CN111156834B - 一种降噪蒸汽减温装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降噪蒸汽减温装置及方法。用户在用户输入端中输入蒸汽减温装置出口处蒸汽的目标参数以及用户允许的最大蒸汽减温装置工作噪声值；根据数据采集***中仪表的读数，由控制***的计算机计算所需的减温水流量；通过控制***开启减温水总调节阀及第一级减温水喷嘴的分调节阀；通过噪声监测***测量减温器的噪声，若高于用户要求，控制***开启第二级减温水分调节阀，同时调节第一级喷嘴的分调节阀，使各级减温水喷嘴处减温水的喷射速度相等，以减小减温水的喷射速度，从而达到降低噪声的目的；若仍未达到用户要求，可按此方法继续调节以开启的减温水分调节阀并开启下一级减温水分调节阀，直至满足用户需求。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽减温装置，尤其是一种针对降噪的蒸汽减温装置及其降噪方法。
背景技术
蒸汽减温装置的工作原理是向高温的过热蒸汽中喷入减温水，使高温过热蒸汽与减温水在蒸汽主通道内混合并发生换热。减温水在蒸汽主通道内汽化，降低过热蒸汽的温度，最终得到热效率更高的饱和蒸汽，以满足下游用户的需求。
在蒸汽减温装置的工作过程中，减温水以较高的速度从喷嘴喷出，会发出巨大的噪声，同时高速喷入蒸汽主通道的减温水也会对蒸汽的流动产生强烈的扰动，同样会引发剧烈的噪声，降低减温水的喷入速度可以有效降低蒸汽减温装置工作过程中的噪声。高温的过热蒸汽减温至目标饱和蒸汽所放出的热量是一定的，这一部分热量由减温水吸收，因此所需减温水的流量也是一定的。现有的蒸汽减温装置通常只有一级减温水喷嘴，所需减温水流量一旦确定，减温水的喷射速度无法改变，在保证减温水流量的前提下，降低减温水的喷射速度，能有效降低噪声，这可通过配置多级减温水喷嘴的方式实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降噪蒸汽减温装置及方法，能够将蒸汽减温装置工作过程中的噪声降低至用户的要求。
本发明采用的技术方案是：
一种降噪蒸汽减温装置，其包括蒸汽主通道、减温水通道和噪声计，所述减温水通道由减温水主通道、减温水分通道和减温水喷嘴组成；
所述蒸汽主通道为文丘里管形通道，蒸汽主通道的入口处设有蒸汽主通道入口流量计、蒸汽主通道入口压力表和蒸汽主通道入口温度计，分别用于检测进入蒸汽主通道的蒸汽流量、压力和温度；
所述蒸汽主通道通道壁面上沿程不同位置开设有若干圈安装孔；所述通道壁面上的每一圈安装孔均沿管道的横断面周向均布，每个安装孔中均安装有减温水喷嘴，减温水喷嘴的喷射方向沿蒸汽主通道的径向，构成一级减温水喷嘴；每一级减温水喷嘴均与一条环形供水管相连；
所述减温水主通道上设有减温水主通道入口流量计、减温水主通道入口压力表和减温水主通道入口温度计，分别用于检测减温水主通道中的减温水流量、压力和温度；所述减温水主通道上还设有减温水主调节阀，用于控制减温水主通道内的减温水流量；
所述减温水主通道的末端接有若干条减温水分通道，每条减温水分通道上均设有减温水分调节阀，用于独立控制每条减温水分通道内的减温水流量；每一圈减温水喷嘴的环形供水管各自连通一条减温水分通道；
所述的噪声计设置于蒸汽主通道侧部，用于蒸汽主通道在工作过程中的噪声进行测量；
所述的用户输入端用于输入用户所需的目标蒸汽的物性参数以及蒸汽减温装置工作时的最大允许噪声；
所述的用户输入端、蒸汽主通道入口流量计、蒸汽主通道入口压力表、蒸汽主通道入口温度计、减温水主通道入口流量计、减温水主通道入口压力表、减温水主通道入口温度计、减温水主调节阀、减温水分调节阀均连接至作为控制***的计算机。
作为优选，所述蒸汽主通道壁面上的安装孔数量与所述减温水喷嘴数量相等，且位置一一对应。
作为优选，所述的减温水喷嘴安装于所述蒸汽主通道的缩颈位置。
作为优选，所述蒸汽主通道通道壁面上安装有3圈减温水喷嘴，每一圈有4个减温水喷嘴。
本发明的另一目的在于提供一种利用上述任一方案所述蒸汽减温装置的降噪方法，其包括以下步骤：
S1：用户输入蒸汽减温器出口处蒸汽的目标物性参数以及用户输入对蒸汽减温装置运行过程的允许最大噪声；所述蒸汽的目标物性参数包括蒸汽的目标压力、温度和流量；
S2：根据用户输入的蒸汽目标物性参数，结合数据采集***采集到的蒸汽主通道中蒸汽以及减温水主通道中减温水的流量、压力和温度，通过热量衡算计算所需的目标减温水流量；
S3：控制减温水主调节阀和蒸汽主通道中最上游的第一级减温水喷嘴对应的减温水分调节阀开启，通过第一级减温水喷嘴按照所述的目标减温水流量向蒸汽主通道中喷射减温水；
S4：通过噪声计监测蒸汽减温装置的噪声，若当前噪声高于所述用户输入的允许最大噪声，则开启下一级减温水喷嘴对应的减温水分调节阀，并对之前已开启的减温水调节阀进行调节，使每一级开启的减温水喷嘴中的喷射流量相同，且所有开启的减温水喷嘴中的喷射流量总和等于所述的目标减温水流量，由此使得减温水喷入蒸汽主通道的速度降低；
S5：再次重复S4，直至当前噪声不高于所述用户输入的允许最大噪声，满足噪声要求时，保持当前的减温水喷射状态，不再开启下一级减温水喷嘴对应的减温水分调节阀。
作为优选，所述的目标减温水流量在所述的控制***中计算。
作为优选，所述的S4中，噪声计监测到的蒸汽减温装置噪声信号，反馈给所述的控制***，由控制***进行判断。
作为优选，所述的S4中，若当前噪声高于所述用户输入的允许最大噪声，则由所述的控制***计算每一级减温水喷嘴对应的减温水分调节阀开度，并对其进行自动控制。
本发明的有益效果是：通过控制减温水分通道的开启级数来控制减温水的喷射速度，减温水开启级数越多，减温水的喷射速度越低，蒸汽减温装置的噪声越低，当蒸汽减温装置的噪声小于用户允许的最大噪声后，减温水分调节阀的开启级数即达到要求。
附图说明
图1为本发明的装置示意图
图2为本发明的降噪方法原理示意图
图中：1为计算机，2为用户输入端，3为蒸汽主通道入口流量计，4为蒸汽主通道入口压力表，5为蒸汽主通道入口温度计，6为蒸汽主通道，7为噪声计，8为减温水主通道入口流量计，9为减温水主通道入口压力表，10为减温水主通道入口温度计，11为减温水主通道，12为减温水主调节阀，13为减温水分通道，14为减温水分调节阀，15为减温水喷嘴。
具体实施方式
以下结合附图和具体实例对本发明作进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图1所示，在本实施例中，一种降噪蒸汽减温装置，包括蒸汽主通道、减温水通道、控制***、数据采集***、执行***和反馈***；
其中，蒸汽主通道6为文丘里管形通道，通道壁面上有开有若干圈安装孔，本实施例中安装孔一共开有3圈，每圈4个，每一圈安装孔均沿管道的横断面周向均布。3圈安装孔位于蒸汽主通道6通道壁面上蒸汽的沿程不同位置。减温水通道由减温水主通道11、减温水分通道13和减温水喷嘴15组成。减温水分通道11有3条，并联连接在减温水主通道11上，由减温水主通道11统一输送减温水。3条并联的减温水分通道11分别连接1条围绕蒸汽主通道6的环形供水管。蒸汽主通道6的每个安装孔中均安装有一个减温水喷嘴15，减温水喷嘴15的喷射方向为蒸汽主通道11径向，我们将每一圈减温水喷嘴15称为一级减温水喷嘴15，因此本装置中一共有3级减温水喷嘴15，最上游的为第一级，后续依次为第二级和第三级。蒸汽主通道6中的减温水，通过三条减温水分通道13后，沿环形供水管通过相应的减温水喷嘴15朝蒸汽主通道6内部喷射。蒸汽主通道6壁面的开孔数量与减温水通道中的减温水喷嘴15数量相等，且位置一一对应。
该蒸汽减温装置中，控制***由计算机1组成。
该蒸汽减温装置中，执行***由减温水主调节阀12和减温水分调节阀14组成。减温水主通道11上配置一个减温水主调节阀12；每一条减温水分通道13上分别配置一个减温水分调节阀14。由于减温水喷嘴15分为3级，因此我们将控制3级减温水喷嘴15的3个减温水分调节阀14也分别命名为第一级减温水分调节阀、第二级减温水分调节阀和第三级减温水分调节阀。执行***中减温水主调节阀12和各减温水分调节阀14均与控制***中的计算机1连接，受控制***的控制，用于调节减温水的流量以及减温水在减温水喷嘴15处的喷射速度。其中，减温水主调节阀12可以调节减温水主通道11中流经的减温水流量，由此保证朝蒸汽主通道6内部喷射的减温水总量满足相应的目标，而减温水分调节阀14的作用是调节每个减温水喷嘴15的喷射速度。仅有1个减温水分调节阀14开启时，减温水主通道11中的减温水均需要通过该减温水分调节阀14所在的减温水分通道13喷入蒸汽主通道6，此时减温水喷嘴15中的喷射速度最大，其产生的噪声也最大。而当其余的减温水分调节阀14也开启时，可以将减温水主通道11中的减温水分为多路减温水分通道13喷入蒸汽主通道6，此时减温水喷嘴15中的喷射速度也会相应的逐级减小，其产生的噪声会逐渐减小。
该蒸汽减温装置中，数据采集***由蒸汽主通道入口流量计3、减温水主通道入口流量计8、蒸汽主通道入口压力表4、减温水主通道入口压力表9、蒸汽主通道入口温度计5、减温水主通道入口温度计10和用户输入端2组成，其中蒸汽主通道入口流量计3、蒸汽主通道入口压力表4、蒸汽主通道入口温度计5安装于蒸汽主通道6入口处，分别用于检测进入蒸汽主通道6的蒸汽流量、压力和温度。减温水主通道入口流量计8、减温水主通道入口压力表9、减温水主通道入口温度计10安装于减温水主通道11入口处，分别用于检测进入减温水主通道11的减温水流量、压力和温度。用户输入端2用于输入用户所需的目标蒸汽的物性参数包括目标蒸汽的温度、压力和流量以及蒸汽减温装置工作时的最大允许噪声。数据采集***中的蒸汽主通道入口流量计3、减温水主通道入口流量计8、蒸汽主通道入口压力表4、减温水主通道入口压力表9、蒸汽主通道入口温度计5、减温水主通道入口温度计10和用户输入端2均与控制***中的计算机1连接。数据采集***获取的数据传输到控制***中的计算机1中后，由计算机1计算出所需的减温水流量，再根据所需减温水流量控制减温水主调节阀12和第一级分调节阀14的开启。
反馈***由噪声计7组成，噪声计7与控制***中的计算机1连接。反馈***中的噪声计7测量蒸汽减温装置工作时的噪声，将噪声信号发送至控制***的计算机1。
如图2所示，用户在用户输入端2中输入蒸汽减温装置出口处蒸汽的目标压力和目标温度，以及蒸汽减温装置工作过程中的允许最大噪声值。计算机1结合蒸汽主通道6入口处的蒸汽主通道入口流量计3、蒸汽主通道入口压力表4、蒸汽主通道入口温度计5，以及减温水主通道11入口处的减温水主通道入口压力表9和减温水主通道入口温度计10的读数，通过热量衡算，得出所需的减温水流量。计算机1根据计算得到的所需减温水流量，控制减温水主通道11上的减温水主调节阀12的开启，同时控制减温水分通道13中第一级上的减温水分调节阀14的开启。噪声计7对蒸汽减温装置工作过程中的噪声进行测量，并将数据传输至计算机1，计算机1对数据进行比较，发现噪声计7测量的噪声值大于用户通过用户输入端2输入的允许最大噪声值，因此计算机1控制减温水分通道13的第二级减温水调节阀14开启，同时调节减温水分通道13的第一级上的减温水调节阀14的开度，使两级中的减温水喷嘴15的喷射速度相等，达到减小减温水喷射速度的目的。噪声计7对蒸汽减温装置工作过程中的噪声再次测量，数据同样传输至计算机1，计算机1再次对数据进行比较，发现噪声计7测量的噪声值仍大于用户通过用户输入端2输入的允许最大噪声值，因此计算机1控制减温水分通道13的第三级减温水调节阀14开启，同时调节减温水分通道13的第一级和第二级上的减温水调节阀14的开度，使三级中的减温水喷嘴15的喷射速度相等，达到减小减温水喷射速度的目的。噪声计7对蒸汽减温装置工作过程中的噪声进行第三次测量，数据仍然传输至计算机1，计算机1继续对数据进行比较，发现噪声计7测量的噪声值小于用户通过用户输入端2输入的允许最大噪声值，此时的蒸汽减温装置的噪声情况满足了用户需求，装置的控制与调节工作中止，装置可平稳工作。
由此，本发明提出一种基于上述蒸汽减温装置的降噪方法，其包括以下步骤：
S1：用户输入蒸汽减温器出口处蒸汽的目标物性参数以及用户输入对蒸汽减温装置运行过程的允许最大噪声；所述蒸汽的目标物性参数包括蒸汽的目标压力、温度和流量；
S2：根据用户输入的蒸汽目标物性参数，结合数据采集***采集到的蒸汽主通道6中蒸汽以及减温水主通道11中减温水的流量、压力和温度，通过热量衡算计算所需的目标减温水流量；
S3：控制减温水主调节阀12和蒸汽主通道6中最上游的第一级减温水喷嘴15对应的减温水分调节阀14开启，通过第一级减温水喷嘴15按照所述的目标减温水流量向蒸汽主通道6中喷射减温水；
S4：通过噪声计7监测蒸汽减温装置的噪声，若当前噪声高于所述用户输入的允许最大噪声，则开启下一级减温水喷嘴15对应的减温水分调节阀14，并对之前已开启的减温水调节阀14进行调节，使每一级开启的减温水喷嘴15中的喷射流量相同，且所有开启的减温水喷嘴15中的喷射流量总和等于所述的目标减温水流量，由此使得减温水喷入蒸汽主通道6的速度降低；
S5：再次重复S4，直至当前噪声不高于所述用户输入的允许最大噪声，满足噪声要求时，保持当前的减温水喷射状态，不再开启下一级减温水喷嘴15对应的减温水分调节阀14，完成减温水的流动控制。
当然在实际的运行过程中，噪声计7可以在S5步之后，继续监测蒸汽减温装置的噪声，若噪声一旦不满足要求可以继续开启下一级减温水喷嘴15。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种降噪蒸汽减温装置，其特征在于：包括蒸汽主通道（6）、减温水通道和噪声计（7），所述减温水通道由减温水主通道（11）、减温水分通道（13）和减温水喷嘴（15）组成；
所述蒸汽主通道（6）为文丘里管形通道，蒸汽主通道（6）的入口处设有蒸汽主通道入口流量计（3）、蒸汽主通道入口压力表（4）和蒸汽主通道入口温度计（5），分别用于检测进入蒸汽主通道（6）的蒸汽流量、压力和温度；
所述蒸汽主通道（6）通道壁面上沿程不同位置开设有若干圈安装孔；所述通道壁面上的每一圈安装孔均沿管道的横断面周向均布，每个安装孔中均安装有减温水喷嘴（15），减温水喷嘴（15）的喷射方向沿蒸汽主通道（6）的径向，构成一级减温水喷嘴（15）；每一级减温水喷嘴（15）均与一条环形供水管相连；
所述减温水主通道（11）上设有减温水主通道入口流量计（8）、减温水主通道入口压力表（9）和减温水主通道入口温度计（10），分别用于检测减温水主通道（11）中的减温水流量、压力和温度；所述减温水主通道（11）上还设有减温水主调节阀（12），用于控制减温水主通道（11）内的减温水流量；
所述减温水主通道（11）的末端接有若干条减温水分通道（13），每条减温水分通道（13）上均设有减温水分调节阀（14），用于独立控制每条减温水分通道（13）内的减温水流量；每一圈减温水喷嘴（15）的环形供水管各自连通一条减温水分通道（13）；
所述的噪声计（7）设置于蒸汽主通道（6）侧部，用于蒸汽主通道（6）在工作过程中的噪声进行测量；
用户输入端（2）用于输入用户所需的目标蒸汽的物性参数以及蒸汽减温装置工作时的最大允许噪声；
所述的用户输入端（2）、蒸汽主通道入口流量计（3）、蒸汽主通道入口压力表（4）、蒸汽主通道入口温度计（5）、减温水主通道入口流量计（8）、减温水主通道入口压力表（9）、减温水主通道入口温度计（10）、减温水主调节阀（12）、减温水分调节阀（14）均连接至作为控制***的计算机（1）。
2.根据权利要求1所述的降噪蒸汽减温装置，其特征在于：所述蒸汽主通道（6）壁面上的安装孔数量与所述减温水喷嘴（15）数量相等，且位置一一对应。
3.根据权利要求1所述的降噪蒸汽减温装置，其特征在于：所述的减温水喷嘴（15）安装于所述蒸汽主通道（6）的缩颈位置。
4.根据权利要求1所述的降噪蒸汽减温装置，其特征在于：所述蒸汽主通道（6）通道壁面上安装有3圈减温水喷嘴（15），每一圈有4个减温水喷嘴（15）。
5.一种利用如权利要求1~4任一所述蒸汽减温装置的降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：用户输入蒸汽减温器出口处蒸汽的目标物性参数以及用户输入对蒸汽减温装置运行过程的允许最大噪声；所述蒸汽的目标物性参数包括蒸汽的目标压力、温度和流量；
S2：根据用户输入的蒸汽目标物性参数，结合数据采集***采集到的蒸汽主通道（6）中蒸汽以及减温水主通道（11）中减温水的流量、压力和温度，通过热量衡算计算所需的目标减温水流量；
S3：控制减温水主调节阀（12）和蒸汽主通道（6）中最上游的第一级减温水喷嘴（15）对应的减温水分调节阀（14）开启，通过第一级减温水喷嘴（15）按照所述的目标减温水流量向蒸汽主通道（6）中喷射减温水；
S4：通过噪声计（7）监测蒸汽减温装置的噪声，若当前噪声高于所述用户输入的允许最大噪声，则开启下一级减温水喷嘴（15）对应的减温水分调节阀（14），并对之前已开启的减温水调节阀（14）进行调节，使每一级开启的减温水喷嘴（15）中的喷射流量相同，且所有开启的减温水喷嘴（15）中的喷射流量总和等于所述的目标减温水流量，由此使得减温水喷入蒸汽主通道（6）的速度降低；
S5：再次重复S4，直至当前噪声不高于所述用户输入的允许最大噪声，满足噪声要求时，保持当前的减温水喷射状态，不再开启下一级减温水喷嘴（15）对应的减温水分调节阀（14）。
6.如权利要求5所述的蒸汽减温装置的降噪方法，其特征在于，所述的目标减温水流量在所述的控制***中计算。
7.如权利要求5所述的蒸汽减温装置的降噪方法，其特征在于，所述的S4中，噪声计（7）监测到的蒸汽减温装置噪声信号，反馈给所述的控制***，由控制***进行判断。
8.如权利要求5所述的蒸汽减温装置的降噪方法，其特征在于，所述的S4中，若当前噪声高于所述用户输入的允许最大噪声，则由所述的控制***计算每一级减温水喷嘴（15）对应的减温水分调节阀（14）开度，并对其进行自动控制。
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