一种蒸汽排气放空抗性消声器的制作方法

本发明涉及消声设备技术领域，更具体涉及一种蒸汽排气放空抗性消声器。

背景技术：

电力、化工、冶金等工业领域的生产过程中均需排放产生的饱和蒸汽或过热蒸汽，由于这类蒸汽普遍流量较大，压力、温度较高，因此通常会在排气口产生强烈的排气放空噪声，其噪声强度远远超过工业企业厂界噪声排放标准。因此必须在排气口加装消声器进行降噪，使其不影响厂区及厂界周围人们的生产生活。传统的蒸汽排放消声器主要存在以下不足：

1、消声结构多为焊接结构，安装后无法拆卸以进行内部消声结构的维修维护，因此在高温蒸汽及露天使用环境下往往难以保证设计寿命（一般至少二十年以上，较长的需达到40或60年）；

2、为防止雨水、杂物及鸟类等进入消声器内部，通常需设置防雨帽及防鸟网，防雨帽横截面积通常很大，不利于减小风载、雪载等天气载荷。其支撑在地震、龙卷风等载荷工况下容易损坏，可能对周围重要设备或人员造成损害，往往成为结构的薄弱环节；

3、传统的消声器结构一般未仔细考虑外壳的隔声设计，造成外壳的临界频率较低，存在明显的“吻合效应”，使得隔声量在某些频段显著降低；

4、消声器未设置冷凝水排除管路或管路设置不合理，导致积水不能及时排除或排除不完全，积存的冷凝水不仅造成消声器外壳及管道的腐蚀，在超过入口穿孔管最低小孔位置后倒流入消声器上游管路，影响管路系统上游阀门或设备的安全。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种蒸汽排气放空抗性消声器，结构简单、维护方便、消声效果良好。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种蒸汽排气放空抗性消声器，包括筒体，所述筒体的上端可拆卸连接有上封头，所述筒体的下端固定连接有下封头，所述筒体内自下而上设置有若干节流减压板，所述筒体的下端设置有喷管，所述喷管的上端封闭且侧壁开设有若干气流出口，所述筒体的上端侧壁开设有供气流通过的喷注层，所述筒体的下封头的底部设置有排水装置。

开设有若干气流出口的多孔喷管形成第一级节流层，与下封头焊接，多层节流减压板形成第二、第三直至第n级节流层，采用螺栓连接，容易安装拆卸，便于日后定期清理维护。上封头设置为椭圆形代替传统防鸟网和防雨帽，并使用螺栓与消声器筒体可拆卸连接，可以防止异物或雨水进入消声器，减少风雪载荷增加消声器整体强度。螺栓连接方便装拆，便于对内部构件进行维护保养，增加消声器寿命。喷注层直接开设在筒体侧壁上，精简了消声器的结构。

利用多层节流装置分层扩散、减压，将排出的高压气体通过多级节流层逐级减压，使流速也逐层降低，将原先的排气口压力突变改为多级渐变，从而降低排气噪声；同时，设置小孔喷注消声层，利用通过小孔的高速气流使排气噪声的频谱向高频转移的能力，降低噪声频谱中的可听声部分，从而进一步减少消声器出口噪声。节流减压板的层数可以根据蒸汽温度和压力设置。

进一步，所述下封头的底部连接有底部法兰，所述底部法兰与所述喷管固定连接，所述底部法兰与所述下封头之间设置有加强锥。下封头外侧设置加强锥与喷管下部焊接，增加结构强度，增加喷管对接管载荷和冲击载荷的抵御能力。

进一步，所述喷注层为开设在所述筒体内侧的若干通孔，所述通孔的开孔方向与水平方向呈向下倾斜的角度。将喷注层设置为直接开设在筒体内壁上的通孔，可以减少一层穿孔板结构，减少设备制造、安装维护成本。且通孔开孔角度与筒体圆截面呈一向下的倾角，开孔角度为水平略向下的方向（小于10°，优选5°），可以防止长期使用时灰尘或碎屑等杂物堵塞喷注层的通孔（通孔孔径一般小于4mm，最小可到1mm左右）。

进一步，所述排水装置包括安装在所述下封头内侧的排水板和与所述下封头连接的疏水管，所述排水板呈锥形且边缘高度设置为倾斜状，所述排水板的边缘最低点位于所述疏水管的入口。排水板锥形设计使得水流从高处向最低处汇集，从而通过疏水管将内部的冷凝水完全排除，同时作为喷管的加强筋增加了喷管的强度。

进一步，所述疏水管上设置疏水阀，疏水管段接疏水阀，可以及时排除蒸汽排放过程中的冷凝水而不影响排气，避免蒸汽泄露，防止冷凝水积存后通过进口节流管小孔倒流回入口管道影响上游阀门或其他设备。

进一步，所述节流减压板为由四块多孔板组合形成的圆形，通过内部法兰连接在所述筒体的内壁上，所述节流减压板连接有加强支架。节流减压板由四块多孔板使用螺栓组合成圆形，然后连同加强支架一起使用螺栓连接在筒体内壁法兰上，采用组合式结构实现安装拆卸方便的同时增加牢固性能。

进一步，所述节流减压板设置为两层，两层所述节流减压板采用开孔孔径、孔数不同的节流穿孔板，实现逐级减压，使流速逐级降低。

进一步，所述筒体及所述下封头的内侧设置有消音层，下封头与筒体焊接组成消声器外壳，消音层为铺设在下封头和筒体内壁的阻尼材料，减小外壳振动和“吻合效应”对外壳隔声的影响。阻尼材料为高损耗因子的粘弹性材料，一般由填充剂、粘合剂、增塑剂、辅助剂和溶剂等配置而成。

进一步，所述喷管与所述筒体之间设置有若干加强拉杆，喷管上部使用加强拉杆与筒体连接增加喷管的强度。

进一步，所述下封头连接有支座，消声器采用立式安装，支座焊接在下封头上，起到支撑作用。支承型式可根据消声器外径和重量采用耳式支座、腿式支座、裙式支座等支撑方式，并通过有限元法对接管载荷、工作载荷、地震载荷、龙卷风及龙卷风飞射物载荷等各类载荷组合工况下的消声器进行静力学及动力分析，确保其满足设计强度要求。消声器材料可使用普通碳钢、合金钢、不锈钢等各类钢材，使用碳钢时可使用油漆涂装或镀锌的方式进行防腐，不仅适用于蒸汽排气放空，也适用于空气、氧气、氮气等气体。

综上所述，本发明利用多层节流装置分层扩散、减压，将排出的高压气体通过多级节流层逐级减压，使流速也逐层降低，将原先的排气口压力突变改为多级渐变，从而降低排气噪声；同时，设置小孔喷注消声层，利用通过小孔的高速气流使排气噪声的频谱向高频转移的能力，降低噪声频谱中的可听声部分，从而进一步减少消声器出口噪声。本发明结构简单，消声效果好企且维修方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

标注说明：1、底部法兰；2、疏水管；3、疏水阀；4、支座；5、加强锥；6、排水板；7、下封头；8、消音层；9、喷管；11、筒体；12、加强拉杆；13、加强支架；14、节流减压板；15、喷注层；16、上封头。

具体实施方式

参照图1对本发明一种蒸汽排气放空抗性消声器的具体实施方式作进一步的说明。

一种蒸汽排气放空抗性消声器，包括筒体11，所述筒体11的上端可拆卸连接有上封头16，所述筒体11的下端固定连接有下封头7，所述筒体11内自下而上设置有若干节流减压板14，所述筒体11的下端设置有喷管9，所述喷管9的上端封闭且侧壁开设有若干气流出口，所述筒体11的上端侧壁开设有供气流通过的喷注层15，所述筒体11的下封头7的底部设置有排水装置。

开设有若干气流出口的多孔喷管9形成第一级节流层，与下封头7焊接，多层节流减压板14形成第二、第三直至第n级节流层，采用螺栓连接，容易安装拆卸，便于日后定期清理维护。上封头16设置为椭圆形代替传统防鸟网和防雨帽，并使用螺栓与消声器筒体11可拆卸连接，可以防止异物或雨水进入消声器，减少风雪载荷增加消声器整体强度。螺栓连接方便装拆，便于对内部构件进行维护保养，增加消声器寿命。喷注层15直接开设在筒体11侧壁上，精简了消声器的结构。

利用多层节流装置分层扩散、减压，将排出的高压气体通过多级节流层逐级减压，使流速也逐层降低，将原先的排气口压力突变改为多级渐变，从而降低排气噪声；同时，设置小孔喷注消声层，利用通过小孔的高速气流使排气噪声的频谱向高频转移的能力，降低噪声频谱中的可听声部分，从而本实施例优选的减少消声器出口噪声。节流减压板14的层数可以根据蒸汽温度和压力设置。

本实施例优选的，所述下封头7的底部连接有底部法兰1，所述底部法兰1与所述喷管9固定连接，所述底部法兰1与所述下封头7之间设置有加强锥5。下封头7外侧设置加强锥5与喷管9下部焊接，增加结构强度，增加喷管9对接管载荷和冲击载荷的抵御能力。

本实施例优选的，所述喷注层15为开设在所述筒体11内侧的若干通孔，所述通孔的开孔方向与水平方向呈向下倾斜的角度。将喷注层15设置为直接开设在筒体11内壁上的通孔，可以减少一层穿孔板结构，减少设备制造、安装维护成本。且通孔开孔角度与筒体11圆截面呈一向下的倾角，开孔角度为水平略向下的方向（小于10°，优选5°），可以防止长期使用时灰尘或碎屑等杂物堵塞喷注层15的通孔（通孔孔径一般小于4mm，最小可到1mm左右）。

本实施例优选的，所述排水装置包括安装在所述下封头7内侧的排水板6和与所述下封头7连接的疏水管2，所述排水板6呈锥形且边缘高度设置为倾斜状，所述排水板6的边缘最低点位于所述疏水管2的入口。排水板6锥形设计使得水流从高处向最低处汇集，从而通过疏水管2将内部的冷凝水完全排除，同时作为喷管9的加强筋增加了喷管9的强度。

本实施例优选的，所述疏水管2上设置疏水阀3，疏水管2段接疏水阀3，可以及时排除蒸汽排放过程中的冷凝水而不影响排气，避免蒸汽泄露，防止冷凝水积存后通过进口节流管小孔倒流回入口管道影响上游阀门或其他设备。

本实施例优选的，所述节流减压板14为由四块多孔板组合形成的圆形，通过内部法兰连接在所述筒体11的内壁上，所述节流减压板14连接有加强支架13。节流减压板14由四块多孔板使用螺栓组合成圆形，然后连同加强支架13一起使用螺栓连接在筒体11内壁法兰上，采用组合式结构实现安装拆卸方便的同时增加牢固性能。

本实施例优选的，所述节流减压板14设置为两层，两层所述节流减压板14采用开孔孔径、孔数不同的节流穿孔板，实现逐级减压，使流速逐级降低。

本实施例优选的，所述筒体11及所述下封头7的内侧设置有消音层8，下封头7与筒体11焊接组成消声器外壳，消音层8为铺设在下封头7和筒体11内壁的阻尼材料，减小外壳振动和“吻合效应”对外壳隔声的影响。阻尼材料为高损耗因子的粘弹性材料，一般由填充剂、粘合剂、增塑剂、辅助剂和溶剂等配置而成。

本实施例优选的，所述喷管9与所述筒体11之间设置有若干加强拉杆12，喷管9上部使用加强拉杆12与筒体11连接增加喷管9的强度。

本实施例优选的，所述下封头7连接有支座4，消声器采用立式安装，支座4焊接在下封头7上，起到支撑作用。支承型式可根据消声器外径和重量采用耳式支座4、腿式支座4、裙式支座4等支撑方式，并通过有限元法对接管载荷、工作载荷、地震载荷、龙卷风及龙卷风飞射物载荷等各类载荷组合工况下的消声器进行静力学及动力分析，确保其满足设计强度要求。消声器材料可使用普通碳钢、合金钢、不锈钢等各类钢材，使用碳钢时可使用油漆涂装或镀锌的方式进行防腐，不仅适用于蒸汽排气放空，也适用于空气、氧气、氮气等气体。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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