所示。
4.锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器的材料
内层选用3mm厚无缝钢管,二、三层选用3mm厚钢板,外层为由里至外为镀锌穿孔板、无碱玻璃布、50mm超细玻璃棉、3mm厚钢板(如图所示)。
技术说明:1.连接部位全部采用焊接,焊缝要密实。2.设计排汽量10T/h;压力1MPa;温度250究;消声量30dB(A)。
锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器结构示意图
5.锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器的结构强度设计
由于该排汽压力不高,强度足够,验算从略。
经过以上方案治理后,在二层办公室窗外1米测得环境噪声为80dB(A),达到《工业企业噪声卫生标准》的要求,且此锅炉蒸汽消声器,小孔蒸汽消声器的加工难度不大。