燃汽轮机

长知识燃气轮机和世界上最大的消声器

发布时间:2022/4/30 18:27:14   
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导读:

一台燃气轮机机组启动的时候,伴随着各种机械动作的声音,美妙极了,但如果你走近一点,这些声音简直就可能杀了你。这就是为什么工业燃气轮机都需要大量的消声器来遏制噪音,来保护它的工程师。

燃气轮机在工作时,在25米内会产生很大的噪音,超过了分贝。这足以导致工医院一趟。对于航空发动机来说,降噪的一种方式就是通过把机场修得远离居民区,但对于工业燃气轮机,通过设置最佳位置来降噪通常不是一个可选项,最小化噪声的唯一方法就是制造一个巨大的消声器来遏制它。

工业燃气轮机与航空发动机在工作原理上类似,空气经过压气机压缩,然后进入燃烧室燃烧,再进到涡轮进行膨胀做功,再进入排气段,但在排气阶段都伴随着大量的噪音,因此一种有效的降噪方式就是在排气端装消声器。

然而,由于工业燃气轮机常用作发电或者船用动力,因此消声器必须是紧凑,一般要求在降低噪声的同时,去除排气中的有害气体。此外,燃气轮机的排气量很大,消声器必须具有快速的处理速度,达ACFM(actualcubicfeetperminutestandard)。

同时,排气温度也高得不得了,如果没有外部空气来冷却燃气轮机的排气段,它的排气温度可能高达°F(℃),这是消音器必须适应温度。这些高温能在消音器的壁上产生巨大的热应力,导致消声器产生裂缝和裂纹,因此消声器必须特别设计来适应热膨胀。

极端高温要求还要求采用耐热材料,包括碳钢,不锈钢和考顿钢(低合金高强度钢)。但是,由这些材料制造的消音器,是在大多数情况下都非常重,会导致整个设备重达25,磅(约10,公斤)。

但这些重量的一个好处就是能抵抗极高的压力冲击,可以在消声器中对声音进行重定向和吸收。用在燃机上的消声器,可不像一般汽车排气系统中使用的消音器,高排气速度可能会瞬间破坏设备。燃气轮机消声器功能更类似于突击步枪的消音器,大部分的气体通过中央管道流动,同时小股的气体则通过沿管小口吸收消散,一旦气体被减速到控制的水平,则气体进入主动化学反应管道,将中间的有害物质去除。在最后的阶段,空气进入一个“声学子弹”状态,那里将被隔音而去除所有的声音,这时的声音与它离开燃烧室的时候相比,要安静几千倍。

通过降噪背后的令人难以置信的先进技术,燃气轮机机组正变得越来越绿色环保,也使得工程师可以对它进行便捷维护。

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