本发明涉及对天然气压力能减压时产生的噪音污染控制，具体涉及一种用于管网天然气调压的自反馈降噪装置。
背景技术：
随着国家对环保重视和民生导向社会治理原则，以及科技的日益发展，城市化进程越来越快，随之而来的还有一些负面问题，例如噪音污染，光污染，空气污染等等。天然气膨胀发电项目虽能安全稳定运行，但是仍有若干问题需要予以解决，就像噪音污染，他对我们的生活有很大的影响，其中，噪音会对听力造成损伤。噪声通过听觉器官作用于大脑中枢神经系统，以致影响到全身各个器官，故噪声除对人的听力造成损伤外，还会给人体其它系统带来危害。人们长时间处于嘈杂环境中，就会觉得心情烦闷，影响工作和身心健康。强烈的噪音可诱发身体的各种疾病，不但影响人们的正常生活，也干扰语言的交流与通讯，掩盖安全信号，造成生产上的事故，及降低了生产效率，也影响了设备的使用寿命。
天然气行业内，噪声污染是十分严重的，其来源主要有两方面。一是调压阀阀口处，高压气体以亚音速通过打开的调压阀阀口后，气体压力急剧下降、气体体积迅速膨胀，通过阀口和出口侧流道时，气体冲击阀口、阀座、阀瓣和阀体内壁等有形物体，会带来气体微型气团的相互挤压、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气蚀，从而形成噪音，但音频较高、声压较低，在整体的系统噪音中所占份额较小。另一个噪音源，是在调压阀的出口端扩径部分，由于高压气体经调压后，在调压阀的出口端气体流速很高，为使气体在输送过程中能达到经济流速范围，通常采用管道扩径的解决方式。由高速气流所产生的噪音也越发明显，尤其是在燃气调压过程中，阀口处的气体流速可达200m/s以上，燃气在后续流道中压力急剧变化，形成很强的湍流区域（即为振动源），从而形成强噪音。依据普兰特理论的气体湍流特性，气体在调压后的扩径管段会形成强烈的大面积环形湍流区域，高速气流的激烈振荡，形成强噪音，且音频较低、声压较高，是整体系统噪音的主要成分。
在解决噪音污染的传播过程中，目前有两类治理方式，无源治理和有源治理。无源噪声控制哦也被称为物理噪声控制，主要是吸声处理、隔声处理、使用消声器、振动隔离、阻尼减振等方法，或者通过声学材料或声学结构与噪声声波的相互作用而消耗声能，将产生的噪声与外界隔绝开，从而阻挡噪声。这种方法虽然原理简单，降噪成本低，但效果一般，只能对某一特定频段的噪声有降噪作用，从实际效果出发，无源降噪的缺陷都比较明显。有源噪声控制，简称为anc，是指使用人为地、有目的地产生的次级声信号去控制原有噪声的概念和方法，之利用两个声波相消性干涉或声辐射控制的原理，通过抵消声源(常称为次级声源)产生与被抵消声源(常称为初级声源)的声波大小相等、位相相反的声波辐射，二者作用结果，相互抵消，从而达到降低噪声的目的，但一般的有源噪声控制系统的传递函数是固定的。
在一般天然气调压场站或无人值守场站，其电力供应有限，通常采用蓄电池等，仅满足仪表及安全用电。无额外能源给与调压降噪，因此，天然气管网调压站噪音问题，目前都不控制或采用无源噪声控制，其效果有限。同时，天然气管网的气体压力、流量也是一个动态变化过程，更使一般的降噪方式难以满足实际需要。
技术实现要素：
本发明为解决在天然气降压过程中频繁出现的噪声污染问题，及能源供应有限的客观难点，而提出了一种用于管网天然气调压的自反馈降噪装置，相比其他的治理天然气噪声污染的方式，能更加低成本、智能、高效、精准的解决问题。
本发明为达到上述目的而采用的技术方案是：
一种用于管网天然气调压的自反馈降噪装置，并联位于天然气调压阀部分，包括能源产生系统和噪音控制系统，
所述的能源产生系统通过支路旁接于天然气调压阀部分两端的管网上，包括依次连接的：
支路流量调节阀与支路调压阀，用于控制支路天然气流量及压力稳定，保证能源产生系统的稳定运行；
第一压力变送器与流量变送器，用于监测天然气压力流量数据；
支路降压发电设备，用于将天然气支路降压转化为电能，所述支路降压发电设备的电力输出端连接有电力调节设备，用于控制调节发出电量供给所述的噪音控制系统；
第二压力变送器与温度变送器，用于监测降压发电后天然气的温度压力；
所述的噪音控制系统包括：
前端噪音信号传送器，用于实时采集原有天然气调压设备产生的初级噪音信号并输送至噪音信号分析中控设备；
噪音信号分析中控设备，用于将初级噪音信号和噪音控制后的噪音信号进行集中处理并利用电力进行功率放大及调相后输送信号至噪音控制设备；
噪音控制设备，用于通过扬声器将降噪音频传送给管网调压设备进行有源降噪；
后端噪音信号传送器，用于实时将管网调压及进行噪音控制后的噪音信号采集并反馈至所述噪音信号分析中控设备。
进一步地，所述支路降压发电设备采用叶片式气动马达，以满足小功率、低成本的需求。
进一步地，还包括警示装置，所述警示装置用于当由于环境温度过低或设备运行故障导致第二压力变送器与温度变送器数据超过设定范围的20%时，系统报警通知人员检修。
进一步地，所述警示装置还用于：当第一压力变送器与流量变送器数据超过设定范围的20%时，系统报警通知人员检修。
进一步地，若为管网天然气流量过低导致的报警，则通过电控阀关闭所述的能源产生系统所在支路，待管网天然气流量达到支路天然气需求范围时开启。
进一步地，所述的前端噪音信号传送器和后端噪音信号传送器采用驻体式传声器，灵敏度为73±3.5db1v/pa，阻抗为27±3ω，失真度小于1%。
进一步地，所述的扬声器采用动圈式扬声器，阻抗为8ω±15%，额定功率为15w，最大功率30w，灵敏度为91±2.5db1v/pa，失真度小于1%。
相比现有技术，本发明的优势体现在：
1、本方法采用天然气自身压降能源处理噪声污染，不采用其他外部能源，可有效减少能源限制条件，扩大使用范围。
2、本装置实时反馈天然气管网工作变化情况，相比于市场上常见的无源的物理处理方式，降噪的频率区间更加宽广，且不用负担大量的设备成本和材料重量，降低了成本和负重。
3、本装置采用“以声消声”的原理，相比于其他的减噪方式理念更加先进，效率更高，除噪效果也更加明显。
4、本装置小型方便，可以运用于各种调压场合，更适用于无电缺电调压场站，免去降压用电困扰。
附图说明
图1是本发明实施例的用于管网天然气调压的自反馈降噪装置的原理示意图。
图中所示：1-前端噪音信号传送器；2-支路流量调节阀；3-支路调压阀；4-第一压力变送器；5-流量变送器；6-第二压力变送器；7-温度变送器；8-支路降压发电设备；9-电力调节设备；10-噪音信号分析中控设备；11-噪音控制设备；12-后端噪音信号传送器。
具体实施方式
现将本发明的设计方案进行清晰明朗的描述，并结合附图，让本发明的实施例的目的、技术方案和优点更形象和直观，但本发明的实施方式不限于此。未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
如图1所示，一种用于管网天然气调压的自反馈降噪装置，并联位于天然气调压阀部分，包括能源产生系统、噪音控制系统和警示装置；
所述的能源产生系统通过支路旁接于天然气调压阀部分两端的管网上，包括依次连接的：
支路流量调节阀2与支路调压阀3，用于控制支路天然气流量及压力稳定，保证能源产生系统的稳定运行；
第一压力变送器4与流量变送器5，用于监测天然气压力流量数据；
支路降压发电设备8采用叶片式气动马达用于将天然气支路降压转化为电能，以满足小功率、低成本的需求；所述支路降压发电设备8的电力输出端连接有电力调节设备9，用于控制调节发出电量满足自反馈降噪装置；
第二压力变送器6与温度变送器7，用于监测降压发电后天然气的温度压力；
本实施例中，所述的能源产生系统将天然气引入支路，由支路流量调节阀2和支路调压阀3对天然气进入支路的流量及压力进行控制，通过第一压力变送器4及流量变送器5监测控制后的压力及流量，使天然气压力及流量稳定，保证能源产生系统电力稳定及延长设备寿命。
所述的噪音控制系统包括：
前端噪音信号传送器1，采用驻体式传声器，灵敏度为73±3.5db1v/pa，阻抗为27±3ω，失真度小于1%，用于实时采集原有天然气调压设备产生的初级噪音信号并输送至噪音信号分析中控设备10；
噪音信号分析中控设备10，用于将初级噪音信号和噪音控制后的噪音信号进行集中处理并利用电力进行功率放大及调相后输送信号至噪音控制设备11；
噪音控制设备11，用于通过扬声器将降噪音频传送给管网调压设备进行有源降噪；
后端噪音信号传送器12，采用驻体式传声器，灵敏度为73±3.5db1v/pa，阻抗为27±3ω，失真度小于1%，用于实时将管网调压及进行噪音控制后的噪音信号采集并反馈至所述噪音信号分析中控设备10。
本实施例中，所述噪音控制系统通过前端噪音信号传送器1实时采集天然气管网调压过程中因压力及流量的变化而产生的初级噪音信号传送给噪音信号分析中控设备10，噪音信号分析中控设备10将处理分析后的信号经过噪音控制设备11输出，实现根据噪音信号的反馈自适应控制降噪过程，同时所述后端噪音信号传送器12也将进行噪音控制后的噪音信号反馈给噪音信号分析中控设备10，接着噪音信号分析中控设备10根据所述反馈进行下一次循环过程，直至噪音声能密度降低至工业标准以内，使系统保持在一个低噪的动态平衡过程中，使得天然气变压过程中的降噪和减噪更加智能化，大大提高了降噪的效率，优化了降噪的工艺。
所述警示装置用于当由于环境温度过低或设备运行故障导致第二压力变送器6与温度变送器7数据超过设定范围的20%时，系统报警通知人员检修。同时，所述警示装置还用于：当第一压力变送器4与流量变送器5数据超过设定范围的20%时，系统报警通知人员检修。若为管网天然气流量过低导致的报警，则通过电控阀关闭所述的能源产生系统所在支路，待管网天然气流量达到支路天然气需求范围时开启。
本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。