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摘要:本发明的多级控压复合式消声器,壳体内的主分流管内腔下端设置节流孔板,壁部自上至下遍布有若干圆形通孔构成二级控压结构,外部同轴设置、固定连接多层控压筒,每层控压筒的筒壁上自上至下也遍布有若干圆形通孔,相邻两层控压筒筒壁上的圆形通孔交错间隔分布,并设置副分流管,构成四级控压结构,分散承担大气排气口排出的大压降,使得大气排气口排出的气流由压力突变排空改变为压力渐变排空,避免大压降排汽产生强烈射流噪声,气体从小孔喷注后再辅以阻性吸声体进一步吸声,能够控制设备内部压降过程,降低大气排放噪声,改善噪声频谱质量,达到噪声污染防治目标,适应核电用大气排气调节阀高压力、大流量的使用要求,消声效果好。
主权项:1.一种多级控压复合式消声器,其特征在于:包括通过支腿密封连接、固定安装在大气排气口外部的壳体,壳体内腔中部设置有能够连接至排放管道的主分流管,主分流管顶端封闭,下端固定连接在大气排气口上,主分流管内腔下端设置有节流孔板,构成一级控压结构;主分流管壁部自上至下遍布有若干圆形通孔,构成二级控压结构;主分流管中段外部同轴设置、固定连接有多层控压筒,多层控压筒的高度、直径按自内向外的顺序依次增大,每层控压筒的筒壁上自上至下也遍布有若干圆形通孔,相邻两层控压筒筒壁上的圆形通孔交错间隔分布,构成迷宫通道型三级控压结构,多层控压筒与主分流管内部空间构成多个控压腔,多个控压腔的中心频率按自内向外的顺序依次增加;壳体内腔靠近顶部的位置设置有阻性吸声体,壳体侧壁内表面位于阻性吸声体下方的部分设置有吸声层,位于阻性吸声体上方的部分设置有防鸟网,壳体顶部设置有防雨罩;所述壳体内腔位于主分流管外侧的位置上设置有副分流管,副分流管顶端封闭,底端固定连接在大气排气口上,副分流管壁部自上至下也遍布有若干圆形通孔,构成四级控压结构。
全文数据:一种多级控压复合式消声器技术领域本发明涉及三代核电系统配套设备以及其它堆型核电机组主蒸汽泄放阀、或者同类阀门的排放管道的末端管道噪声排放治理中的一种多级控压复合式消声器。背景技术噪声污染是当今社会的四大主要污染之一,消声器是允许气流通过但能阻止或减弱声波传播的装置,是降低空气动力性噪声的主要技术措施;随着我国核电安全法规的健全,核电发展将从第2代、2代半技术向3代技术发展,也为核电企业带来新的发展机遇;《核电中长期发展规划》要求,加快推进核电设备制造自主化建设,加强研究开发,重点突破关键设备的设计和制造技术;《国家发展改革委办公厅关于组织开展国家重大技术装备研制专项工作的通知》将“百万千瓦级核电站成套设备”列为国家重大技术装备研制专项内容;例如华龙一号核电机组VDA系统的蒸汽参数很高,较CPR1000等其他核电机组参数都要偏高,导致进入消声器的压力高、流量大,普通消声器不能适应高压力、大流量的使用要求,不能有效解决气体排放的高噪声污染。发明内容本发明所要解决的技术问题是,提供一种能够控制设备内部压降过程,同时降低大气排放噪声,改善噪声频谱质量,达到噪声污染防治目标,适应核电用大气排气调节阀高压力、大流量的使用要求,消声效果好的多级控压复合式消声器。本发明的多级控压复合式消声器,其特征在于:包括通过支腿密封连接、固定安装在在大气排气口外部的壳体,壳体内腔中部设置有能够连接至排放管道的主分流管,主分流管顶端封闭,下端固定连接在大气排气口上,主分流管内腔下端设置有节流孔板,构成一级控压结构;主分流管壁部自上至下遍布有若干圆形通孔,构成二级控压结构;主分流管中段外部同轴设置、固定连接有多层控压筒,多层控压筒的高度、直径按自内向外的顺序依次增大,每层控压筒的筒壁上自上至下也遍布有若干圆形通孔,相邻两层控压筒筒壁上的圆形通孔交错间隔分布,构成迷宫通道型三级控压结构,多层控压筒与主分流管内部空间构成多个控压腔,多个控压腔的中心频率按自内向外的顺序依次增加;壳体内腔靠近顶部的位置设置有阻性吸声体,壳体侧壁内表面位于阻性吸声体下方的部分设置有吸声层,位于阻性吸声体上方的部分设置有防鸟网,壳体顶部设置有防雨罩;所述主分流管中段外部同轴设置、固定连接有四层控压筒,其中位于内侧的三层控压筒顶部、底部都为球面,最外侧控压筒顶部、底部都为平面;所述四层控压筒、主分流管内部空间构成五个控压腔,五个控压腔的中心频率按自内向外的顺序依次增加,分别为980Hz、2000Hz、3820Hz、4350Hz和5230Hz;所述壳体底部为球面,壳体底部内表面的吸声层厚度大于侧壁内表面的吸声层厚度;所述壳体内腔位于主分流管外侧的位置上设置有副分流管,副分流管顶端封闭,底端固定连接在大气排气口上,副分流管壁部自上至下也遍布有若干圆形通孔,构成四级控压结构;所述壳体内腔设置有多根副分流管,多根副分流管沿圆周方向均匀分布、环绕主分流管设置;所述主分流管下端外部通过密封装置连接有疏水口,疏水口下方设置有集液盘;所述壳体外部对应于阻性吸声体的位置固定连接有吊耳;所述吸声层、阻性吸声体材料为玻璃棉;所述主分流管、多层控压筒壁部圆形通孔直径为6~20mm。本发明的多级控压复合式消声器,主分流管内腔下端设置节流孔板构成一级控压结构,主分流管壁部自上至下遍布有若干圆形通孔构成二级控压结构,主分流管中段外部同轴设置、固定连接多层控压筒,每层控压筒的筒壁上自上至下也遍布有若干圆形通孔,相邻两层控压筒筒壁上的圆形通孔交错间隔分布,构成迷宫通道型三级控压结构,壳体内腔位于主分流管外侧的位置上设置有副分流管,副分流管顶端封闭,底端固定连接在大气排气口上,副分流管壁部自上至下也遍布有若干圆形通孔,构成四级控压结构,通过多级控压结构分散承担大气排气口排出的大压降,每级控压结构承受的压降逐步减少,使得大气排气口排出的气流由压力突变排空改变为压力渐变排空,避免大压降排汽所产生的强烈射流噪声,气体从小孔喷注后再辅以阻性吸声体进一步吸声,能够控制设备内部压降过程,同时降低大气排放噪声,改善噪声频谱质量,达到噪声污染防治目标,适应核电用大气排气调节阀高压力、大流量的使用要求,消声效果好;可以推广到其它发电机组高温高压高流量及至全部压力蒸汽流体的排放噪声污染治理,其性价比在极端参数环境下具有比较优势;在维持核电项目节能环保的同时,能够减少噪声,改善环境质量,适用性广泛。附图说明图1是本发明实施例多级控压复合式消声器平面结构示意图;图中:1、支腿,2、集液盘,3、疏水口,4、密封装置、5、一级控压-节流孔板,6、二级控压-主分流管,7、三级-多层控压筒,8、四级控压-副分流管,9、吸声层,10、壳体、11、阻性吸声体,12、吊耳,13、防鸟网,14、防雨罩。具体实施方式如图所示,一种多级控压复合式消声器,包括通过支腿1密封连接、固定安装在在大气排气口外部的壳体10,壳体10内腔中部设置有能够连接至排放管道的主分流管6,主分流管6顶端封闭,下端固定连接在大气排气口上,主分流管6内腔下端设置有节流孔板5,构成一级控压结构;主分流管6壁部自上至下遍布有若干圆形通孔,构成二级控压结构;主分流管6中段外部同轴设置、固定连接有多层控压筒7,多层控压筒7的高度、直径按自内向外的顺序依次增大,每层控压筒的筒壁上自上至下也遍布有若干圆形通孔,相邻两层控压筒筒壁上的圆形通孔交错间隔分布,使得气流沿圆形通孔上下、左右曲折流通,构成迷宫通道型三级控压结构,通过多级控压结构分散承担大气排气口排出的大压降,每级控压结构承受的压降逐步减少,使得大气排气口排出的气流由压力突变排空改变为压力渐变排空,避免大压降排汽所产生的强烈射流噪声,能够控制设备内部压降过程,同时降低大气排放噪声,改善噪声频谱质量,达到噪声污染防治目标,适应核电用大气排气调节阀高压力、大流量的使用要求。多层控压筒7与主分流管6内部空间构成多个控压腔,多个控压腔的中心频率按自内向外的顺序依次增加,即消声器内各腔体内的频率按照从进气到出气的方向依次增加。壳体内腔靠近顶部的位置设置有阻性吸声体11,壳体侧壁内表面位于阻性吸声体下方的部分设置有吸声层9,气体从小孔喷注后再辅以阻性吸声体11、吸声层9进一步吸声,提高消声效果。壳体10侧壁内表面位于阻性吸声体11上方的部分设置有防鸟网13,防止小动物进入消声器内,壳体10顶部设置有防雨罩14,防止灰尘、雨水积聚,防护性能高。主分流管6中段外部同轴设置、固定连接四层控压筒7,其中位于内侧的三层控压筒顶部、底部都为球面,最外侧控压筒顶部、底部都为平面,球面形底部、顶部进一步缓冲气流流动压力,最外侧控压筒所承受压力较小,且考虑到空间局限性,帮最外侧控压筒顶部、底部设置为占用空间较小的平面。四层控压筒7、主分流管6内部空间构成五个控压腔,五个控压腔的中心频率按自内向外的顺序依次增加,分别为980Hz、2000Hz、3820Hz、4350Hz和5230Hz;主分流管6中段外部可以根据核电机组及大气阀排放系统设计的不同配置同轴设置、固定连接不同数量的控压筒7,根据参数需要增减腔体数量,在需要控制的核心频谱区域内分布如250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz等频率。壳体10底部为球面,壳体底部内表面的吸声层厚度大于侧壁内表面的吸声层厚度,提高吸声效果。壳体10内腔位于主分流管外侧的位置上设置有副分流管8,每根副分流管8顶端封闭,底端直接与主蒸汽安全阀固定连接,副分流管壁部自上至下也遍布有若干圆形通孔,构成四级控压结构,进一步提高大气排气口排出的压降分散效果。壳体内腔可以根据核电机组及大气阀排放系统设计的不同配置设置多根副分流管,多根副分流管沿圆周方向均匀分布、环绕主分流管设置,副分流管数量可以按需要进行增减,一般而言,参数较高,则腔体数量可以增加,反之则降低。主分流管6下端外部通过密封装置4连接有疏水口3,疏水口3下方设置有集液盘2;以便收集大气排气口排出的水份。壳体10外部对应于阻性吸声体的位置固定连接有吊耳12,便于吊装运输、安装。吸声层、阻性吸声体材料为玻璃棉,吸声效果好。主分流管6、多层控压筒7壁部圆形通孔直径为6~20mm,气体流通顺畅,同时减压效果好。具体设计思路:本发明的多级控压复合式消声器,主分流管内腔下端设置节流孔板构成一级控压结构,主分流管壁部自上至下遍布有若干圆形通孔构成二级控压结构,主分流管中段外部同轴设置、固定连接多层控压筒,每层控压筒的筒壁上自上至下也遍布有若干圆形通孔,相邻两层控压筒筒壁上的圆形通孔交错间隔分布,构成迷宫通道型三级控压结构,壳体内腔位于主分流管外侧的位置上设置有副分流管,副分流管顶端封闭,底端固定连接在大气排气口上,副分流管壁部自上至下也遍布有若干圆形通孔,构成四级控压结构,通过多级控压结构分散承担大气排气口排出的大压降,每级控压结构承受的压降逐步减少,使得大气排气口排出的气流由压力突变排空改变为压力渐变排空,避免大压降排汽所产生的强烈射流噪声,气体从小孔喷注后再辅以阻性吸声体进一步吸声,能够控制设备内部压降过程,同时降低大气排放噪声,改善噪声频谱质量,达到噪声污染防治目标,适应核电用大气排气调节阀高压力、大流量的使用要求,消声效果好;可以推广到其它发电机组高温高压高流量及至全部压力蒸汽流体的排放噪声污染治理,其性价比在极端参数环境下具有比较优势;在维持核电项目节能环保的同时,能够减少噪声,改善环境质量,适用性广泛。本专利属于核电用大气排气释放调节阀消声器结构,可用于三代核电系统配套设备,也可用于其它堆型核电机组主蒸汽泄放阀或同类阀门的排放管道的末端管道噪声排放治理,是一种多级控压复合型消声器结构。噪声污染作为当今的四大污染之一,消声器是允许气流通过但能阻止或减弱声波传播的装置,是降低空气动力性噪声的主要技术措施之一。随着我国核电安全法规的健全,核电发展将从第2代2代半技术向3代技术发展,也为核电企业带来新的发展机遇。《核电中长期发展规划》要求,加快推进核电设备制造自主化建设,加强研究开发,重点突破关键设备的设计和制造技术。《国家发展改革委办公厅关于组织开展国家重大技术装备研制专项工作的通知》将“百万千瓦级核电站成套设备”列为国家重大技术装备研制专项内容。华龙一号核电机组VDA系统的蒸汽参数很高,较CPR1000等其他核电机组参数高,进入消声器压力很高,流量大,如何对其压力进行控制,并同时解决气体排放的高噪声污染,为本项目的重大技术难题,也是本项目的主要创新点。多级控压复合型消声器结构的优势在于,利用孔板装置降压把一个总的大压降,分散到若干个局部结构承担,使加在每个局部结构上的压降减少,即由压力突变排空,变成压力渐变排空,避免一个大的压降排汽所产生的强烈的射流噪声,气体从小孔喷注后再辅以阻性吸声体进一步吸声,以达到更好的消声效果。本发明致力于提供一种消声器结构,解决现有技术中存在的一项技术问题。本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提供一种大气排气口的消音设备,目的是有效控制设备内部压降过程,同时降低大气排放噪声,改善噪声频谱质量,达到噪声污染防治目标。在本发明的示例性实施方案中,吸音体可以是玻璃棉,副分流管可按实际情况选用。为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种核电用多级控压复合型消声器,包括多级控压结构、支撑结构、排水装置、辅助吸声装置、防护装置。消声器核心结构为与大气排气口直接连接用于降低噪声的多级控压装置。多级控压装置内设有多个腔体,每一个腔体内均设有多个孔径不同的均流孔。所述多个腔体的中心频率从消声器的进气端到出气端方向由低频率到高频率依次设置。腔体一般为五个,每一个腔体内均包括多个直径为6-20mm的均流孔,五个腔体的中心频率分别为980Hz、2000Hz、3820Hz、4350Hz和5230Hz。根据核电机组及大气阀排放系统设计的不同配置,腔体可心增减。一般而言,参数较高,则腔体数量可以增加,反之则降低。本发明的有益效果:1、多级控压复合型消声器是大气排气系统中的主要消音元件,在核电用大气排气调节阀设计中得到广泛应用。2、该结构集成多级控压装置有效解决排气阀泄压噪声,多级控压装置中分流管与排气口连通。3、本结构消声器可以推广到其它发电机组高温高压高流量及至全部压力蒸汽流体的排放噪声污染治理,其性价比在极端参数环境下具有比较优势。4、本发明在维持核电项目节能环保的同时,能够减少噪声,改善环境质量,适用性广泛。本发明涉及一种核电用消声器,包括消声器多级控压结构、支撑结构、排水装置、吸声装置和防护装置。多级控压结构包括了内部多级控压消声结构、多管道排放控压消声结构,均采用小孔阵列结构;小孔的开孔方式具有噪声频谱移频效果,多级降压结构具有逐级调控压力释放的效果。吸声装置具备改善噪声频谱特性的作用,排水装置、防护装置起到保障设备运行安全及环境安全的作用。整体设备能够高效解决排汽口泄压降噪问题,并且具有良好的强度和耐腐蚀性,符合核电高安全性的标准规范要求。本发明在解决排气口降噪问题的同时,系统稳定持久,人力维修成本低,契合国家节能环保发展的要求,适合各类核电机组大气排汽调节阀或类似阀门(组)的排汽噪声治理消声器核心结构为与大气排气口直接连接用于降低噪声的多级控压装置5-8,多级控压装置共分为四级,包括一级-节流孔板5,二级-主分流管6,三级-多层控压筒7,四级-副分流管8,其中二至四级控压内设有多个腔体6-8,每一个腔体内均设有多个不同孔径的均流孔。二级-主分流管6与大气排气口直接连接,一级-节流孔板。一级-节流孔板5设于二级-主分流管6内,置于主分流管和大气排气口之间。三级-多层控压筒在本实例中分为三层,设置于二级-主分流管6外侧。四级-副分流管与主蒸汽安全阀直接连接。多级控制压装置圆周均布布置于二级-主分流管6周边,且两两轴对称;四级-副分流管均流孔孔径按照安全阀介质与流体排放参数设置,其中心频率分布在4000-8000Hz区域。多个腔体的中心频率从多级控压装置5-8的进气口到出气端方向由低频率到高频率依次转变。腔体为五个,每一个腔体内均包括多个直径为6-20mm的均流孔,五个腔体的中心频率分别为980Hz、2000Hz、3200Hz、4350Hz和5230Hz。腔体结构可以增减,以符合特征介质及流体参数排放要求,其中心频率可以调节控制,在需要控制的核心频谱区域内分布(如250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz)。作为支撑结构的支腿1固定于土建基础之上,支撑采用阵列大口管径腿座形式与裙座组合结构形式,或其中单一结构。排水装置包括疏水口3和集液盘2。其排水装置满足排汽流体介质受冬季极端低温环境下凝结成水的有效排放,并满足在此基础上的排水实验工况。辅助吸声装置包括附于壳体10上的吸声层9和阻性吸声体11及其支撑结构。壳体及内部吸声装置布置影响消声器流体流速分布及再生噪声的发生频谱分布,一层阻性吸声体11在壳体10内采用同心环布置或者平行平板式布置,可以采用单层或者多层结构,多层结构可以错环(列)或者交叉布置形式。辅助吸声装置的噪声频谱按63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz确定结构的消声量,并以根据核电机组及大气阀排放系统设计的参数需要而分布的核心频谱区域,来确定辅助吸声装置有效的上下限频率,使消声器的声学特性符合设备规范要求。防护装置包括防雨罩14和防鸟网13,防雨罩与防鸟网组合螺接或焊接于壳体10,防雨罩采用楔形导流结构并与辅助消声层(吸声层及护面板))共构。
权利要求:1.一种多级控压复合式消声器,其特征在于:包括通过支腿密封连接、固定安装在在大气排气口外部的壳体,壳体内腔中部设置有能够连接至排放管道的主分流管,主分流管顶端封闭,下端固定连接在大气排气口上,主分流管内腔下端设置有节流孔板,构成一级控压结构;主分流管壁部自上至下遍布有若干圆形通孔,构成二级控压结构;主分流管中段外部同轴设置、固定连接有多层控压筒,多层控压筒的高度、直径按自内向外的顺序依次增大,每层控压筒的筒壁上自上至下也遍布有若干圆形通孔,相邻两层控压筒筒壁上的圆形通孔交错间隔分布,构成迷宫通道型三级控压结构,多层控压筒与主分流管内部空间构成多个控压腔,多个控压腔的中心频率按自内向外的顺序依次增加;壳体内腔靠近顶部的位置设置有阻性吸声体,壳体侧壁内表面位于阻性吸声体下方的部分设置有吸声层,位于阻性吸声体上方的部分设置有防鸟网,壳体顶部设置有防雨罩。2.根据权利要求1所述多级控压复合式消声器,其特征在于:所述主分流管中段外部同轴设置、固定连接有四层控压筒,其中位于内侧的三层控压筒顶部、底部都为球面,最外侧控压筒顶部、底部都为平面。3.根据权利要求2所述多级控压复合式消声器,其特征在于:所述四层控压筒、主分流管内部空间构成五个控压腔,五个控压腔的中心频率按自内向外的顺序依次增加,分别为980Hz、2000Hz、3820Hz、4350Hz和5230Hz。4.根据权利要求1所述多级控压复合式消声器,其特征在于:所述壳体底部为球面,壳体底部内表面的吸声层厚度大于侧壁内表面的吸声层厚度。5.根据权利要求1所述多级控压复合式消声器,其特征在于:所述壳体内腔位于主分流管外侧的位置上设置有副分流管,副分流管顶端封闭,底端固定连接在大气排气口上,副分流管壁部自上至下也遍布有若干圆形通孔,构成四级控压结构。6.根据权利要求5所述多级控压复合式消声器,其特征在于:所述壳体内腔设置有多根副分流管,多根副分流管沿圆周方向均匀分布、环绕主分流管设置。7.根据权利要求1所述多级控压复合式消声器,其特征在于:所述主分流管下端外部通过密封装置连接有疏水口,疏水口下方设置有集液盘。8.根据权利要求1所述多级控压复合式消声器,其特征在于:所述壳体外部对应于阻性吸声体的位置固定连接有吊耳。9.根据权利要求1所述多级控压复合式消声器,其特征在于:所述吸声层、阻性吸声体材料为玻璃棉。10.根据权利要求1所述多级控压复合式消声器,其特征在于:所述主分流管、多层控压筒壁部圆形通孔直径为6~20mm。
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