專利名稱：一種輸氣管道調(diào)壓閥后的消聲整流罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種適用于控制輸氣管道調(diào)壓閥噪聲的輸氣管道調(diào)壓閥后的消聲整流罩。涉及管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
天然氣管道站場內(nèi)使用的調(diào)壓閥是噪聲的主要來源，尤其是未經(jīng)消聲設(shè)計(jì)的調(diào)壓閥產(chǎn)生的噪聲現(xiàn)場實(shí)測(cè)可達(dá)到IOOdB以上，調(diào)壓閥后噪聲主要是由于所輸氣體通過調(diào)壓器的閥口之后的湍流及渦流產(chǎn)生的，即由湍流流體與調(diào)壓器或管道內(nèi)表面相互作用而產(chǎn)生的。當(dāng)天然氣通過調(diào)壓器內(nèi)的減壓部位和調(diào)壓器出口擴(kuò)徑部位時(shí)，流體的機(jī)械能還會(huì)轉(zhuǎn)換為聲能而產(chǎn)生噪聲。這種噪聲在調(diào)壓器噪聲中所占比例較大。該噪聲的頻率約1000 8000Hz，一般沒有特別陡尖的峰值頻率。這種噪聲產(chǎn)生的原因分為兩種情況流體湍流和由于流體達(dá)到臨界流速引起的激波。空氣動(dòng)力學(xué)噪聲不能完全被消除，可以采取一定的技術(shù)措施予以降低?！耙环N用于安裝在天然氣余氣放空口上的消聲器”(專利號(hào)99251820. 2)公開了一種用于安裝在天然氣余氣放空口上的消聲器。其由進(jìn)氣管、下氣室、氣罩、分氣管、上氣室、過氣管、出氣管構(gòu)成。各零件制造好后，用焊接方法連接在一起。其原理科學(xué)，結(jié)構(gòu)簡單， 具有廣泛的用途?？筛鶕?jù)放空氣量的大小，選用不同型號(hào)，也可以并聯(lián)使用。效果能減小噪聲20%以上。當(dāng)放空量在30X IO4立方米/天時(shí)，噪聲不高于60dB。但不適用于高壓輸氣管道調(diào)壓閥處的噪聲控制。DE102004007756A公開了一種輸氣管道后的消聲器，雖在消聲器的管壁四周均布有寬條縫，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種減小輸氣管道調(diào)壓閥后匯氣管處噪聲且結(jié)構(gòu)簡單的輸氣管道調(diào)壓閥后的消聲整流罩。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如圖1-圖3所示，本消聲整流罩3經(jīng)國標(biāo)尺寸法蘭墊片5安裝在工作調(diào)壓閥1后的國標(biāo)尺寸法蘭2上，置于輸氣管道4內(nèi)。消聲整流罩3由前段的連接固定管段6和后三段不同外徑的無縫管按外徑從大到小依次焊接而成；前段的連接固定管段6 與國標(biāo)尺寸法蘭墊片5焊接相連，國標(biāo)尺寸法蘭墊片5通過其上的多個(gè)法蘭螺桿孔8安裝在調(diào)壓閥后的國標(biāo)尺寸法蘭2上，實(shí)現(xiàn)對(duì)整流罩的固定；后三段鋼管的管壁四周均布有沿軸向的0. 9-1. Imm寬條縫7，條縫7的數(shù)量由實(shí)現(xiàn)消聲效果的間距確定，條縫7長度與消聲管半徑由條縫面積與裝置外氣流流通截面的關(guān)系確定。各尺寸的具體確定原則(1)條縫寬度及數(shù)量為確保消聲效果，管壁上沿軸向的條縫之間需要具有一定的間距，具體計(jì)算公式如下峰值頻率與噴注速度和噴口條縫寬度有關(guān)，有下列關(guān)系式
式中Sr——斯特勞哈爾數(shù)(Stroughhal)，其值取0. 2 ；D——噪聲的峰值頻率，Hz;fp——噴口條縫寬度，mm;u——?dú)怏w噴注速度，mm/s;其中氣體噴注速度等于單位時(shí)間輸氣量與條縫總面積的比值。⑵條縫長度考慮加工及安裝的方便，整個(gè)裝置不宜過長，確定總長度不大于800mm，確定采用四段式，扣除焊接處需要的富余長度，每段管長為150-180mm，條縫長度140_170mm。(3)消聲管管徑整流罩內(nèi)部每一橫截面處的后部條縫總面積大于該處整流罩的橫截面積，整流罩外部每一橫截面處的外氣流流通橫截面積大于該處前部的條縫總面積；管徑要依次減小， 即防止氣流從條縫出來后出現(xiàn)擁堵、降低消聲作用。其中整流罩選用不銹鋼材質(zhì)。本發(fā)明的原理是基于人耳對(duì)不同頻率聲音的反應(yīng)特性，力求將噪聲的頻率提高到人耳不敏感的區(qū)域，從而達(dá)到降低干擾噪聲的目的。在不改變工藝管道的前提下，通過在調(diào)壓閥后安裝消聲整流裝置，使氣流在經(jīng)過調(diào)壓閥后，先經(jīng)過消聲整流裝置，通過Imm寬狹窄條縫，使得產(chǎn)生的噪聲頻率處于人耳可聽的20000Hz以上，從而達(dá)到消聲效果。氣流在通過裝置上的狹窄條縫后，從管壁處向管道中心處匯集，使得氣流速度在管道截面上更加均勻分布，減少對(duì)后部連接匯氣管管壁的沖擊，從而起到了整流作用，也實(shí)現(xiàn)了降低匯氣管處噪聲的效果。實(shí)際應(yīng)用表明，在不改變工藝管道的前提下，僅在調(diào)壓閥后安裝該種消聲整流裝置，既不需要更換調(diào)壓閥，又不影響調(diào)壓閥的調(diào)壓作用，實(shí)現(xiàn)了降低氣流噪聲的目的。本發(fā)明可應(yīng)用于天然氣管道輸氣站場，降低輸氣管道站場內(nèi)的噪聲，減輕噪聲對(duì)站場內(nèi)工作人員的身心健康影響，滿足國家對(duì)環(huán)境噪聲的要求，且結(jié)構(gòu)簡單。


圖1輸氣管道消聲整流裝置安裝2消聲整流裝置正視3消聲整流裝置側(cè)視4安裝消聲整流裝置的調(diào)壓閥后速度場圖其中1-工作調(diào)壓閥 2-國標(biāo)尺寸法蘭3-消聲整流罩4-輸氣管道5-國標(biāo)尺寸法蘭墊片6-連接固定管段7-條縫8-法蘭螺桿孔
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例.本例是一實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖1-圖3所示，由四段不同外徑的無縫管按外徑從大到小依次焊接而成；消聲整流罩3經(jīng)國標(biāo)尺寸法蘭墊片5安裝在工作調(diào)壓閥 1后的國標(biāo)尺寸法蘭2上，置于輸氣管道4內(nèi)。消聲整流罩3由前段的連接固定管段6和后三段不同外徑的無縫管按外徑從大到小依次焊接而成；前段的連接固定管段6與國標(biāo)尺寸法蘭墊片5焊接相連，國標(biāo)尺寸法蘭墊片5通過其上的多個(gè)法蘭螺桿孔8安裝在調(diào)壓閥后的國標(biāo)尺寸法蘭2上，實(shí)現(xiàn)對(duì)整流罩的固定；后三段鋼管的管壁四周均布有沿軸向的 0. 9-1. Imm寬條縫7，條縫7的數(shù)量由實(shí)現(xiàn)消聲效果的間距確定，條縫7長度與消聲管半徑由條縫面積與裝置外氣流流通截面的關(guān)系確定。各尺寸的具體確定原則(1)條縫寬度及數(shù)量為確保消聲效果，管壁上沿軸向的條縫之間需要具有一定的間距，經(jīng)計(jì)算后確定為7mm ；具體計(jì)算公式如下峰值頻率與噴注速度和噴口條縫寬度有關(guān)，有下列關(guān)系式
權(quán)利要求
1.一種輸氣管道調(diào)壓閥后的消聲整流罩，其特征是它由四段不同外徑的無縫管按外徑從大到小依次焊接而成；消聲整流罩(3)經(jīng)國標(biāo)尺寸法蘭墊片(5)安裝在工作調(diào)壓閥 (1)后的國標(biāo)尺寸法蘭(2)上，置于輸氣管道內(nèi)；消聲整流罩(3)由前段的連接固定管段(6)和后三段不同外徑的無縫管按外徑從大到小依次焊接而成；前段的連接固定管段(6)與國標(biāo)尺寸法蘭墊片( 焊接相連，國標(biāo)尺寸法蘭墊片( 通過其上的多個(gè)法蘭螺桿孔(8)安裝在調(diào)壓閥后的國標(biāo)尺寸法蘭(2)上；后三段鋼管的管壁四周均布有沿軸向的 0.9-1. Imm寬條縫(7)，條縫(7)的數(shù)量由實(shí)現(xiàn)消聲效果的間距確定，條縫(7)長度與消聲管半徑由條縫面積與裝置外氣流流通截面的關(guān)系確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸氣管道調(diào)壓閥后的消聲整流罩，其特征是所述條縫寬度與峰值頻率、噴注速度有關(guān)，按下列關(guān)系式
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸氣管道調(diào)壓閥后的消聲整流罩，其特征是所述每段管長為 150-180_，條縫(7)長度 140-170mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸氣管道調(diào)壓閥后的消聲整流罩，其特征是所述消聲管半徑的確定要使整流罩內(nèi)部每一橫截面處的后部條縫總面積大于該處整流罩的橫截面積， 整流罩外部每一橫截面處的外氣流流通橫截面積大于該處前部的條縫總面積。
全文摘要
本發(fā)明是一種輸氣管道調(diào)壓閥后的消聲整流罩。它由前段的連接固定管段(6)和后三段不同外徑的無縫管按外徑從大到小依次焊接而成；消聲整流罩(3)經(jīng)國標(biāo)尺寸法蘭墊片(5)通過其上的多個(gè)法蘭螺桿孔(8)安裝在工作調(diào)壓閥(1)后的國標(biāo)尺寸法蘭(2)上，置于輸氣管道(4)內(nèi)；前段的連接固定管段(6)與國標(biāo)尺寸法蘭墊片(5)焊接相連；后三段鋼管的管壁四周均布有沿軸向的0.9-1.1mm寬條縫(7)，條縫(7)的數(shù)量由實(shí)現(xiàn)消聲效果的間距確定，條縫(7)長度與消聲管半徑由條縫面積與裝置外氣流流通截面的關(guān)系確定。它能降低輸氣管道站場內(nèi)的噪聲，且結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號(hào)F16K47/02GK102537585SQ20101058845
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者馮偉, 康陽, 徐波, 柳建軍, 王玉彬, 薛向東, 趙佳麗, 閆鋒 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司