Результат интеллектуальной деятельности: ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЫХЛОПНОЙ СТРУИ ПАРА (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к области энергетики, преимущественно для сбросных систем пара тепловых электрических станций, например, выбросам пара при срабатывании главных предохранительных клапанов котлов, продувок пароперегревателей, растолок котлов и котлов-утилизаторов при расходах сбрасываемого пара более 30 т/ч и степени нерасчетности недорасширенной струи пара n=p_a/p_c>1, где p_a - давление атмосферного воздуха, p_c - статическое давление пара на срезе выхлопного трубопровода.

Известно устройство шумоглушения сброса пара (Яблоник Л.Р. Шумозащитные конструкции турбинного и котельного оборудования: теория и расчет: Дис.док. тех. наук: 05.04.12 СПб, 2004. с.367-370), состоящее из входного патрубка с дроссельной решеткой, дроссельного блока, представляющего собой перфорированный стакан, переходную камеру с внутренней цилиндрической звукопоглощающей облицовкой, ступень звукопоглощения с плоскими пластинами и выхлопного модуля, состоящего конфузора и защитной крышки.

Недостатком известного устройства является высокое гидравлическое сопротивление, которое снижает расход сбрасываемого пара, что значительно снижает надежность работы, как выхлопных трубопроводов, так и котельного оборудования.

Известно устройство глушителя шума выброса пара (Патент на полезную модель 51673 РФ, Заявка №2005132019. Заявл. 18.10.2005 / В.Б. Тупов, Д.В. Чугунков., прототип), содержащий многоступенчатый корпус, составленный из соосно расположенных обечаек, имеющий камеру глушения, отражатель, расположенный на выходе последней ступни по оси глушителя и обращенного вогнутой стороной к выхлопному трубопроводу, снабженного цилиндрическими обечайками, коаксиально установленными на вогнутой стороне отражателя, на внешней стороне отражателя расположены направляющие перегородки, камера глушения выполнена из цилиндрической и двух конических обечаек и охватывает последнюю ступень и отражатель с направляющими перегородками, внутренняя поверхность камеры глушения покрыта звукопоглощающим материалом, во всех ступенях глушителя расположена спирально свернутая сетка, первая ступень снабжена дренажной трубкой, все ступени снаружи облицованы звукопоглощающим материалом.

Недостатки прототипа состоят в следующем.

В ступенях прототипа отсутствует внутренняя облицовка звукопоглощающим материалом первых двух ступеней, что не обеспечивает снижение шума высокоскоростной зоны на входе потока пара в глушитель, в месте расположения отражателя имеется большая неравномерность полей скоростей, которая отражается на чрезмерной генерации шума, кроме этого, в прототипе не предусмотрена сборка конструкции глушителя по нескольким отдельным модулям, что увеличивает время и трудоемкость изготовления, а также усложняет монтаж глушителя, в случае невозможности подъема цельной конструкции к месту установки.

Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в обеспечении необходимого снижения шума при умеренных массогабаритных характеристиках и гидравлическом сопротивлении, обеспечивающим необходимый расход сбрасываемого пара, а также в модульности конструкции, которая позволяет обеспечить легкость изготовления и монтажа устройства.

Технический эффект, используемый при решении поставленной задачи, заключающийся в снижении шума за счет разрушения структуры недорасширенной струи пара, последовательного снижения скорости потока пара в ступенях глушителя и плавного его дросселирования в спирально свернутой сетке, а также за счет поглощения звуковой энергии звукопоглощающим материалом, достигается тем, что предлагаемое устройство, содержит корпус, составленный из соосно составленных ступеней с дросселями пара в виде спирально свернутой сетки и звукопоглощающей внутренней облицовкой, крышу, первая ступень корпуса соединена с выхлопным трубопроводом, число ступеней выбрано равное трем, первая ступень дополнительно снабжена дренажным устройством, вторая ступень имеет несколько вертикальных трубчатых глушителей, образованных перфорированными обечайками, размещенных равномерно в корпусе ступени и закрепленных с торцевых сторон диафрагмами, за второй ступенью следует камера расширения, снабженная коническими обечайками, третья ступень содержит несколько цилиндрических кассет со звукопоглощающим материалом, которые закреплены между двумя взаимно перпендикулярными рядами перегородок и завершается крышей обтекаемой формы, при этом все ступени снабжены внутренней звукопоглощающей облицовкой.

По второму варианту предлагаемое устройство, содержит корпус, составленный из соосно составленных ступеней с дросселями пара в виде спирально свернутой сетки, звукопоглощающую внутреннюю облицовку и крышу, первая ступень корпуса соединена с выхлопным трубопроводом, число ступеней выбрано равное двум, первая ступень дополнительно снабжена дренажным устройством, за первой ступенью следует камера расширения, вторая ступень содержит несколько цилиндрических кассе г со звукопоглощающим материалом, которые закреплены между двумя взаимно перпендикулярными рядами перегородок, вторая ступень завершается крышей обтекаемой формы, при этом все ступени снабжены внутренней звукопоглощающей облицовкой.

Кроме этого, предлагаемое устройство может иметь крепление корпуса с усилением через ребра жесткости только на выхлопном трубопроводе в случае его достаточной прочности.

В случае недостаточной прочности выхлопного трубопровода корпус предлагаемого устройства может закрепляться на опорной раме и иметь подвижное соединение через патрубок с выхлопным трубопроводом типа «Труба в трубе».

На фиг.1 представлен продольный разрез предлагаемого устройства по первому варианту.

На фиг.2 показан поперечный разрез А-А на фиг.1.

На фиг.3 показан поперечный разрез Б-Б на фиг.1.

На фиг.4 показан поперечный разрез В-В на фиг.1.

На фиг.5 представлен продольный разрез предлагаемого устройства по второму варианту.

На фиг.6 показан поперечный разрез А-А на фиг.5.

На фиг.7 показан поперечный разрез Б-Б на фиг.5.

На фиг.8 показан тип жесткого соединения устройства с выхлопным трубопроводом.

На фиг.9 показан тип подвижного соединения с выхлопным трубопроводом типа «Труба в трубе».

По первому варианту глушитель шума выхлопной струи пара (фиг.1-4), содержит корпус 1, составленный из соосно составленных ступеней с дросселями пара 2 в виде спирально свернутой сетки для плавного дросселирования потока пара и его выравнивания но сечению глушителя, звукопоглощающую внутреннюю облицовку 3 для снижения шума, генерируемого внутри глушителя, крышу 4 для предотвращения попадания атмосферных осадков во внутренние полости глушителя, первая ступень 5 корпуса 1 предназначена для снижения ударного шума путем разрушения структуры недорасширенной струи пара и плавного снижения скорости и давления потока пара, имеет соединение с выхлопным трубопроводом 6 и снабжена дренажным устройством 7 (разрез А-А) для отвода накапливающегося конденсата из глушителя, вторая ступень 8 имеет несколько вертикальных трубчатых глушителей 9 (разрез Б-Б) для эффективного снижения шума высокоскоростной зоны, образующейся на входе потока пара в глушитель, образованных перфорированными обечайками 10, размещенных равномерно в корпусе ступени и закрепленных с торцевых сторон диафрагмами 11, за второй ступенью 8 следует камера расширения 12 для снижения скорости пара до необходимой величины, снабженная коническими обечайками 13 для выравнивания потока пара на выходе второй ступени 8, третья ступень 14 необходима для снижения шума до требуемой величины и содержит несколько цилиндрических кассет 15 (разрез В-В) со звукопоглощающим материалом 16, которые закреплены между двумя взаимно перпендикулярными рядами перегородок 17 и завершаемся крышей 4 обтекаемой формы для плавного натскания потока пара и направления его в вертикальном направлении.

По второму варианту глушитель шума выхлопной струи пара (фиг.5-7), содержит корпус 1, составленный из соосно составленных ступеней с дросселями пара 2 в виде спирально свернутой сетки для плавного дросселирования потока пара и его выравнивания по сечению глушителя, звукопоглощающую внутреннюю облицовку 3 для снижения шума, генерируемого внутри глушителя, крышу 4 для предотвращения попадания атмосферных осадков во внутренние полости глушителя, первая ступень 5 корпуса 1 предназначена для снижения ударного шума путем разрушения структуры недорасширенной струи пара и плавного снижения скорости и давления потока пара, имеет соединение с выхлопным трубопроводом 6 и снабжена дренажным устройством 7 (разрез А-А) для отвода накапливающегося конденсата из глушителя, за первой ступенью 5 следует камера расширения 12 для снижения скорости пара до необходимой величины, вторая ступень 8 необходима для снижения шума до требуемой величины и содержит несколько цилиндрических кассет 15 (разрез Б-Б) со звукопоглощающим материалом 16, которые закреплены между двумя взаимно перпендикулярными рядами перегородок 17 и завершается крышей 4 обтекаемой формы для плавного натекания потока пара и направления его в вертикальном направлении.

Глушитель шума выхлопной струи пара (фиг.8) имеет крепление корпуса 1 с усилением через ребра жесткости 18 только на выхлопном трубопроводе 6.

Глушитель шума выхлопной струи пара (фиг.9) имеет крепление корпуса 1 на опорной рамой 19 и снабжен подвижным соединением через патрубок 20 с выхлопным трубопроводом 6 типа «Труба в трубе».

Работа устройства заключается в снижении шума недорасширенной струи пара при расходах сбрасываемого пара более 30 т/ч и степени нерасчетности струи пара n=p_a/p_c>1, где p_d - давление атмосферного воздуха, p_c - статическое давление пара на срезе выхлопного трубопровода, путем снижения шума за счет разрушения структуры недорасширенной струи пара, последовательного снижения скорости потока пара в ступенях глушителя и плавного дросселирования потока пара в спирально свернутой сетке, а также за счет поглощения звуковой энергии звукопоглощающим материалом.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет более низкие массогабаритные характеристики и модульность конструкции по сравнению с прототипом и позволяет обеспечить необходимое снижение шума при допустимом гидравлическом сопротивлении.