基于整体式燃气压缩机消声器的节能降噪技术研究

论文摘要

整体式燃气压缩机(以下简称整体机)是油气田增压采输工艺中广泛应用的设备,具有转速低、可靠性高、适应性强和容易维护等特点。随着人们对环保要求的不断增长,整体机的噪声治理也备受关注,利用消声器来降低燃气发动机排气噪声就是治理的关键环节之一。虽然整体机在国内油气田生产中应用时间已长达近30年,但对整体机消声器的降噪认识上还存在着许多不足,如：消声器的结构、声学性能、空气动力性能和相应的评价指标等。为进一步解决整体机消声器存在的问题,课题确立了消声器性能评价研究、现场试验方法研究、现场试验方案研究和消声器结构原理研究等重点内容。这些研究内容有别于一般研究中只注重产品设计的做法,它从消声器用户的角度出发,立足于消声器的现场工程应用试验,将消声器设计、选型、试验和评价形成了一个完整的闭环。课题将理论研究与现场试验相结合,提出的技术路线是在掌握在用消声器各项性能的基础上,探索一套可行的评价指标和方法,用于消声器的现场评价,有效指导实际工程。最终目标是要研究一种具有更好综合性能的消声器,以取代在用消声器,提高机组降噪效果的同时降低能耗。鉴于上述任务和目标,本文提出了结合工程的现场试验方法：运用研究的现场测试方案,获取了无消声器时燃气发动机噪声频谱,掌握了在用消声器声学性能、能耗影响等技术状况,用于指导参与研究厂家对新型节能降噪消声器研制,切实可行。经现场试验对比,三种新型消声器各项性能普遍提高,采购成本降低,综合评价优于在用消声器。课题研究任务全面完成,成效显著。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 整体机消声器有关技术现状的调研
• 1.1 对整体机消声器研究的必要性
• 1.1.1 公司的节能减排形势
• 1.1.2 整体机在公司生产中的地位
• 1.1.3 整体机及其消声器的应用类型
• 1.2 消声器在整体机上的应用现状
• 1.2.1 整体机消声器在国外的应用情况
• 1.2.2 整体机消声器在国内的应用情况
• 1.3 消声器对整体机噪声与能耗影响的研究现状
• 1.3.1 消声器对机组噪声的作用
• 1.3.2 消声器对机组能耗的影响
• 1.4 消声器的技术发展现状
• 1.4.1 阻性消声器
• 1.4.2 抗性消声器
• 1.4.3 阻抗复合消声器
• 1.5 消声器相关参考资料、标准与方法
• 1.5.1 整体机的技术资料
• 1.5.2 消声器的评价标准
• 1.5.3 消声器的测量方法
• 1.6 课题研究内容与目标
• 1.6.1 主要研究内容
• 1.6.2 研究技术路线
• 1.6.3 研究目标
• 1.6.4 主要经济技术考核指标
• 2 整体机消声器的性能评价与现场试验方法研究
• 2.1 消声器的总体要求
• 2.1.1 消声器的普遍要求
• 2.1.2 课题研究对消声器的要求
• 2.2 消声器的性能评价指标
• 2.2.1 消声器普遍的性能评价指标
• 2.2.2 课题研究对消声器的性能评价指标
• 2.3 整体机消声器的现场试验方法
• 2.3.1 能耗的测试
• 2.3.2 声学性能方面的测试
• 2.3.3 振动性能方面的测试
• 2.4 主要测试仪器的技术论证研究
• 2.4.1 燃气计量装置
• 2.4.2 工艺气计量装置
• 2.4.3 噪声测量装置
• 2.4.4 振动测量装置
• 3 整体机消声器现场试验方案的设计与实施
• 3.1 现场试验的总体思路
• 3.1.1 现场试验的目的
• 3.1.2 现场试验的思路
• 3.1.3 试验场站的选择
• 3.2 测点布置方案
• 3.2.1 能耗影响的测点方案
• 3.2.2 声学性能的测点方案
• 3.2.3 振动性能的测点方案
• 3.3 现场试验的实施
• 4 新型节能降噪消声器的研制
• 4.1 新型消声器研制的必要性
• 4.1.1 在用消声器的技术现状
• 4.1.2 在用消声器的不足
• 4.1.3 新型消声器研制的必要性
• 4.2 新型消声器研制工作的开展
• 4.2.1 研制工作的组织形式
• 4.2.2 新型消声器的总体要求
• 4.3 研制工作关键环节控制
• 4.3.1 排气噪声产生机理与频谱特性研究
• 4.3.2 消声器结构设计与原理研究
• 4.3.3 低频噪声和能耗的针对性设计
• 4.3.4 制造过程要求
• 5 消声器现场试验的综合分析
• 5.1 机组能耗影响的分析
• 5.1.1 燃气平均耗量n
• 5.1.2 燃气平均单位功率耗量e
• 5.1.3 动力缸排气背压f
• 5.1.4 能耗测试相关参数趋势
• 5.2 声学性能分析
• 5.2.1 噪声源的组成与特性
• 5.2.2 消声器排气口噪声分析
• 5.2.3 降噪房内噪声分析
• 5.2.4 消声器的表面辐射噪声
• 5.2.5 厂界环境噪声
• 5.2.6 影响厂界环境噪声的因素分析
• 5.3 振动性能分析
• 5.3.1 振动烈度
• 5.3.2 声功率估算
• 5.4 研究成果效益分析
• 5.4.1 研究成果
• 5.4.2 经济效益分析
• 结论
• 6.1 能耗影响结论
• 6.2 声学与振动性能结论
• 6.3 产品综合评价结论
• 6.4 其它结论
• 6.5 建议
• 参考文献
• 附录A 铁山站ZTY470压缩机现场试验数据（一）
• 附录B 铁山站ZTY470压缩机现场试验数据（二）
• 附录C 燃气单位功率耗量与功率的离散数据拟合
• 附录D 配置各型消声器时机组主要评价指标汇总表
• 攻读硕士学位期间学术论文及科研情况
• 致谢