АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ ШУМА ПРИ РАБОТЕ ГОРЕЛОК И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЕГО СНИЖЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ НА КОМСОМОЛЬСКОГО-НА-АМУРЕ НПЗ) (1190035), страница 8
Текст из файла (страница 8)
(5.14)
Из данного выражения видно, что при обосновании требуемого снижения шума от ГУ трубчатых печей, соответствующего минимуму приведенных затрат на шумозащитные средства, необходимо принимать во внимание величину поверхности S, подвергаемую акустической обработке. Данное обстоятельство следует учитывать на стадии проектирования печных агрегатов и при разработке специальных мер по борьбе с шумом горелок печей [32].
Заключение
Данные результаты исследований парка горелочных устройств и опыта эксплуатации технологических печей НПЗ позволяют обобщить и рекомендовать следующее.
Показано, что работа горелочных устройств нефтезаводских печей сопровождается шумовым воздействием на обслуживающий персонал.
Выбор рациональной конструкции горелок и форсунок для эффективной работы трубчатых печей должен определяться не только факторами технологического и теплотехнического характера, но и соответствовать современным экологическим требованиям их малошумной работы с целью охраны окружающей среды от шумового воздействия. Дан анализ причин возникновения и основных источников шума при эксплуатации горелочных устройств [12].
Оценку экологичности эксплуатации горелок по уровню создаваемого шума предлагается производить по условной их классификации: горелки малошумные (< 80 дБА); шумные (80+100 дБА) и особо шумные (> 100 дБА).
Результаты исследований также показывают, что с увеличением параметра крутки воздуха возрастает уровень создаваемого шума при работе ГУ. Это объясняется тем, что сильная закрутка воздушного потока приводит к уплотне-нию факела, укорочению его длины и появлению шума пламени, что приводит к повышению уровня звукового давления.
В то же время наиболее шумными являются горелочные устройства кинетического принципа сжигания топлива, в основном инжекционного типа ГИК, ГЭВК, ГГМ и др., не удовлетворяющие экологическим требованиям.
Горелочные устройства инжекционного типа ГИК, ГЭВК, ГГМ и др. нуждаются в специальных шумозащитных средствах [12].
На основании анализа физической природы шумообразованпя применительно к горелочным устройствам нефтезаводских печей разработан и рекомендован комплекс мероприятий, снижающих на 5-20 дБ уровень шума в источнике его возникновения, по пути его распространения; а также организационно-технические методы, улучшающие условия труда обслуживающего персонала.
Стоит также отметить, что результаты данных исследований были опубликованы в печати - "Тезисы докладов Межвузовской 74-й студенческой научно практической конференции ДВГУПС" (приложение В), а также данная работа была представлена на Краевом смотре-конкурсе студенческих работ по охране труда, на котором она заняла первое место (приложение Г).
Список использованных источников:
-
Об охране окружающей среды [Текст]: федер.закон: [принят 10 января 2002 г. № 7-ФЗ] - М.: Норматика 2015. — 64 с.
-
Дмитриев, Ю.В. Комплексные исследования работы факельных горелок трубчатых печей НПЗ [Текст] / Ю.В. Дмитриев, Н.А. Кожин, В.Д. Катин.//Нефтепереработка и нефтехимия: НТИС. - М.: ЦНИИТОнефтехим, 2004. - № 2. - С. 41-45.
-
Катин, В.Д. Влияние параметров газовых горелок, технологических печей на уровень создаваемого шума [Текст] / В.Д. Катин, И.Г. Киселев, А.Р. Эйсмонт //Нефтепереработка и нефтехимия: НТИС. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2003. № 11. - С. 41-44.
-
Карпов, Ю.В. Защита от шума и вибрации на предприятиях химической промышленности [Текст]: учеб. пособие для студ. / Ю.В. Карпов, Л.А. Дворянцева. - М.: Химия, 2008. - 118 с.
-
Глушитель шума для горелочных устройств топливо использующих агрегатов [Текст]: Инф. листок. / В.Д. Катин // СНбЦНТИ, - 2006. - № 223. - 4 с.6.
-
Эффективное использование природного газа в энергетических установках [Текст]: Справочное пособие / Л.И. Друскин. - М.: Энергоатомиздат. 2002. - 176 с.
-
Основы сжигания газового топлива [Текст]: Справочное пособие / А.С. Иссерлин. - Л.: Недра, 2007. - 336 с.
-
Рациональное использование газа в энергетических установках [Текст]: Справочное руководство./ Под ред. А.С. Иссерлина - Л.: Недра, 2006. - 424 с.
-
Ахмедов, Р.Б., Цирульников Л.М. Технология сжигания горючих газов и жидких топлив [Текст]: Справочное пособие / Р.Б. Ахмедов, Л.М. Цирульников. - Л.: Недра, 2005. - 238 с.
-
Охрана окружающей среды при эксплуатации трубчатых печей [Текст]: Справочное пособие / В.Д. Катин. - С.-Петербург: ПГУПС, 2004. - 231 с.
-
Колмогоров А.Н. Проектирование высокоэффективных печных агрегатов для нефтеперерабатывающих заводов [Текст] / А.Н. Колмогоров [и др.]. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2005. — № 2, 3. - 88 с.
-
Катин, В.Д. Обеспечение шумобезопасности горелочных устройств нефтезаводских печей [Текст]: Справочное пособие / В.Д. Катин, Б.А. Мамот, А.А. Балюк. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2005. - с. 56.
-
ГОСТ 12.1.003-2014. Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности [Текст]. – Взамен ГОСТ 12.1.003-83; введ. 2015-11-01. – М.: Изд-во стандартов, 2015. – 28 с.
-
Катин, В.Д. Экологическая эффективность горелочных устройств трубчатых печей [Текст] / В.Д. Катин, И.Г. Киселев, А.Р. Эйсмонт //Нефтепереработка и нефтехимия: НТИС. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2007. № 3. - 56 с.
-
Катин, В.Д. Борьба с шумом и улучшение условий труда [Текст] / В.Д. Катин, B.C. Филатов, Б.М. Кривоногов //Нефтепереработка и нефтехимия: НТИС. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2005. № 1. - С. 10-30.
-
Пат. 19555 Российская Федерация, F01 №1/04. Глушитель шум [Текст] / Катин В.Д., Пойманов Е.А.; опубл. 10.09.01. Бюл. №25.
-
Патент №2204082 Российская Федерация, F23С №1/14. Горелочное устройство. / Катин В.Д., Пойманов Е.А.; заявитель и патентообладатель ДВГУПС; опубл. 10.05.03. Бюл. №13.
-
Маркелов, М.А. Организационно-технические мероприятия по защите работников от воздействия шума горелочных устройств [Текст] / М.А. Маркелов, В.Д. Катин // Тезисы докладов Межвузовской 74-й студенческой научной конференции ДВГУПС. - Хабаровск, 2016.
-
Карпов, Ю.В. Защита от шума и вибрации на предприятиях химической промышленности [Текст]: учеб. пособие для студ. / Ю.В. Карпов, Л.А. Дворянцева. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2006. - 156 с.
-
Анализ источников шума при работе горелочных устройств и методов его снижения [Текст] / В.Д. Катин // НТИС: "Нефтепереработка и нефтехимия". - М: ЦНИИТЭнефтехим, 2006, №4. - С. 30-33.
-
Катин, В.Д., Колмогоров А.Н. Конструктивно-технические решения по подавлению шума при эксплуатации горелочных устройств трубчатых печей [Текст] / В.Д. Катин, А.Н. Колмогоров // НТИС: "Нефтепереработка и нефтехимия". - М: ЦНИИТЭнефтехим, 2004, №1. - С. 28-31.
-
Пат. 3940234 США, МКИ F 23 D 13/12, Бесшумная горелка [Текст]. 1997.
-
Пат. 4029462 США, МКИ F 23 С 7/04, Горелка с шумоглушителем [Текст]. 1997.
-
Пат. 2347613 Франция, МКИ F 23 D 5/02,. Монтаж горелки с уменьшенным звуковым уровнем [Текст]. 1996
-
Пат. 2282086 Франция, МКИ F 23 D 21/00, Способ уменьшения шума, создаваемого горелкой [Текст]. –1994.
-
Катин В.Д. Анализ состояния и перспективы совершенствования парка горелочных устройств для трубчатых печей [Текст] / В.Д. Катин // Нефтепереработка и нефтехимия: НТИС. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004, №4. - С. 41-45.
-
Катин В.Д., Киселев И.Г., Келарев В.И. Разработка экологических паспартов горелок трубчатых печей./ Международный симпозиум "Проблемы экологии в нефтепереработке и нефтехимии". Тез. докл. - Баку - Уфа: 2005. - С. 10-11.
-
Катин В.Д. К вопросу разработки экологических паспортов газовых горелок и форсунок [Текст] / В.Д. Катин // Техника безопасности охрана труда в НП и НХП. Экспресс-информация. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004. - Вып5. - С. 9-11.
-
Катин В.Д., Киселев И.Г., Эйсмонт А.Р. Защита от шума горелочных устройств при эксплуатации трубчатых печей НПЗ [Текст] / В.Д. Катин, И.Г. Киселев, А.Р. Эйсмонт // НТИС: "Нефтепереработка и нефтехимия". - М: ЦНИИТЭнефтехим, 2005, №5. - С. 42-46.
-
Пат. 1437334 Великобритания, МКИ F 23 D 13/24, Глушитель топливной горелки [Текст].–1998.
-
Катин, В.Д., Новая конструкция акустического глушителя для инжекционных горелок. [Текст] / В.Д. Катин, А.В. Кожемяко // Тезисы Всероссийской научно-техн. конф. "Новые технологии и технические решения в охране труда.” / СГУПС. — Новосибирск, 2006. — С. 67-68.
-
Пойманов, Е.А. Технико-экономическая оценка шумозащитных средств горелочных устройств. [Текст] / Труды 62-й межвузовской научной конференции / Е.А. Пойманов, В.Д. Катин / ДВГУПС. — Хабаровск 2006. —С. 93-96.
П
РИЛОЖЕНИЕ А
| РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ | ПРИЛОЖЕНИЕ Б
| ||||||||||||||||
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации
| 1 (21) 2001115405/06 (22) 04.06.2001 (24) 04.06.2001 (45) 10.05.2003 Бюл. №13 (71) (73) Дальневосточный государственный университет путей сообщения (56) SU 1688044 А2, 30.10.1991. SU 1688043 А2, 30.10.1991. RU 2008559 C1, 28.02.1994. DE 3524336 A1, 20.02.1986. DE 3614176 A1, 30.04.1987. Адрес для переписки: 680021, г.Хабаровск, ул. Серышева, 47, Дальневосточный государственный университет путей сообщения (54) ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение может быть использовано для сжигания топлива в энергетических установках электростанций и котельных, а также в металлургической промышленности. Горелочное устройство содержит воздухоподающий корпус, трубу подачи аэросмеси, установленную соосно внутри воздухоподающего корпуса, форсунку, расположенную внутри трубы подачи аэросмеси, радиальные выходные сопла и завихритель с полостью, подключенной к кольцевому зазору, расположенному между воздухоподающим корпусом и трубой подачи аэросмеси посредством радиальных каналов, форсунка выполнена мазутной, а полость завихрителя - дымоохлаждающей, устройство дополнительно снабжено экраном, установленным на выходе воздухоподающего корпуса, выполненным в виде перфорированных лепестков, верхние части которых соединены между собой | 2 кольцами с возможностью раскрытия с помощью привода на угол α=110-150o, а нижние крепятся к выступам, расположенным снаружи трубы подачи аэросмеси при помощи колец, причем через отверстия перфорации лепестков в верхней части пропущены направляющие Г-образной формы по одной на лепесток, которые крепятся к воздухоподающему корпусу. Изобретение позволяет снизить уровень шума в области низких и высоких частот, а также уровень выбросов оксидов азота за счет рециркуляции дымовых газов. 2 ил. Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания топлива в энергетических установках электростанций и котельных, а также в металлургической промышленности. Известно горелочное устройство, содержащее воздухоподающий корпус с соосно установленными центральной топливной трубой и периферийным топливным коллектором и радиальными выходными соплами соответственно, а также завихритель, выполненный с водоохлаждаемой полостью, подключенной к кольцевому зазору между корпусом и центральной топливной трубой посредством радиальных каналов, размещенных по ходу воздуха за радиальными выходными соплами указанной топливной трубы (авт. свид. 1688043, F 23 D 17/00, F 23 D 11/00, опубл. 30.10.91). Это горелочное устройство обладает | RU 2204082 C2 |
3 220482 4
| повышенным уровнем звука в области высоких (от 2000 Гц) и низких (от 31,5 до 500 Гц) частот. Более близким к заявляемому решению по технической сущности является горелочное устройство (авт. свид. 1688044, F 23 D 17/00, 11/00, опубл. 30.10.91), содержащее воздухоподающий цилиндрический корпус с перфорированным топливным коллектором с выходными радиальными соплами, шнековый завихритель с лопастями, центральной топливной трубой и радиальными выходными соплами, между топливной трубой и корпусом установлен патрубок подачи аэросмеси или воздуха, образующий с ними кольцевые каналы. Горелочное устройство дополнительно содержит водяной коллектор, установленный снаружи корпуса и имеющий радиальные выходные сопла, размещенные перед завихрителем по ходу воздуха, и водяную форсунку, установленную по оси топливной трубы с возможностью продольного перемещения. Для подавления вредных окислов азота в продуктах сгорания происходит впрыск воды через радиальное выходное сопло водяного коллектора и форсунку, а также происходит подмешивание рециркуляционных дымовых газов во вторичный воздух, поступающий в корпус. Однако основным недостатком с точки зрения шумоподавления является то, что при норме 80 дБ уровень шума на низких частотах составил 89-95 дБ, а на высоких частотах 84-87 дБ. Задачей предлагаемого изобретения является снижение уровня шума в области низких и высоких частот слышимого диапазона и снижение выбросов оксидов азота. Для решения поставленной задачи в известном горелочном устройстве, содержащем воздухоподающий корпус, трубу подачи аэросмеси, установленную соосно внутри воздухоподающего корпуса, форсунку, расположенную внутри трубы подачи аэросмеси, радиальные выходные сопла и завихритель с полостью, подключенной к кольцевому зазору, расположенному между воздухоподающим корпусом и трубой подачи аэросмеси | посредством радиальных каналов, форсунка выполнена мазутной, а полость завихрителя дымоохлаждающей, устройство дополнительно снабжено экраном, установленным на выходе воздухоподающего корпуса и выполненным в виде перфорированных лепестков, верхние части которых соединены между собой кольцами с возможностью раскрытия с помощью привода на угол α = 110-150o, а нижние крепятся к выступам, расположенным снаружи трубы подачи аэросмеси, при помощи колец, причем через отверстия пер форации лепестков в верхней части пропу-щены направляющие Г-образной формы по одной на лепесток, которые крепятся к воздухоподающему корпусу. Отличительными признаками заявляемого решения является то, что полость завихрителя, подключенная к кольцевому зазору между воздухоподающим корпусом и трубой подачи аэросмеси, посредством радиальных каналов, выполнена дымоохлаждающей, форсунка выполнена мазутной и дополнительно на выходе воздухоподающего корпуса установлен экран. Экран выполнен в виде перфорированных лепестков, верхние части которых соединены между собой кольцами с возможностью раскрытия с помощью привода на угол α = 110-150o, а нижние крепятся к выступам, расположенным снаружи трубы подачи аэросмеси, при помощи колец. Кроме того, через отверстия перфорации лепестков в верхней части пропущены направляющие Г-образной формы по одной на лепесток, которые крепятся к воздухоподающему корпусу. Благодаря отличительным признакам улучшение глушения уровня звукового давления по сравнению с прототипом составляет: на низких частотах 3 - 8 дБ и на высоких 2-5 дБ, а также снижение уровня выбросов оксидов азота. На фиг.1 показан продольный разрез горелочного устройства. На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 Горелочное устройство (фиг.1) содержит воздухоподающий корпус 1, соосно установленные трубу подачи аэросмеси 2, радиальные выходные сопла 3, канал подачи газов - |
5 220482 6
| рециркуляции 4 в дымоохлаждающую полость 5, радиальные выходные сопла 3, мазутную форсунку 6, а также завихритель 7, содержащий радиальные каналы 8, посредством которых соединена дымоохлаждающая полость 5 с кольцевым зазором 9, расположенным между воздухоподающим корпусом 1 и трубой подачи аэросмеси 2, на выходе воздухоподающего корпуса 1 установлен экран 10, выполненный в виде перфорированных лепестков 11, верхние части которых соединены между собой кольцами 12 с возможностью раскрытия с помощью привода на угол α = 110-150o при помощи жесткого соединения 13, а нижние крепятся к высту-пам 14, расположенным снаружи трубы подачи аэросмеси 2 перед ее выходом при помощи колец 15. Причем через отверстия перфорации 16 в верхней части пропущены направляющие 17 Г-образной формы по одной на лепесток, которые крепятся к воздухоподающему корпусу. Горелочное устройство работает следующим образом. При работе на жидком топливе вторичный воздух поступает в воздухоподающий корпус 1, закручивается завихрителем 7 и проходит через перфорированные лепестки 11 экрана 10, через мазутную форсунку 6 происходит подача топлива, которое перемешивается с вторичным воздухом и поступает в топочное пространство. Угол раскрытия экрана для жидкого топлива составляет угол α = 110-125o, за счет этого образуется турбулизированный поток вторичного воздуха, происходит частичное | поглощение экраном акустических колебаний потока вторичного воздуха, а также снижение звукового давления происходит из-за уменьшения турбулизации потоков, обусловленных углом раскрытия α подающих в топочное пространство, где происходит снижение "гула" горения. При одновременной работе на угольной пыли и жидком топливе вторичный воздух поступает в воздухоподающий корпус 1, закручивается завихрителем 7 и проходит через перфорированные лепестки 11 экрана 10, через мазутную форсунку 6 происходит подача жидкого топлива, а через трубу подача аэросмеси 2 угольной пыли и вторичного воздуха, которые перемешиваются и с вторичным воздухом поступают в топочное пространство. Угол раскрытия экрана α = 140-150o, за счет чего образуется турбулизированный поток вторичного воздуха, а акустические колебания потока вторичного воздуха частично поглощаются экраном, также снижение звукового давления происходит из-за уменьшения турбулизации потоков, обусловленных углом раскрытия α подающих в топочное пространство, где происходит снижение "гула" горения. Для подавления образования вредных окислов азота в продуктах сгорания осуществляется рециркуляция дымовых газов в составе 10% от вторичного воздуха, поступающих в дымоохлаждающую полость 5 и поступающих в кольцевой зазор 9 через радиальные каналы 8, где происходит их перемешивание с вторичным воздухом. Также в процессе рециркуляции газов происходит охлаждение завихрителя 7. |
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
| Горелочное устройство, содержащее воздухоподающий корпус, трубу подачи аэросмеси, установленную соосно внутри воздухоподающего корпуса, форсунку, расположенную внутри трубы подачи аэросмеси, радиальные выходные сопла и завихритель с полостью, подключенной к кольцевому зазору, расположенному между воздухоподающим корпусом и трубой подачи аэросмеси посредством радиальных каналов, подачи аэросмеси при помощи колец, причем через отверстия перфорации лепестков в верхней части пропущены направляющие Г-образной формы по одной на лепесток, которые крепятся к воздухоподающему корпусу. | отличающееся тем, что форсунка выполнена мазутной, а полость завихрителя дымоохлаждающей, устройство дополнительно снабжено экраном, установленным на выходе воздухоподающего корпуса, выполненным в виде перфорированных лепестков, верхние части которых соединены между собой кольцами с возможностью раскрытия с помощью привода на угол α = 110-150o, а нижние крепятся к выступам, расположенным снаружи трубы |
Горелочное устройство
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
