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消聲器設計和使用

[ 文章來源:   發表時間:2012-06-21 17:48:07 ]

    隨著人們對生活和工作環境的要求越來越高,國家對聲質量環境也進行了嚴格的規定,消聲器作為降低空氣動力引起的噪聲在電力行業中的運用也越來越多,對電力行業的聲環境取得了明顯的改善,但也存在著消聲器設計和使用的種種問題,需要探討和改進。
    一是對空氣動力機械產生的噪聲。大風量、高壓力的氣流噪聲在很寬的頻率段都會產生很強的聲級,而目前使用的消聲器對中高頻率段噪聲的控製效果比較明顯,但對低頻段噪聲控製效果較差;同時由於大流量的氣流通過消聲器通道又會產生較強的二次噪聲;其較高的流速又會降低消聲器的降噪效果。所以,我公司提出了《低頻自淨消聲器》、《寬頻消聲器》和《靜壓消聲器》的設計理念,均已獲得國家專利授權,其消聲器的最大特點是靜壓氣流、穩定氣流,同時在低中高頻率範圍獲得較好的消聲效果。
    二是蒸汽排氣的噪聲。無論是火電還是核電,蒸汽的排放都比較多,噪聲的聲壓級也比較高,而目前的蒸汽排放消聲器大致采用的小孔噴注、節流減壓、迷宮排放、節流減壓加阻性消聲等消聲器形式,但取得的效果均不是十分理想。主要原因是:(1)小孔噴注消聲器相當於聲學過濾器,用來減少聲音的傳出,但允許空氣的流動,其運行效果主要依賴於聲音的頻率,它們在設計時有針對性地降低一定頻率範圍內的噪聲,可以把噪聲移至較高的頻率,避開人的可聽頻率範圍,來達到一定的降噪效果。因此小孔噴注消聲器的小孔排列和孔直徑以及通過小孔的氣流速度均直接影響到該型消聲器的效果;但目前使用的消聲器都或多或少都存在設計不合理的問題。(2)節流減壓消聲器是擴張室消聲器的變化型,而單節的擴張室消聲器又會在大多頻率段獲得很好的消聲效果,而在某個頻率段的降噪效果為零,實際使用中為了節約成本,往往沒有實施多級降壓來克服某個頻率段的缺陷。(3)迷宮式控流降噪消聲器是針對空氣動力噪聲產生的原因,通過控製影響噪聲的主要原因—流速來防止產生高噪聲。迷宮式消聲片組通過多級的彎角,使空氣在流動的過程中不會有壓差的突變,防止空氣流動而產生噪聲。這種控製噪聲的途徑不依賴於噪聲的頻率,對變動的噪聲也有很好的控製。但是,對於大流量高壓力的蒸汽排放,在迷宮式控流降噪消聲器的末端,由於氣流突然膨脹,氣流速度突然加快,相互之間的迷宮噴出的氣流相互幹擾,又會產生很強的二次氣流再生噪聲。(2)節流減壓加阻性消聲的方法解決了單節的擴張室消聲器又會在大多頻率段獲得很好的消聲效果,而在某個頻率段的降噪效果為零的問題,但阻性消聲器的吸聲材料又往往得不到很好的解決,蒸汽排放壓力降低和受外部溫度的影響,會產生很多的冷凝水,吸聲材料受潮後吸聲性能又會大大降低,消聲器的消聲效果將得不到保證。基於以上原因,我公司一直致力於對蒸汽排放消聲器運用效果研究,相繼獲得了《消聲吸能器》、《聲阱消聲器》、《柴油機移頻消聲器》、《空壓機移頻消聲器》等專利授權,產品目前已在多個電廠蒸汽排放和中石化、中石油天然氣輸送項目中使用均取得了良好的效果,獲得了用戶的好評。尤其是《聲阱消聲器》專利技術在大流量、高壓力的情況下,通過移頻技術和阻性消聲相結合的方法,將噪聲頻率移到16000Hz頻率以上,更利於阻性吸收,經國家軍工重點實驗室現場測試,1米長的消聲器消聲效果可達到60dB,性能十分優越。
    筆者認為,目前電力行業使用的消聲器還缺乏統一的國家標準和行業要求,產品無法得到國家的統一認證。眾多專業的噪聲控製公司因沒有相應的行業準入資質無法進入,是導致電力行業使用的消聲器往往得不到要求的有一個主要原因。
    筆者相信,在中國環保產業協會噪聲與振動控製委員會和眾多聲學工程師的努力下,一定會使電力行業噪聲控製實現專業化、使用產品的標準化,改善目前電力行業的嚴重噪聲汙染問題,努力提高電力行業的聲質量環境水平。


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