[发明专利]一种天然气喷射噪声降噪装置

说明书

技术领域

本发明属于天然气输送站场职业安全健康领域，尤其涉及一种天然气在计划放空和紧急放空时的放空管道喷射噪声的防止与降低的专用工具，即一种双扩张室式降噪装置。

背景技术

噪声污染与大气污染、废气污染、水污染一起并称为当今世界的四大污染。噪声是一种物理污染，它直接作用于人的感官，具有即时性，没有后效，也不会逐渐累积。当噪声达到50dB时，人就会感到不舒服，出现精力不集中、难以思考等现象；当噪声达到80dB时，就会对人的身体健康造成危害；对于长时间曝露在高强度噪声下的人来说，有可能导致听力损伤甚至耳聋，产生某些疾病。

放空系统作为天然气集输站场的重要组成部分，越来越受到人们的关注。天然气集输站场在进行计划放空和紧急放空时，天然气的速度很大，瞬时流速接近于声速，会发出很大的噪声，经测量喷射噪声声压级高达90dB～115dB，已经严重超过了国家标准。虽然在传播过程中，由于传播距离的增加、材料介质的吸收、障碍物的屏蔽等使得噪声强度有所降低，但最终结果仍较为严重。输气站场的工作人员长期接触噪声，这对他们的身心健康都带来了危害，同时也不能满足国家对于环境保护的基本要求，损害了企业形象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，重量轻，便于安装，不需要附加额外动力设备，迅速有效的降低发声体低频噪声，实现天然气放空喷射噪声的有效控制、节约成本、提高效率的天然气喷射噪声降噪装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种天然气喷射噪声降噪装置，它包括主降噪管、插管一、插管二和插管三，主降噪管的两端封闭，主降噪管内用隔板隔开形成第一腔室和第二腔室；

第一腔室：用于消除第一噪声峰值频率的噪声；

第二腔室：用于消除第二噪声峰值频率的噪声；

插管一插入第一腔室内，插管一的腔外段与放空管连接，腔内段长度为第一腔室的长度的1/2，用于消除第一噪声峰值频率波长的奇数倍频率的声波；

插管二插入隔板，隔板将插管二分为两个部分，第一部分位于第一腔室内，其长度为第一腔室的长度的1/4，用于消除第一噪声峰值频率波长的偶数倍频率的声波，第二部分在第二腔室内，长度为第二腔室的长度的1/2，用于消除第二噪声峰值频率波长的奇数倍频率的声波；

插管三插入第二腔室内，插管三的腔外段与大气接通，为消声器的出口，腔内段长度为第二腔室的长度的1/4，用于消除第二噪声峰值频率波长的偶数倍频率的声波。

作为优选方式，所述的插管一的腔外段与放空管采用焊接或法兰连接。

作为优选方式，所述的主降噪管、插管一、插管二、插管三以及隔板采用焊接性能较好并局部集中应力不敏感的塑性金属材料制成。

作为优选方式，所述的主降噪管、插管一、插管二、插管三以及隔板采用X65或X70级钢材制成。

作为优选方式，主降噪管内部直径确定方法：

主降噪管腔室的长度确定方法：

式中D——降噪管直径，m；

f_上——有效消声上限截止频率，Hz；

f——峰值频率，Hz；

c——当地声速，m/s。

作为优选方式，根据天然气站场放空管道频谱分析可知，频率在0～1000Hz之间的噪声声压级最大，因此将1000Hz作为消声器的上限截止频率，在频率为209Hz时声压级最大，为第一噪声峰值频率，而在385Hz时声压级出现了第二高峰，为第二噪声峰值频率，因此将主降噪管设计两个腔室，即第一腔室和第二腔室；

根据式(1)计算主降噪管直径：

式中c取450m/s，

根据式(2)计算两个腔室的长度：

式中c取450m/s，

式中c取450m/s，

根据理论分析可知，插入长度为l/2的内插管可以消除1/2波长的奇数倍频率的声波，插入长度为l/4的内插管可以消除1/2波长的偶数倍频率的声波。根据以上理论计算内插管的长度，两个腔室的内插管长度计算如下：