CS254926B1

CS254926B1 - Steam Noise Silencer for Steam Booster Valves

Info

Publication number: CS254926B1
Application number: CS86174A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Hasko; Juraj Simko; Pavol Weisenpacher
Original assignee: Vladimir Hasko; Juraj Simko; Pavol Weisenpacher
Priority date: 1986-01-09
Filing date: 1986-01-09
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS17486A1

Abstract

Zariadenie rieši problematiku tlmenia hluku, vznikajúceho pri vyfukovaní páry z náběhových ventilov parných kotlov. Očelom riešenia je zvýšit účinnost tlmenia hluku stávajúcich expanzných tlmičov hluku. Účinku sa dosahuje uzatvorením expandéra do valcovej nádoby, navarenej na vstupnú rúru tlmiča hluku. Va'cová nádoba má po svojom obvode otvory a je na ňu navařený kuželový přechod, spolu s usmerňovacím pláštom. Do vzniknutého prstencového priestoru medzi válcovou nádobou a usmerňovacím pláštom sú vložené -absorpčně kazety, vyplněné materiálom s vláknitou alebo poréznou štruktúrou. Zvýšenie účinku tlmenia hluku je zabezepečené nepriezvučnosťou valcovej nádoby a zvukovou pohltívosťou absorpčných kaziet. Riešenie je možné použit všade tam, kde sa jedná o vypúšťanie přetlakových plynov a pár do atmosféry.The device solves the problem of noise attenuation arising from the blowing of steam from the inlet valves of steam boilers. The purpose of the solution is to increase the noise attenuation efficiency of existing expansion silencers. The effect is achieved by closing the expander into a cylindrical container welded to the inlet pipe of the silencer. The cylindrical container has holes around its circumference and a conical transition is welded to it, together with a baffle. Absorber cartridges are inserted into the resulting annular space between the cylindrical container and the baffle, filled with a material with a fibrous or porous structure. The increase in the noise attenuation effect is ensured by the soundproofing of the cylindrical container and the sound absorption of the absorber cartridges. The solution can be used wherever overpressure gases and vapors are discharged into the atmosphere.

Description

Vynález sa týká tlmiča hluku páry, určeného hlavně pre výfukové potmibia náběhových ventilov parných kotiov.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a steam silencer for use in the exhaust manifolds of steam engine start-up valves.

Při výfuku páry cez náběhový ventil dochádza za sedlom ventila k náhlej, skokové] zmene měrného objemu páry, čo má spolu s rýchlosťou blízkou kritickej za následok tvorenie pulzačných tlakových vín a oblastí s intenzívnou tubulenciou páry. Oba spomenuté javy sú sprevádzané emisiou hluku, označovaného ako primárný, ktorý sa připojeným výfukovým potrubím šíři až k ústiu potrubia do atmosféry. V dosledku vysokej rýchlosti páry vzniká vo výfukovom potrubí a za výstupom páry do atmosféry ďalšia část hluku (sekundárný hluk), ktoré spolu s primárným hlukom spůsobuje zvýšenie hladiny hluku v okolí výfuku nad přípustná medzu.When the steam is discharged through the inlet valve, the specific volume of the steam suddenly jumps over the valve seat, which, together with a speed close to critical, results in the formation of pulsating pressure waves and areas with intense steam tubulence. Both of these phenomena are accompanied by the emission of noise, referred to as primary, which extends through the connected exhaust pipe to the mouth of the pipe into the atmosphere. As a result of the high vapor velocity, an additional amount of noise (secondary noise) is generated in the exhaust pipe and beyond the vapor outlet into the atmosphere, which, together with the primary noise, causes the noise level around the exhaust to rise above the allowable limit.

Doteraz známe a používané tlmiče hluku sú expanzného, alebo absorbčného typu. Medzi najrozšírenejšie tlmiče hluku expanzného typu patria tlmiče pozostávajúce zo vstupnej rúry, z expandéra, kuželového přechodu a z plášťa usmerňujúceho páru vystupujúcu do atmosféry. Expandér, nachádzajúci sa na konci vstupnej rúry, je tvořený sústavou koncentrických perforovaných valcov uzatvorených plochými dnami. Tlmiaceho účinku sa dosahuje rozdělením prúdu páry na množstvo ma’ých prúdov. Nedostatkom týchto tlmičov je malá účinnost tlmenia hluku v oblasti nízkých frekvenci!, kde leží převážná časť spektra primárného hluku. Ďalej sú známe absorpčně tlmiče, v ktorých dochádza k premene akustické] energie na tepelnú třením častíc prúdiaceho média o vláknitá alebo poréznu štruktúru absorpčného materiálu. Tlmiče majú tvar komínov alebo pozvolné sa rozširujúcich dýz, ktorých steny sú obložené absorpčným materiálom. Pre tlmenie hluku nízkých frekvencií je nutné použiť hrubé vrstvy pohlcujúceho materiálu, čo zváčšuje rozměry a hmotnosti týchto zariadení. Zložitosť konštrukcie, vysoká hmotnosť a rozměry daných absorpčných typov tlmiča hluku sú faktory, limitujúce ich použitie pre náběhové ventily parných kotiov.So far known and used silencers are of the expansion or absorption type. The most widespread expansion type noise attenuators include those consisting of an inlet pipe, an expander, a conical transition, and a vapor-guiding sheath extending into the atmosphere. The expander, located at the end of the inlet pipe, consists of a set of concentric perforated cylinders closed by flat bottoms. The damping effect is achieved by dividing the steam stream into a number of small streams. A disadvantage of these dampers is the low noise attenuation efficiency in the low-frequency region, where most of the primary noise spectrum lies. Absorption dampers are also known in which the acoustic energy is converted to thermal friction by the particles of the flowing medium against the fibrous or porous structure of the absorbent material. The dampers are in the form of chimneys or slowly expanding nozzles, the walls of which are lined with absorbent material. To reduce low frequency noise, it is necessary to use thick layers of absorbing material, which increases the dimensions and weights of these devices. The complexity of the structure, the high weight and the dimensions of the given absorber types of the silencer are the factors limiting their use for the start-up valves of steam engines.

Podstata tlmiča hluku páry pre náběhové ventily parných kotiov tvořeným vstupnou rúrou, expandérom, kuželovým prechodom a usmerňovacím plášťom podta vynálezu spočívá v tom, že expandér je uzatvorený do valcovej nádoby, majúcej po svojom obvode otvory. V smere prúdenia páry sa za otvormi valcovej nádoby nachádzajú absorbčné kazety, vložené do prstencového priestoru medzi válcovou nádobou a usmerňovacím plášťom tlmiča. Absorpčně kazety majú tvar dosiek a sú vyplněné vláknitým alebo poréznym materiálom. Pre zníženie rýchlosti páry vo vnútorných priestoroch nádoby je možné rozdělit expandér na dve časti.The essence of the vapor silencer for the inlet valves, expander, cone passage and baffle according to the invention consists of the expander being enclosed in a cylindrical vessel having openings along its circumference. In the direction of the steam flow, there are absorbent cassettes downstream of the openings of the cylindrical vessel inserted into the annular space between the cylindrical vessel and the baffle baffle. The absorbent cassettes are plate-shaped and filled with fibrous or porous material. To reduce the steam velocity in the interior of the vessel, it is possible to divide the expander into two parts.

Výhodou takejto konštrukcie expanznoabsorpčného tlmiča je zvýšenie účinku tlmenia hluku v porovnaní so stávajúcimi expanznými tlmigmi hluku. Zvýšenie účinku tlmenia hlúkh zabezpečuje nepriezvučnosť valcovej nádoby, v ktorej je uzavretá vstppná rúra a expandér tlmiča. Spektrum sékiihdárneho hluku posledného expanzného stupňa, ktorý tvoria otvory v stene valcovej nádoby, sa mění v závislosti na priemere otvorov a rýchlosti páry v nich. Pri konštrukcii tlmiča hluku páry podta vynálezu je možné vhodnou volbou hrůbky absorpčných kaziet a vzdialeností medzi kazetami prisposobiť absorpčný útlm kaziet meniacemu sa spektru sekundárného hluku. Týmto sposohom je zabráněné prieniku primárného aj sekundárného hluku do okolia výfuku páry do atmosféry, čo sa priaznivo prejavi v znížení celkovej hladiny hluku.An advantage of such an expansion absorber absorber design is an increase in the noise attenuation effect compared to existing expansion noise attenuators. Increasing the damping effect ensures that the cylindrical vessel in which the inlet pipe and the silencer expander is closed is not soundproof. The secondary noise spectrum of the last expansion stage formed by the openings in the wall of the cylindrical vessel varies depending on the diameter of the openings and the vapor velocity therein. In the design of the vapor silencer according to the invention, the absorption attenuation of the cassettes can be adapted to the varying secondary noise spectrum by appropriately selecting the depth of the absorption cassettes and the distances between the cassettes. This approach prevents the passage of both primary and secondary noise into the vicinity of the exhaust to the atmosphere, which is beneficial in reducing the overall noise level.

Na pripojenom výkrese je na pripojenom obrázku schématicky znázorněné převedeme tlmiča hluku páry pre náběhové venti y podta vynálezu.In the accompanying drawing, a schematic illustration of a converted steam silencer for the start-up valves according to the invention is schematically shown.

Tlmič hluku páry pre náběhové ventily sa skládá zo vstupnej rúry 1, z expandéra 2, valcovej nádoby 3, absorpčných kaziet 4, kuželového přechodu 5 a usmerňovacisho plášťa 6. Na vstupnej rúre 1, uzatvorenej dnom 8, sa v mieste otvorov 9 nachádza expandér 2, tvořený sústavou koncentrických perforovaných valcov, s radiálně a axiálně presadenými otvormi. Na vstupná rúru 1 je ďalej navařená válcová nádoba 3 tak, že do seba uzatvára expandér 2, aj s časťou vstupnej rúry 1. Válcová nádoba 3 má po svojom obvode otvory 7, tvoriace posledný expanzný stupeň. Na valcovú nádobu 3 je, spolu s usmerňovacím plášťom B, navařený kuželový přechod 5. Do prstencového priestoru medzi válcovou nádobou 3 a usmerňovacím plášťom 6 sú vložené absorpčně kazety 4. Pre zníženie rýchlosti páry vo vnútorných priestoroch valcovej nádoby 3 je expandér 2 rozdělený na dve rovnaké časti. Para prúdi spojovacím potrubím od ventila k tlmiču hluku a vstupnou rúrou 1 vstupuje do telesa tlmiča. Otvormi 9 na vstupnej rúre 1 prechádza para do expandéra 2, kde v dósledku náhlých zmien směru prúdenia páry dochádza k premene kinetickej energie páry na tepelnú a tým k poklesu tlaku páry. Pri tomto procese je súčasne generovaný sekundárný hluk, ktorý sa spolu s primárným hlukom, postupujúcim v prúde páry od sedla náběhového ventila, šíři do vnútorného priestoru valcovej nádoby 3. Vo valcovej nádobě 3 mění prúd páry svoj směr a otvormi 7 prechádza para do prstencového priestoru vytvořeného usmerňovacím plášťom 6 a vonkajším obvodom valcovej nádoby 3. V tomto priestore prúdi para medzi absorpčnými kazetami 4, v ktorých dochádza k premene akustickej energie na tepelná. Hrúbka absorpčných kaziet 4 a vzdialenosti medzi nimi sú zvolené tak, aby absorpčně kazety v maximálnej miere pohlcovali sekundárný hluk generovaný za výstupom páry z otvorov 7 na valcovej nádobě 3.The silencer for the inlet valves consists of an inlet pipe 1, an expander 2, a cylindrical container 3, an absorption cassette 4, a conical transition 5 and a baffle 6. On the inlet pipe 1, closed by the bottom 8, expander 2 is located formed by a set of concentric perforated cylinders with radially and axially offset holes. A cylindrical vessel 3 is further welded onto the inlet pipe 1 by closing the expander 2 together with a part of the inlet pipe 1. The cylindrical vessel 3 has openings 7 around its periphery forming the last expansion stage. The conical transition 5 is welded to the cylindrical vessel 3 together with the baffle shell B. Absorption cassettes 4 are inserted into the annular space between the cylindrical vessel 3 and the baffle shell 6. To reduce the vapor velocity in the interior of the cylindrical vessel 3, the expander 2 is divided into two. the same parts. The steam flows through the connecting pipe from the valve to the silencer and through the inlet pipe 1 enters the silencer body. Through the orifices 9 on the inlet pipe 1, steam passes into the expander 2, where, as a result of sudden changes in the direction of the steam flow, the kinetic energy of the steam is converted to thermal and thus the steam pressure drops. In this process, secondary noise is simultaneously generated, which, along with the primary noise advancing in the steam flow from the inlet valve seat, spreads into the interior of the cylindrical vessel 3. In the cylindrical vessel 3 the steam flow changes its direction and steam passes into the annular space through the apertures. In this space there is a vapor flow between the absorption cassettes 4, in which the acoustic energy is converted into thermal energy. The thickness of the absorption cassettes 4 and the distances therebetween are selected so that the absorption cassettes absorb the secondary noise generated after the steam outlet from the apertures 7 on the cylindrical vessel 3 to the maximum extent.

Po přechode medzi absorpčnými kazetami 4 vystupuje para vertikálně do atmosféry.Upon transition between the absorption cassettes 4, the vapor exits vertically into the atmosphere.

Vynález je možné použiť všade tam, kdeThe invention can be used wherever

Claims

5 254926 After the transition between the absorption cassettes4, the steam exits vertically into the atmosphere. The present invention can be used wherever the object of a steam silencer consisting of an inlet pipe, an expander, a conical transition and a baffle, characterized in that the expander (2j is closed in a cylindrical container (3) having openings around it) o discharging the pressurized gas or vapor into the atmosphere, the inventive cartridges (7), behind which, in the space between the intermediate cylinder (3) and the baffle (6), are absorbent cassettes (4).