蒸汽吹管消声器的制作方法

1.本实用新型属于化工设备技术领域，尤其涉及蒸汽吹管消声器。

背景技术：

2.随着化工厂，电力工业的飞速发展，各工艺设备的不断大型化，在各工艺机组及工艺管道完成安装后，或在每次检修后，在重新投入使用前，为了确保各工艺机组设备的安全经济运行，必须进行蒸汽吹管来清除各工艺管道系统中内部的锈皮、焊渣以及其它杂物等工业垃圾，为彻底清除管系内的杂物，吹管次数多达几十次甚至上百次，并持续几天或更长的时间。吹管时，强大的蒸汽湍流噪声是高速气流从管口中喷出，冲击和剪切周围静止的空气，引起喷口附近剧烈的气体扰动而产生的声级很高的空气动力性噪声，产生的噪声值高达 130db(a)及以上，各工艺机组容量越大产生的空气动力性噪声越大，其喷射噪声是连续的中高宽频带噪声，严重地影响周围十几平方公里范围内的居民的生活、工作和学习，特别是对人的身心健康造成严重危害。为了消除工艺机组吹管时造成的严重噪声危害，必须在吹管管道末端加装蒸汽吹管消声器。对于蒸汽吹管消声器可以看着是管道的一个组成部分，在内部作声学处理后，可减弱噪音的产生与传播，是解决上述工艺机组在吹扫时造成严重噪声危害的有效降噪设备。
3.吹管管道复杂，使其管道系统中蒸汽参数的确定是一个复杂问题，加之管道内蒸汽流速很高，且高速汽流夹杂大量锈皮、焊渣以及其它杂物等工业垃圾，要达到一定降噪效果，对消声器的设计和制作是非常高的，消声器完全能承受各种工业垃圾的猛烈撞击，并顺利排出，并在恶劣的工作条件下也能正常工作，且不影响吹管的蒸汽流量。
4.传统的蒸汽吹管消声器为了防止杂物堵塞消声器，只使用了一层降压管，并开设大孔，不能起到很好的降压作用，降噪效果非常有限。另外由于蒸汽在流速过程中部分蒸汽冷凝，冷凝水进入阻性吸声层，导致消声棉受潮结团，吸声系数大大下降，加之气流速度极大，经常发生消声棉被吹走的情况，以至于随着时间的推移消声器的降噪能力越来越差，甚至无法使用直至报废，使用成本极大。现有技术主要存在的问题：
5.1.蒸汽吹管消声器不能有效清除工业垃圾，降噪装置的安全性低；
6.2.蒸汽吹管消声器阻性吸声层消声存在消音棉失效的问题，不能长效使用。

技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：
8.蒸汽吹管消声器，包括相互连通的进汽管部和出汽管部；
9.所述进汽管部中具有过滤装置，所述过滤装置外壁与所述进汽管部内壁之间形成蒸汽缓存腔；
10.所述出汽管部一端为出汽部，所述出汽管部中自内而外依次分层设置的一级节流件，与过滤装置连通，
11.二级节流件，包笼所述一级节流件，且两者间形成二级节流腔，
12.小孔变频件，侧壁具有若干微孔，包笼所述二级节流件，且两者间形成小孔变频腔。
13.在一些方式中，所述蒸汽缓存腔连接有杂物收集器，所述杂物收集器连通在所述蒸汽缓存腔靠近所述出汽管部的一端。
14.在一些方式中，所述杂物收集器设有杂物清理口和排液口。
15.在一些方式中，所述过滤装置具有若干微孔，所述微孔孔径为5-6mm，孔边距为8-9mm；
16.所述过滤装置的有效流出面积大于所述过滤装置截面积的6倍。
17.在一些方式中，所述小孔变频件的微孔孔径为1-3mm，孔边距大于微孔孔径的5倍。
18.在一些方式中，所述过滤装置通过连接管体与一级节流件相连通。
19.在一些方式中，所述蒸汽缓存腔与所述一级节流件通过过滤装置的微孔连通。
20.在一些方式中，所述蒸汽缓存腔靠近所述出汽管部的一侧为蒸汽回旋部。
21.在一些方式中，所述所述一级节流件、二级节流件侧壁均设有节流孔。
22.所述二级节流件与所述小孔变频件之间还设有至少一组节流件。
23.本实用新型的有益效果是：
24.过滤装置能有效的将工业垃圾截留，并在杂物收集装置中收集。节流装置的原理是将原高压排空的一次大压降，分散到各层，形成若干个小压降，有效降低噪声。
附图说明
25.图1为蒸汽吹扫消声器结构图。
26.图中：
27.10进气管部，20过滤装置，30一级节流件，40二级节流件，50小孔变频件，60出汽管部，70出汽部，80杂物收集器，81杂物清理口，82排液口， 100蒸汽缓存腔，500小孔变频腔。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
29.蒸汽吹管消声器，如图1中，包括相互连通的进汽管部10和出汽管部60；
30.所述进汽管部10中具有过滤装置20，所述过滤装置20外壁与所述进汽管部10内壁之间形成蒸汽缓存腔100；
31.所述出汽管部60一端为出汽部70，所述出汽管部60中自内而外依次分层设置的一级节流件30，与过滤装置20连通，
32.二级节流件40，包笼所述一级节流件30，且两者间形成二级节流腔400，
33.小孔变频件50，侧壁具有若干微孔，包笼所述二级节流件40，且两者间形成小孔变频腔500。
34.从进汽管部10进入的蒸汽最终从出汽部70离开设备。
35.所述蒸汽缓存腔100连接有杂物收集器80，所述杂物收集器80连通在所述蒸汽缓存腔100靠近所述出汽管部60的一端。
36.所述杂物收集器80设有杂物清理口81和排液口82。
37.所述过滤装置20具有若干微孔，所述微孔孔径为5-6mm，孔边距为8-9mm；所述过滤
装置20的有效流出面积大于所述过滤装置20截面积的6倍。
38.过滤装置20的端头部位锥形，其锥形对端部与进汽管部10相对。
39.所述小孔变频件50的微孔孔径为1-3mm，孔边距大于微孔孔径的5倍。
40.所述过滤装置20通过连接管体与一级节流件30相连通，该连接管体侧壁不设置微孔，由此可以实现在蒸汽缓存腔100的一端形成气体回流部。
41.所述蒸汽缓存腔100靠近所述出汽管部60的一侧为蒸汽回旋部，如图中，气体在此不会直接穿过蒸汽缓存腔100侧壁进入一级节流件30中，而会回流，从过滤装置20离开蒸汽缓存腔100。
42.所述蒸汽缓存腔100与所述一级节流件30通过过滤装置20的微孔连通。
43.所述所述一级节流件30、二级节流件40侧壁均设有节流孔。
44.所述二级节流件40与所述小孔变频件50之间还设有至少一组节流件。
45.按附图1所示的蒸汽吹管消声器详细实施方式如下：
46.1.过滤装置开孔直径宜为6mm.孔边间距宜为9mm,有效流出面积不小于管道截面积的6倍；
47.2.过滤装置的开孔边缘与杂质收集器的距离不小于500mm，以有利于污物收集；
48.3.节流装置可根据消声器入口压力的大小，采用临界压力比原理选取级数，宜设置为2～3级；
49.4.小孔变频装置的开孔直径不大于3mm,宜为1～3mm,孔间距不小于开孔直径的5倍；
50.5.各通道的流速宜控制在60～100m/s之间，过高的流速会引起气流再生噪声，过低流速的不利于管道吹扫工况，导致管道吹扫不彻底。
51.本蒸汽吹扫消声器结构特征是：
52.过滤装置：过滤装置能有效的将工业垃圾截留，并在杂物收集装置中收集。再不用担心，孔道被堵塞而影响安全，由于工业垃圾不再进入后续各节流层，也为小孔喷注层的使用的提供了可能。
53.杂物收集装置：将管道内工业垃圾收集，打开清理口，清除干净污杂物，以备消声器下次正常使用。
54.节流装置：节流装置的原理是将原高压排空的一次大压降，分散到各层，形成若干个小压降，有效降低噪声。根据排汽流量的大小，适当设计通流截面，使高压气体通过节流孔板时，压力都能最大限度地降低到临界值。这样通过多级节流孔板串联，就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例，所以把压力突变排空改为压力在消音器内逐渐降下来再排空，这样能使消音器内流速控制在临界流速下，不致产生激波噪声，使消音器获得较好的消声效果。同时节流降压后小孔喷注层的驻压大大变小，小孔喷注层强度设计所需的壁厚也大为减薄，这样给小孔喷注层的钻孔加工减小难度。节流降压的各级压力是按几何级数下降的，即pn＝psgn(pn为第 n级节流后有压力，ps为节流前的压力，n为节流级数，g为某级节流后压力与节流前压力之比，通常取蒸汽临界压力比0.546。这样就可以根据入口压力的大小，按此公式计算节流级数，通常选取节流级数宜为2～3级。
55.小孔变频装置：小孔变频装置也称小孔喷注装置，其设计机理是从发声机理上使
它的干扰噪声减少，由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比，若喷口直径变小，喷口辐射的噪声能量将从低频移向高频，于是低频噪声被降低，高频噪声反而增高，当孔径小到一定值(达到mm级)，实验表明，当孔径≤3mm时具有移频作用，喷注噪声将移到人耳不敏感的频率范围(听觉最敏感的区域 20～20000赫兹)；根据这一原理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降低可听声的目的。虽然孔径越小，消声量越大，但从实用角度考虑，孔径不能选得过小，因为过小的孔径不仅难于加工，同时易于堵塞，影响排汽。一般选用直径1～3mm的小孔为宜。
56.本蒸汽吹扫消声器解决了有效清除工业垃圾问题，确保消声器安全运行的问题。消声器为全金属结构，没有消声棉，不怕水浸，不怕高温，不怕高流速，能长期多次使用，无需维修。采用了多级节流装置及小孔变频装置，消声器的降噪性能得到极大的提升，经现场测试，降噪量达50dba以上。由于消声器不再使用阻性吸声结构，且小孔喷注需要高流速工况，大大的减小了消声器体积，大大降低了制造成本。
57.蒸汽吹管消声器工作原理如下：
58.如附图1所示，高温高压的蒸汽夹带着被吹扫下的工业垃圾从进口处流入，然后进入气固通道，工业垃圾被高速的气流一直吹至气固通道的尽头，并被阻挡，在气固通道的尽头设有杂物收集器，较大的杂物由于气流的推动及自身重力作力全部掉入杂物收集器中，然而可能还有部分较小的颗粒物在气固通道尽头被阻挡后仍随气流返回，然后在通过过滤装置时被截留，杂物就被后续气流再次吹入杂物收集器中而被收集。蒸汽从过滤装置外侧进入内侧，此时气流中杂物已被清除，不再会堵塞内部孔道，无安全风险。气流通过过滤装置后便进入一级节流装置，进行降压，而后再进入二级节流装置。气流便得到了进一步降压，而后再通入小孔变频装置，由于声音的频率与速度成正比，与小孔的孔径成反比，气流在小孔中喷出，气流速度得到极大的加速，而小孔很小已达到毫米级，此时声音频率迅速被推高至20000hz以上，由于人耳的听力范围是在 20～20000hz之间，所以当气流通过小孔变频装置后，高频声已听不见，达到了降低噪音目的。
59.本领域的技术人员可以明确，在不脱离本实用新型的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护方案以本实用新型所附的权利要求书为准。

技术特征：

1.蒸汽吹管消声器，其特征在于，包括相互连通的进汽管部(10)和出汽管部(60)；所述进汽管部(10)中具有过滤装置(20)，所述过滤装置(20)外壁与所述进汽管部(10)内壁之间形成蒸汽缓存腔(100)；所述出汽管部(60)一端为出汽部(70)，所述出汽管部(60)中自内而外依次分层设置的一级节流件(30)，与过滤装置(20)连通，二级节流件(40)，包笼所述一级节流件(30)，且两者间形成二级节流腔(400)，小孔变频件(50)，侧壁具有若干微孔，包笼所述二级节流件(40)，且两者间形成小孔变频腔(500)。2.根据权利要求1所述的蒸汽吹管消声器，其特征在于，所述蒸汽缓存腔(100)连接有杂物收集器(80)；所述杂物收集器(80)连通在所述蒸汽缓存腔(100)靠近所述出汽管部(60)的一端。3.根据权利要求1所述的蒸汽吹管消声器，其特征在于，所述过滤装置(20)具有若干微孔，所述微孔孔径为5-6mm，孔边距为8-9mm；所述过滤装置(20)的有效流出面积大于所述过滤装置(20)截面积的6倍。4.根据权利要求1所述的蒸汽吹管消声器，其特征在于，所述小孔变频件(50)的微孔孔径为1-3mm，孔边距大于微孔孔径的5倍。5.根据权利要求1所述的蒸汽吹管消声器，其特征在于，所述过滤装置(20)通过连接管体与一级节流件(30)相连通。6.根据权利要求5所述的蒸汽吹管消声器，其特征在于，所述蒸汽缓存腔(100)与所述一级节流件(30)通过过滤装置(20)的微孔连通。7.根据权利要求5所述的蒸汽吹管消声器，其特征在于，所述蒸汽缓存腔(100)靠近所述出汽管部(60)的一侧为蒸汽回旋部。8.根据权利要求1所述的蒸汽吹管消声器，其特征在于，所述一级节流件(30)、二级节流件(40)侧壁均设有节流孔。9.根据权利要求1所述的蒸汽吹管消声器，其特征在于，所述二级节流件(40)与所述小孔变频件(50)之间还设有至少一组节流件。

技术总结

本实用新型属于化工设备技术领域，具体公开了蒸汽吹管消声器，包括相互连通的进汽管部和出汽管部；所述进汽管部中具有过滤装置，所述过滤装置外壁与所述进汽管部内壁之间形成蒸汽缓存腔；所述出汽管部一端为出汽部，所述出汽管部中自内而外依次分层设置的一级节流件，与过滤装置连通，二级节流件，包笼所述一级节流件，且两者间形成二级节流腔，小孔变频件，侧壁具有若干微孔，包笼所述二级节流件，且两者间形成小孔变频腔。有益效果是：过滤装置能有效的将工业垃圾截留，并在杂物收集装置中收集。节流装置的原理是将原高压排空的一次大压降，分散到各层，形成若干个小压降，有效降低噪声。声。声。