多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头的制作方法

本发明涉及一种石油化工行业废气燃烧技术，尤其涉及一种蒸汽消烟低噪音高架火炬头，特别是涉及一种多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头。

背景技术：

火炬系统是作为石油化工厂、炼油厂处理可燃性废气的特殊燃烧装置，保证工厂安全生产、减少环境污染的一项重要措施。火炬气燃烧不完全会产生大量黑烟，黑烟对环境的污染极大，损害人体和动植物的健康。排放的废气中黑烟林格曼黑度达到2级以上持续超过5分钟，就作为一次火炬事故。对于重组分火炬气，一般使用蒸汽进行消烟，通过往火炬头中喷入中压或高压蒸汽，引射大量的空气进入火炬气，高速气体与火炬气充分混合，使火炬气充分燃烧，起到消烟的作用，同时对火炬头起到冷却作用。但是蒸汽喷射现象会产生强烈噪音，蒸汽喷射噪音频率在100hz-8000hz之间，现有传统火炬消音结构能对中高频噪音进行一定程度消音，但对于低频噪音消噪效果不明显。由于低频噪音能够跨越障碍物，在远距离范围内衰减较弱，因此会对火炬周边的设备和人员造成负面影响。为了降低低频噪音，消除火炬头低频噪音较强的问题，同时保持中高频消音性能，需要一种多频段复合消音设备。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有火炬头燃烧时噪音大、仅能消除中高频噪音的问题，提供一种多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头，包括火炬头筒体1、蒸汽接管2、蒸汽环管3、蒸汽喷嘴4、引射管5、消音罩6，所述的蒸汽接管2的出气端、蒸汽环管3、蒸汽喷嘴4、引射管5的进气端均位于消音罩6内，所述的蒸汽接管2的出气端连接蒸汽环管3，蒸汽喷嘴4与蒸汽环管3相连通，蒸汽喷嘴4与引射管5的进气端相对，引射管5伸入火炬头筒体1内，伸入火炬头筒体1内的引射管5弯折后与火炬头筒体1侧壁平行；所述的消音罩6上部敞口；在所述的消音罩6的底板内侧布置至少一层消音材料层，沿所述的消音罩6的侧板内侧交替布置消音材料层8和空腔，沿空腔内侧布置环状微穿孔板12。

所述的消音罩6直径为火炬头筒体1直径的1.6～2.5倍。

优选的，所述的消音罩6的底板和侧板7均为钢板，作为腔体的支撑结构。

所述的消音材料层采用的消音材料大多为疏松多孔材料，比如玻璃棉等；所述的微穿孔板12微穿孔板，微穿孔板12设有多个孔径3～8mm的小孔，微穿孔板的穿孔率不超过钢板面积的15％。

优选的，所述的消音罩6侧面布置消音材料层的面积不小于总侧面面积的75％。

优选的，沿所述的消音罩6的侧板7内侧间隔布置消音材料层8，在消音材料层8内侧布置网状结构9进行限位，消音材料层上端和/或下端布置有开孔的支撑板11；侧板7内侧未布置消音材料的部分与网状结构9形成空腔结构，即上下相邻两个消音材料层8与内侧网状结构9构成空腔，沿空腔内侧网状结构9布置微穿孔板12。

进一步优选的，所述的消音罩6侧面的消音材料层8通过螺栓10固定于环形结构中，所述的微穿孔板12通过螺栓固定。

优选的，所述的消音罩6底部的消音材料层由网状结构9进行限位，通过螺栓固定。

所述的网状结构9为不锈钢丝编制成的网状结构，即不锈钢丝网。

作为本发明多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头的进一步优选技术方案，所述的消音罩6设有至少两层消音结构，在前述技术方案的消音材料层外侧再布置消音材料形成至少一层消音材料层。

优选的，沿所述的消音罩6的底板内侧布置两层消音材料层，每层消音材料层内侧布置网状结构9进行限位，通过螺栓固定；沿所述的消音罩6的侧板内侧布置两层消音层，两层消音层之间设有网状结构9，外层消音层中全部布置消音材料，内层消音层交替布置消音材料层8和空腔，沿空腔内侧布置环状微穿孔板12。

优选的，在内层消音层中间隔布置消音材料层8，在消音材料层8内侧布置网状结构9进行限位并通过螺栓固定，消音材料层上端和/或下端布置有开孔的支撑板11；侧板7内侧未布置消音材料的部分与网状结构9形成空腔结构，即上下相邻两个消音材料层8和内侧网状结构构成空腔，沿空腔内侧网状结构9布置微穿孔板12并通过螺栓固定。相比单层的消音层，两层消音层结构吸声频段更高，能增强中低频噪音的吸收效果。

本发明所述的多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头中，消音罩底部和侧面单层消音材料层的厚度均在30～100mm；双层消音材料层厚度加倍。

作为本发明多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头的进一步优选技术方案，所述的消音罩6上部布置扇叶状挡片13，挡片13两端分别由火炬头筒体1外壁与侧板7固定，挡片倾斜布置。通过布置挡片，不仅能够保证空气顺利进入，同时增加噪音反射次数，增强多频段噪音的吸收效果。

优选的，所述的挡片13与水平面呈20～45度角；所述的挡片的数量为6～15片。所述的挡片13两端分别焊接在火炬头筒体1外壁与侧板7上。

本发明的有益效果：

本发明多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头中微穿孔板空腔结构和消音材料交替布置，选择性的吸收消烟蒸汽产生的噪音：消音材料主要吸收消烟蒸汽产生的中高频噪音，微穿孔板空腔结构主要吸收消烟蒸汽产生的低频噪音，高中低频噪音在消音罩里多次反射，可有效的降低噪音污染。

附图说明

图1为多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头的结构示意图；

图2为实施例1多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头中消音罩的局部放大图；

图3为实施例2多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头中消音罩的局部放大图；

图4为实施例2多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头中扇叶状挡片布置图。

图中，1-火炬头筒体，2-蒸汽接管，3-蒸汽环管，4-蒸汽喷嘴，5-引射管，6-消音罩，7-侧板，8-消音材料层，9-网状结构，10-螺栓，11-支撑板，12-微穿孔板，13-扇叶状挡片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1

如图1和图2所示，一种多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头，包括火炬头筒体1、蒸汽接管2、蒸汽环管3、蒸汽喷嘴4、引射管5、消音罩6，所述的蒸汽接管2的出气端、蒸汽环管3、蒸汽喷嘴4、引射管5的进气端均位于消音罩6内，所述的蒸汽接管2的出气端连接蒸汽环管3，蒸汽喷嘴4与蒸汽环管3相连通，蒸汽喷嘴4与引射管5的进气端相对，引射管5伸入火炬头筒体1内，伸入火炬头筒体1内的引射管5弯折后与火炬头筒体1侧壁平行；所述的消音罩6呈半封闭式环形结构，底面和侧面封闭；沿所述的消音罩6的底板内侧布置一层消音材料层，底部消音材料层由网状结构进行限位并通过螺栓10固定。沿所述的消音罩6的侧板7内侧间隔布置消音材料层8，在消音材料层8内侧布置网状结构9进行限位并通过螺栓10固定，消音材料层上端和/或下端布置有开孔的支撑板11；侧板7内侧未布置消音材料的部分与网状结构9形成空腔结构，即上下相邻两个消音材料层8和内侧网状结构构成空腔，沿空腔内侧网状结构9布置环状微穿孔板12，微穿孔板12通过螺栓固定从而使得微穿孔板空腔结构和消音材料交替布置。

具体的，所述的消音罩侧板7和底板均为钢板7。

所述的消音材料为玻璃棉。

消音罩底部和侧面的消音材料层的厚度为50mm，侧面消音材料层的面积为侧面总面积的75％。

所述的网状结构9为不锈钢丝网。

所述的微穿孔板12为钢板；在微穿孔板12上钻多个4mm孔径的小孔，穿孔率为钢板面积的12％。

蒸汽经底部蒸汽接管2进入底部蒸汽环管3，经过蒸汽喷嘴4从喷孔喷出，高压蒸汽进入引射管5中，引射周围的空气一起进入引射管5，空气从消音罩6的上部进入消音罩，在消音罩中进行流通。蒸汽喷入引射管的过程中会产生巨大噪音，噪声扩散至消音罩6内部进行传播并被周围材料多次反射和吸收，噪音深入消音材料的空隙，受到空气分子摩擦和粘滞阻力，使细小纤维作机械振动，从而使噪音转化成热能，消音材料对高频和中频的噪音消音效果较好，但对低频噪音的消音效果有限。微穿孔板配合外侧的空腔结构，主要用于吸收低频段噪音；在消音罩6中，中高频噪音吸收段和低频噪音吸收段交替布置，选择性的吸收消烟蒸汽产生的噪音，高中低频噪音在消音罩里多次反射，可有效的降低噪音污染。

实施例2

在实施例1所述的多频段复合消音蒸汽消烟高架火炬头的基础上，调整消音层结构，将半封闭式消音罩6分成两层腔体结构：沿所述的消音罩6的底板内侧布置两层消音材料层，每层消音材料层厚度为50mm，每层消音材料层内侧布置网状结构9进行限位并通过螺栓10固定；沿所述的消音罩6的侧板内侧布置两层消音层，每层消音层的厚度为50mm，两层消音层之间设有网状结构9，外层消音层中全部布置消音材料，在内层消音层内间隔布置消音材料层8，在消音材料层8内侧布置网状结构9进行限位并通过螺栓固定两层消音层，消音材料层上端和/或下端布置有开孔的支撑板11；上下相邻两个消音材料层8和网状结构9构成空腔，沿空腔内侧网状结构9布置微穿孔板12并通过螺栓固定从而使得内层消音层中微穿孔板空腔结构和消音材料交替布置。相比单层的消音层，本实施例两层消音层结构吸声频段更高，能增强中低频噪音的吸收效果。在所述的半封闭式消音罩6上部布置12片扇叶状挡片13，挡片13两端分别焊接于火炬头筒体1与钢板7上使挡片13与水平面成25度角，保证空气顺利进入，同时增加噪音反射次数，增强多频段噪音的吸收效果。