知识点：消声器 1 燃气管道 2
知识点：消声器
1 概述
由于城市建设的快速发展，天然气管道经常需要根据当地区域的规划进行新建、改建和扩建，2020年全国城市天然气管道长度达850 552 km。在施工过程中，燃气管道置换和剩余燃气放散等操作必不可少。通过管道上的放散阀进行燃气放散时，高压气流会产生噪声，严重影响周边居民的正常生活，因此需要采取相应的措施进行消声降噪。
目前常用的措施是加装消声器，但市场上的消声器多用于汽车、锅炉、风机等，并且大多采用焊接或法兰连接形式，这对于施工地点不固定的燃气放散工作十分不方便。需要消声的位置、消声区域的数量、消声器的连接口径、消声器的运输等需根据现场情况确定，大大限制了燃气管道放散时加装消声器降噪的应用［1］。本文设计了一套基于小孔消声机理的消声装置，设备灵活轻便，易于组装，当放散的燃气气流经过小孔时，噪声频谱会移向高频或超高频，使频谱中的可听声成分明显降低，并通过后续的消声，达到降噪的目的，从而减少对周边居民正常生活的干扰。
2 燃气放散消声装置设计
2.1 燃气放散噪声产生原因
燃气通过管道放散产生的噪声是由于气流通过管道高速喷注时摩擦、碰撞和扰动产生，属于气流噪声［2］。打开放散阀后，出口端气体压力急剧下降，气体体积迅速膨胀，致使气体微型气团相互挤压、碰撞、摩擦，并形成局部强烈的湍流和涡旋，甚至对有形物体形成冲蚀，同时加上气体自身高速流动的激烈振荡，从而形成噪声。
2.2 消声设备类型及材质选择
消声设备的种类有很多，按消声原理可分为阻性、抗性、阻抗复合式、微穿孔板、小孔、有源6类。根据燃气放散噪声的特性，可有机结合抗性、阻性、小孔等消声原理设计一套复合型消声装置。
首先利用抗性原理选取合适的管道和腔室组合成突变界面（即从原先直径小的放散管道连接扩展到直径大的消声器腔体），形成声学滤波器，可以滤掉某些频率的噪声。再使用小孔原理用很多小孔来保持甚至扩大气流喷出的总面积，当气流经过小孔时，噪声的频谱就会移向高频或超高频，使频谱中的可听声成分明显降低，从而减少对人的干扰和伤害。最后结合阻性原理，将多孔吸声材料固定或按照一定方式排列在气流通道的内壁上，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦转化成热能耗散掉，声波减弱。由于燃气放散初始时为高压气体并夹带杂质，因此要求消声设备及连接装置的材质必须耐压、耐冲蚀。
2.3 燃气放散消声装置设计原理
燃气放散消声装置由1复合型消声器、2移动支撑架、3带快速接头的不锈钢软管和4阀门快速连接装置组成，见图1。阀门快速连接装置的b端与放散阀螺纹连接，a端与不锈钢软管的a端用快速接头连接，即完成组装，非常方便。
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