[發明專利]一種可發電的管道消音器

在審

• 申請號: 202110787722.6
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113309593A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 胡南;李蕊;馬聰;李文瑞;趙冰;賈敬臣;薄浩瀚
• 申請（專利權）人: 華電國際電力股份有限公司天津開發區分公司
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F01K13/00;F01D15/10;F01D5/14;F01D9/02;F01D25/32;F16L55/02;F16L55/033
• 代理公司: 天津市君硯知識產權代理有限公司 12239
• 代理人: 張東浩

本發明涉及一種可發電的管道消音器，包括消音器本體和發電設備，所述消音器本體通過入口段與安全閥排汽管道連接；所述消音器本體包括消音器外殼、孔板排汽罩以及發電機外殼，所述發電設備包括若干轉動葉片組、導流葉片組和發電機；所述轉動葉片組和導流葉片組設置在消音器外殼內，導流葉片組設置在兩個轉動葉片組之間；所述消音器外殼上部依次連接孔板排汽罩和發電機外殼，發電機外殼內安裝有發電機；所述發電機與轉動葉片組通過主軸相連，轉動葉片組在蒸汽推動下旋轉并帶動主軸轉動從而使發電機發電。本發明將發電設備與消音器耦合，在消音過程中回收排放的高壓蒸汽攜帶的部分能量，將蒸汽動能和內能轉化為電能，實現節能減排。

技術領域

本發明屬于消音器技術領域，特別涉及一種可發電的管道消音器。

背景技術

高溫高壓蒸汽廣泛應用于能源化工領域。對于承壓設備，如蒸汽動力管道和壓力容器，為了防止可能存在的超壓風險，必須在管道或設備上設置安全閥裝置。安全閥在正常狀態下處于常閉狀態，當設備或管道內的蒸汽壓力超過規定值時，安全閥開啟，蒸汽通過安全閥自發向系統外排放，以防止設備或管道因壓力不斷升高而損壞或發生事故。安全閥不能就地排放高壓蒸汽，其出口需要布置一條通向建筑頂部的排汽管道，將排汽引至建筑頂部排向大氣，防止高溫高壓蒸汽排出時傷人或損壞其他設備。

在安全閥啟動瞬間，蒸汽流量非常大，會在排汽管道出口產生巨大的聲響。為了降低噪音，通常在排氣管道出口處安裝消音器。現有消音器通常采用小孔消音器。小孔消聲器是控制空氣動力性噪聲往外傳播的有效設備，主要是利用多孔吸聲材料來降低噪聲。當聲波進入消聲器時，一部分聲能在孔隙中摩擦而轉化成熱能耗散掉，使通過消聲器的聲波減弱。

對于火力發電廠，安全閥啟動頻繁，大量高壓蒸汽排入大氣浪費了巨大的能量，目前還沒有能夠實現這部分能量的回收，如果利用管道發電裝置進行能量回收，則還需要單獨的布置空間，且安裝投資較大。

為了解決這一問題，需要設計一種可發電的管道消音器，既能降低安全閥排汽管道出口的噪音，能夠同時實現排放蒸汽的能量回收，將安全閥排汽的能量轉換為電能存儲起來。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題提供一種可發電的管道消音器，既能降低安全閥排汽管道出口的噪音，能夠同時實現排放蒸汽的能量回收，將安全閥排汽的能量轉換為電能存儲起來。

本發明包括如下技術方案：一種可發電的管道消音器，包括消音器本體和發電設備，所述消音器本體通過入口段與安全閥排汽管道連接；所述消音器本體包括消音器外殼、孔板排汽罩以及發電機外殼，所述發電設備包括若干轉動葉片組、導流葉片組和發電機；所述轉動葉片組和導流葉片組設置在消音器外殼內，導流葉片組設置在兩個轉動葉片組之間；所述消音器外殼上部依次連接孔板排汽罩和發電機外殼，發電機外殼內安裝有發電機；所述發電機與轉動葉片組通過主軸相連，轉動葉片組在蒸汽推動下旋轉并帶動主軸轉動從而使發電機發電。

進一步的，所述轉動葉片組包括若干轉動葉片、慣性圈以及固定座；所述固定座的中部固裝在主軸上，所述固定座的側面徑向均勻設置若干轉動葉片；所述轉動葉片外側固裝在慣性圈內，設置慣性圈來增加發電設備的轉動慣量。轉動葉片組在流動蒸汽推動下旋轉并帶動主軸，進而帶動發電機發電。

進一步的，所述轉動葉片傾斜布置，便于轉動葉片組在來自下方的蒸汽作用下進行轉動；每個轉動葉片上均設有若干第一降噪孔，通過第一降噪孔降低噪聲能量。

進一步的，所述導流葉片組包括若干導流葉片、連接圈以及連接軸承；所述連接軸承套接在主軸上，所述連接軸承的側面徑向均勻設置若干導流葉片；所述導流葉片外側固裝在連接圈內。轉動葉片組帶動主軸轉動時，導流葉片組保持靜止，起到引導氣流方向的作用，使蒸汽均勻進入下一級轉動葉片組。

進一步的，所述導流葉片垂直水平面布置，便于對經過轉動葉片組的蒸汽氣流進行引導；每個導流葉片上均設有若干第二降噪孔，通過第二降噪孔降低噪聲能量。