[發明專利]一種用于管網天然氣調壓的自反饋降噪裝置

在審

• 申請號: 201810123362.8
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108413251A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 張劍文;劉一成;丁際昭;陳文龍
• 申請（專利權）人: 廣州萊侖特種裝備有限公司;華南理工大學;廣州華豐能源科技有限公司
• 主分類號: F17D1/02
• 分類號: F17D1/02;F17D3/01;F17D5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 黃海波;江裕強

本發明公開了一種用于管網天然氣調壓的自反饋降噪裝置，并聯位于天然氣調壓閥部分，包括能源產生系統和噪音控制系統，所述的能源產生系統通過支路旁接于天然氣調壓閥部分兩端的管網上，包括依次連接的支路流量調節閥與支路調壓閥、第一壓力變送器與流量變送器、支路降壓發電設備、電力調節設備、第二壓力變送器與溫度變送器；所述的噪音控制系統包括前端噪音信號傳送器、噪音信號分析中控設備、噪音控制設備、后端噪音信號傳送器。本發明采取一種不用其他外接能源，僅依靠天然氣降壓做功發電進行自身降噪的模式，且可隨天然氣管網的變化進行動態調節，使得天然氣變壓過程中的降噪和減噪更加智能化，大大提高了降噪的效率。

技術領域

本發明涉及對天然氣壓力能減壓時產生的噪音污染控制，具體涉及一種用于管網天然氣調壓的自反饋降噪裝置。

背景技術

隨著國家對環保重視和民生導向社會治理原則，以及科技的日益發展，城市化進程越來越快，隨之而來的還有一些負面問題，例如噪音污染，光污染，空氣污染等等。天然氣膨脹發電項目雖能安全穩定運行，但是仍有若干問題需要予以解決，就像噪音污染，他對我們的生活有很大的影響，其中，噪音會對聽力造成損傷。噪聲通過聽覺器官作用于大腦中樞神經系統，以致影響到全身各個器官，故噪聲除對人的聽力造成損傷外，還會給人體其它系統帶來危害。人們長時間處于嘈雜環境中，就會覺得心情煩悶，影響工作和身心健康。強烈的噪音可誘發身體的各種疾病，不但影響人們的正常生活，也干擾語言的交流與通訊，掩蓋安全信號，造成生產上的事故，及降低了生產效率，也影響了設備的使用壽命。

天然氣行業內，噪聲污染是十分嚴重的，其來源主要有兩方面。一是調壓閥閥口處，高壓氣體以亞音速通過打開的調壓閥閥口后，氣體壓力急劇下降、氣體體積迅速膨脹，通過閥口和出口側流道時，氣體沖擊閥口、閥座、閥瓣和閥體內壁等有形物體，會帶來氣體微型氣團的相互擠壓、碰撞、摩擦，并形成局部強烈的湍流和渦旋甚至對有形物體形成氣蝕，從而形成噪音，但音頻較高、聲壓較低，在整體的系統噪音中所占份額較小。另一個噪音源，是在調壓閥的出口端擴徑部分，由于高壓氣體經調壓后，在調壓閥的出口端氣體流速很高，為使氣體在輸送過程中能達到經濟流速范圍，通常采用管道擴徑的解決方式。由高速氣流所產生的噪音也越發明顯，尤其是在燃氣調壓過程中，閥口處的氣體流速可達200m/s以上，燃氣在后續流道中壓力急劇變化，形成很強的湍流區域（即為振動源），從而形成強噪音。依據普蘭特理論的氣體湍流特性，氣體在調壓后的擴徑管段會形成強烈的大面積環形湍流區域，高速氣流的激烈振蕩，形成強噪音，且音頻較低、聲壓較高，是整體系統噪音的主要成分。

在解決噪音污染的傳播過程中，目前有兩類治理方式，無源治理和有源治理。無源噪聲控制哦也被稱為物理噪聲控制，主要是吸聲處理、隔聲處理、使用消聲器、振動隔離、阻尼減振等方法，或者通過聲學材料或聲學結構與噪聲聲波的相互作用而消耗聲能，將產生的噪聲與外界隔絕開，從而阻擋噪聲。這種方法雖然原理簡單，降噪成本低，但效果一般，只能對某一特定頻段的噪聲有降噪作用，從實際效果出發，無源降噪的缺陷都比較明顯。有源噪聲控制，簡稱為ANC，是指使用人為地、有目的地產生的次級聲信號去控制原有噪聲的概念和方法，之利用兩個聲波相消性干涉或聲輻射控制的原理，通過抵消聲源(常稱為次級聲源)產生與被抵消聲源(常稱為初級聲源)的聲波大小相等、位相相反的聲波輻射，二者作用結果，相互抵消，從而達到降低噪聲的目的，但一般的有源噪聲控制系統的傳遞函數是固定的。

在一般天然氣調壓場站或無人值守場站，其電力供應有限，通常采用蓄電池等，僅滿足儀表及安全用電。無額外能源給與調壓降噪，因此，天然氣管網調壓站噪音問題，目前都不控制或采用無源噪聲控制，其效果有限。同時，天然氣管網的氣體壓力、流量也是一個動態變化過程，更使一般的降噪方式難以滿足實際需要。

發明內容

本發明為解決在天然氣降壓過程中頻繁出現的噪聲污染問題，及能源供應有限的客觀難點，而提出了一種用于管網天然氣調壓的自反饋降噪裝置，相比其他的治理天然氣噪聲污染的方式，能更加低成本、智能、高效、精準的解決問題。

本發明為達到上述目的而采用的技術方案是：