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      淺析微型孔板流量計的結構消音器在煉油廠中的工作應用

      作者: 來源: 發布時間:2019-08-03 14:33:05
      煉油廠中噪聲源很多,例如各種風機、電機二泵、管線閥門、加熱爐以及空氣和蒸汽放空等。這些噪聲都是由振動而產生的,所以噪聲的消除首先是使發聲體減少振動,然后是用隔振、隔聲、吸聲、消聲等措施控制噪聲傳播。目前對噪聲控制,大量使用消聲器和消聲罩。根據不同聲源的頻譜特性,可在消聲器或消聲罩內設置不同的吸聲材料和消聲結構。消聲器的優劣,’主要看其消聲量的大小和空氣動力性的好壞(即阻力損失大小〉;其次,體積大小、堅固耐用性、拆裝維修方便與否、樣式美觀等。
       
      目前煉油廠中使用的消聲器或消聲罩,其內襯材料多為超細玻璃棉或聚膠脂泡沫塑料。這些材料對一定頻率范圍內的噪聲吸聲系數較高,貨源充足價格便宜,故被廣泛采用。但是,玻璃纖維對人體有害,施工、檢修條件較差,在消聲器和消聲罩中不易固牢,尤其用于流動和溫度較大的介質中,容易被氣流吹走或脫落,使消聲性能逐漸降低以致失效。另外,政璃棉易吸水受潮而失效,故在潮溫的環撞或介質中不宜使用。聚膠脂泡沫塑料易老化,在溫度較高的環境下更甚,成本也較高。而微孔板流量計消聲結構無上述弊病,故逐漸被廣泛應用于各種消聲結構中。
       
      微孔板流量計消聲結構(見圖1 , a 為單層結構, b為雙層結構〉的主要優點是在較寬頻帶范圍內具有較高的吸聲系數。這種結構的消聲器,可做成不同形狀,例如管式、狹矩式、片式、共振復合式、膨脹復合式及阻、抗復合式等。其阻、抗復合的消聲性能是一種總體效應,而其它材料的消聲器則是分段相加而產生阻抗消聲作用,故在取得相同消聲效果的情況下,微孔板流量計ω結構體積較小。這種結構耐熱、耐壓、堅固,適應介質范圍廣,若用不銹鋼板做微孔板流量計,可用于水蒸汽或有腐蝕性的介質。
      20190803143423.jpg
      微孔板流量計結構消聲器,在煉廠中己多處使用。撫順石油二廠催化裂化車間離地面高約30米的催化劑罐頂抽空器,其消聲器原設計為玻璃棉作吸聲材料,在地面距排氣口垂直位置20米處測其噪聲聲壓級為97分貝( A ),在500~4000赫4 個倍頻帶的聲壓級均超過85分貝。改為雙層微孔板結構營式滔聲器后, 500赫以上高頻部份,較原消聲器降噪值增加20~30分貝。該消聲器的主要結構尺寸z 長度為2 米,內裝兩層筒狀微孔板流量計(圖2 ),微孔孔徑1 毫米,穿孔率2.4% 。
      這種組合的微孔結構,其吸聲系數〈垂直入射〉見表1 。其理論消聲值可由別洛公式計算
      企業微信截圖_20190514094657.jpg
      微 孔 板 結構 消 聲 器 斷 面 圖
      式中α 。-吸聲系數p 今(α 。〉一與α 。有關的量(見表2) J一消聲器長度,*; r一消聲器通道截面半徑,米。由于氣流因素的影響,一般實際值低于計算值。
      上述微孔板流量計結構消聲器,在長嶺煉廠、廣州石化廠煉油裝置上多處應用。在催化主風機進出口管線彎頭處,均裝有管式彎頭微孔板流量計消聲器(見圖3 ),為增加消聲效果,內部設置了共振腔結構可有效地消除低頻部分噪聲。在長嶺煉廠,裝上彎頭消聲器后,管線附近交談管式 彎 頭 微 孔板 消 聲 器微 孔 板 結構 消 聲 器 斷 面 圖聲音清晰可辯(后因其他原因,消聲器取下后未裝)。廣州石化廠催化主風機進出口管線裝上彎頭消聲器后,也取得一定消蘆效果。但因現場位置所限,消聲器長度不夠,故其噪聲值仍在90分貝以上。其P:J ~ii 結構,經過三年的使用,均牢固可靠,檢修時檢查無破損、裂紋等現象。另外,在遠平背壓蒸汽放空、主風機出口放空等多處采用,由于條件限制,其效果沒進行比較,但直觀感覺效果明顯。
      20190803143517.jpg
      微孔板消聲結構的設計關鍵是穿孔率p 、腔深D 、微孔孔徑d和微孔板的板厚t, 因為這些數據決定了結掬的共振頻率。微孔板流量計板厚t一般不大于1 毫米,微孔直徑d = 0.2~ 1 毫米,穿孔率p = 1 ~2.5% 。微孔板的材質可根據介質情況,分別選用鋁板、鍍捍銅板或不銹鋼板等。微孔板的雙層或單層,主要根據噪聲頻譜特性來確定。由圖4 和圖5 看出,單層微孔板結柏的吸聲性能曲線只有一個峰值,而雙層微孔板流量計結構的吸聲性能曲線有兩個峰值。
      單層微孔板流量計結構的共振頻率計算公式:
      20190803143532.jpg
      市聲器長度及介質的流速對消聲效果的影響,見圖6 。
      因6 示出長度分別為1 米和2 米的雙層微孔極管式消聲器,在介質不同流速時對1000 &革噪聲的消聲值。由圖看出,隨介質流速的增加,消聲效果明顯降低。當介質流速大于80米/秒時,消聲值均在10分貝以內。這說明,在介質流速較高的情況下,以企圖通20190803143614.jpg過增加消聲器長度來提高消聲效果是不經濟的,而設法降低介質流速卻是有效措施。通過上述介紹,我們可以在掌握噪聲頻語特性的基礎上,對D 、t 、p 以及介質流速等參數進行適當的選配組合,便可使消聲器得到較佳的消聲效果。

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