本发明属于冶金高炉鼓风系统技术领域，具体涉及一种高炉风机放风管消声减振装置及其制造和高炉风机系统。
背景技术：
随着炼铁高炉炉容日益大型化，高炉风机均配备大型轴流压缩机。轴流压缩机的稳定工况区相对较窄，高炉慢风操作或者风压过高时需要部分开启防喘振阀放风运行，大量高压气体通过防喘振阀节流排向大气，引发放风管系产生噪音和振动，特别是高风压下放风时管道产生的振动严重影响防喘振阀执行机构的运行稳定性。马钢av56、av80、av90轴流压缩机组防喘振阀多次出现因振动导致的防喘振阀氮气管脱落或断裂、手/自动转换定位销脱落等故障，造成防喘振阀失控打开，高炉风量大幅下降的事故。虽经管道支撑加固、增加膨胀器、防喘振阀氮气管改软管、防喘振阀改分体式控制等措施，但管道振动问题未得到根本解决，成为安全保产的重大隐患
技术实现要素：
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的高炉风机放风管消声减振装置；本发明还提供了一种高炉风机放风管消声减振装置的制造方法，本发明还提供了一种高炉风机系统。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种高炉风机放风管消声减振装置，其特征在于：包括防喘振阀、放风管、消声减振装置和放风塔，放风管的一端与防喘振阀连通，放风管的另一端与放风塔连通，消声减振装置位于放风管中，消声减振装置上设有小孔，消声减振装置的一端与防喘振阀连通。
进一步的，所述消声减振装置包括消声减振管，小孔设置在消声减振管上，消声减振管的一端为封闭端，消声减振管的另一端为开口端，消声减振管的开口端与防喘振阀出口侧连通。
进一步的，所述消声减振管的通径与防喘振阀的阀门通径相同，高压气体经防喘振阀节流后的紊乱气流通过消声减振管上的小孔，均匀泄至放风管内，再进入放风塔。
进一步的，所述消声减振管上小孔的总面积为防喘振阀通流面积的1.5-2.0倍。
进一步的，所述消声减振管的长度小于放风管的长度。
本发明还涉及一种高炉风机放风管消声减振装置的制造方法，基于上述高炉风机放风管消声减振装置，所述制造方法为：a.选用与放风管壁厚相同的钢板；b.在钢板上钻多个小孔，小孔的总面积为防喘振阀通流面积的1.5-2.0倍；c.将钢板卷成与防喘振阀的阀门通径相同的直圆管，并将一端封闭形成消声减振管；d.将消声减振管的开口端焊接在防喘振阀出口的放风管道内。
进一步的，所述小孔的直径为3mm，相邻小孔之间纵向间距为9mm、横向间距为7.8mm。
本发明还涉及一种高炉风机系统，所述高炉风机系统包括上述高炉风机放风管消声减振装置，还包括依次连接的空气过滤器、脱湿器、进风消音器、风机、出风逆止阀、出风阀、出口消音器和文丘里管，文丘里管与高炉连通。
进一步的，所述高炉风机放风管消声减振装置中的防喘振阀、消声减振装置和放风塔与出风逆止阀、出风阀、出口消音器并联，放风塔直接与大气连通，放风塔还通过急速减压阀与文丘里管连通。
进一步的，高炉系统正常生产时，空气流过空气过滤器、脱湿器、进风消音器进入风机，经过升压压缩后通过出风逆止阀、出风阀、出口消音器、文丘里管送往高炉，此时防喘振阀及急速减压阀应在关闭状态；
当高炉慢风操作时或在风机启动后或高炉休风时或在风机出口压力过高时，需开启防喘振阀，高压气体经过防喘振阀进入放风管和消声减振装置，经防喘振阀节流后的紊乱气流通过消声减振装置的消声减振管上的小孔，均匀泄至放风管内，再进入放风塔，由放风塔排入大气中。
采用本发明技术方案的优点为：
1.本发明通过在防喘振阀后加装消声减振装置，改变放风气流的频率，减小放风时的噪音和管道振动。放风噪音降低改善了现场环境，放风管系振动降低到合理范围确保了防喘振阀控制附件的稳定，减少防喘振阀故障率，提高了风机安全保供的可靠性。
2.本发明在防喘振阀后放风管内设置与阀门通径相同的带小孔的直管，一端封闭，使高压气体经防喘振阀节流后的紊乱气流通过消声减振管上的小孔，均匀泄至放风管内，减小放风气流的冲击，改变气流的频率，达到消声减振的效果。
3.传统的高炉风机系统中只有一个总的放风塔，本发明在每个防喘振阀后的放风管道加装内置消声减振装置，放风管及防喘振阀振动值降低了80％左右；且消声减振装置采用内置式安装简便，不影响原有管道布局。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明消声减振装置整体结构示意图；
图2为本发明小孔排布结构示意图；
图3为本发明消声减振装置在高炉风机系统的示意图。
上述图中的标记分别为：1、防喘振阀；2、放风管；3、消声减振装置；4、放风塔。
具体实施方式
在本发明中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1、图2所示，一种高炉风机放风管消声减振装置，其特征在于：包括防喘振阀1、放风管2、消声减振装置3和放风塔4，放风管2的一端与防喘振阀1连通，放风管2的另一端与放风塔4连通，消声减振装置3位于放风管2中，消声减振装置3上设有小孔31，消声减振装置3的一端与防喘振阀1连通。通过在防喘振阀后加装消声减振装置，改变放风气流的频率，减小放风时的噪音和管道振动，减少防喘振阀故障率，改善现场环境。
消声减振装置3包括消声减振管32，小孔31设置在消声减振管32上，消声减振管32的一端为封闭端，消声减振管32的另一端为开口端，消声减振管32的开口端与防喘振阀1连通。消声减振管32的通径(即开口端的直径)与防喘振阀1的阀门通径相同，高压气体经防喘振阀1节流后的紊乱气流通过消声减振管32上的小孔31，均匀泄至放风管2内，再进入放风塔4。
优选的，消声减振管32上小孔31的总面积为防喘振阀1通流面积的1.5-2.0倍。相邻两排的小孔可错开设置。消声减振管32的长度小于放风管2的长度。放风管的截面积应为消声减振管的4倍以上。
本发明在防喘振阀后放风管内设置与阀门通径相同的带小孔的直管，一端封闭，使高压气体经防喘振阀节流后的紊乱气流通过消声减振管32上的小孔，均匀泄至放风管内，减小放风气流的冲击，改变气流的频率，达到消声减振的效果。
本发明还涉及一种高炉风机放风管消声减振装置的制造方法，该制造方法为：a.选用与放风管2壁厚相同的钢板；
b.在钢板上钻多个小孔31，小孔31的总面积为防喘振阀1通流面积的1.5-2.0倍；优选小孔31的直径为3mm，相邻小孔31之间纵向间距为9mm、横向间距为7.8mm；相邻两排的小孔可错开设置；
c.将钢板卷成与防喘振阀1的阀门通径相同的直圆管，并将一端封闭形成消声减振管32；
d.将消声减振管32的开口端焊接在防喘振阀出口的放风管道内。
在马钢一台av80、一台av56轴流压缩机组放风管道上加装了消声减振装置，取得了良好效果，在相同风压及放风量的情况下放风管系振动及放风噪音明显减小，防喘振阀本体的振动也明显改善。以下为av56机组安装消声减振装置前后的振动数据对比：
安装前：垂直10.3mm/s，水平13.6-41.2mm/s，轴向6.7mm/s
安装后：垂直2.7mm/s，水平3.6-5.4mm/s，轴向2.8mm/s
放风噪音降低改善了现场环境，放风管系振动降低到合理范围确保了防喘振阀控制附件的稳定，提高了风机安全保供的可靠性。
传统的高炉风机系统中只有一个总的放风塔，本发明在每个防喘振阀后的放风管道加装内置消声减振装置，放风管及防喘振阀振动值降低了80％左右；且消声减振装置采用内置式安装简便，不影响原有管道布局。
本发明还涉及一种高炉风机系统，高炉风机系统包括上述高炉风机放风管消声减振装置，还包括依次连接的空气过滤器5、脱湿器6、进风消音器7、风机8、出风逆止阀9、出风阀10、出口消音器11和文丘里管12，文丘里管12与高炉13连通。优选的，进风消音器7和出口消音器11为阻性片消音器。
高炉风机放风管消声减振装置中的防喘振阀1、消声减振装置3和放风塔4与出风逆止阀9、出风阀10、出口消音器11并联，放风塔4直接与大气连通，放风塔4还通过急速减压阀14与文丘里管12连通。
高炉系统正常生产时，空气流过空气过滤器、脱湿器、进风消音器进入风机(即轴流压缩机)，经过升压压缩后通过出风逆止阀、出风阀、出口消音器、文丘里管送往高炉，此时防喘振阀1及急速减压阀14应在关闭状态；防喘振阀没有气流通过，也就没有噪音和振动。
当高炉慢风操作(即需要小风量)时，虽然能通过减小静叶来降低风量，但高炉所需要风量降到一定程度后，就必须通过部分开启防喘振阀放风才能保证风机工况的稳定。此外在风机启动后或高炉休风时，高炉风量为0，流经风机的空气全部通过防喘振阀排至大气；在高炉风压过高时，为保护风机也会部分开启防喘振阀来泄压。放风时气流经过防喘振阀节流后通过管道送至放风塔排向大气，高速流动的气体产生了巨大的噪音和振动，特别是在高风压时尤为明显。噪音对环境造成污染，振动影响防喘振阀工作的稳定性，曾多次出现过防喘振阀上控制氮气管断裂、定位器失效、手自动转换限位销脱落等故障，导致防喘振阀失控，影响高炉正常生产；基于此本发明在防喘振阀后面的放风管中设置了消声减振装置3，改变放风气流的频率，减小放风时的管道噪音和振动，减少防喘振阀故障率，改善现场环境。
综上，当高炉慢风操作时或在风机启动后或高炉休风时或在风机出口压力过高时，需开启防喘振阀1，高压气体经过防喘振阀1进入放风管2和消声减振装置3，经防喘振阀1节流后的紊乱气流通过消声减振装置3的消声减振管32上的小孔31，均匀泄至放风管2内，再进入放风塔4，由放风塔4排入大气中。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
1.一种高炉风机放风管消声减振装置，其特征在于：包括防喘振阀(1)、放风管(2)、消声减振装置(3)和放风塔(4)，放风管(2)的一端与防喘振阀(1)连通，放风管(2)的另一端与放风塔(4)连通，消声减振装置(3)位于放风管(2)中，消声减振装置(3)上设有小孔(31)，消声减振装置(3)的一端与防喘振阀(1)连通。
2.如权利要求1所述的一种高炉风机放风管消声减振装置，其特征在于：所述消声减振装置(3)包括消声减振管(32)，小孔(31)设置在消声减振管(32)上，消声减振管(32)的一端为封闭端，消声减振管(32)的另一端为开口端，消声减振管(32)的开口端与防喘振阀(1)连通。
3.如权利要求2所述的一种高炉风机放风管消声减振装置，其特征在于：所述消声减振管(32)的通径与防喘振阀(1)的阀门通径相同，高压气体经防喘振阀(1)节流后的紊乱气流通过消声减振管(32)上的小孔(31)，均匀泄至放风管(2)内，再进入放风塔(4)。
4.如权利要求2或3所述的一种高炉风机放风管消声减振装置，其特征在于：所述消声减振管(32)上小孔(31)的总面积为防喘振阀(1)通流面积的1.5-2.0倍。
5.如权利要求4所述的一种高炉风机放风管消声减振装置，其特征在于：所述消声减振管(32)的长度小于放风管(2)的长度。
6.一种高炉风机放风管消声减振装置的制造方法，其特征在于：基于权利要求1至5任意一项所述的一种高炉风机放风管消声减振装置，所述制造方法为：a.选用与放风管(2)壁厚相同的钢板；b.在钢板上钻多个小孔(31)，小孔(31)的总面积为防喘振阀(1)通流面积的1.5-2.0倍；c.将钢板卷成与防喘振阀(1)的阀门通径相同的直圆管，并将一端封闭形成消声减振管(32)；d.将消声减振管(32)的开口端焊接在防喘振阀出口的放风管道内。
7.如权利要求6所述的一种高炉风机放风管消声减振装置的制造方法，其特征在于：所述小孔(31)的直径为3mm，相邻小孔(31)之间纵向间距为9mm、横向间距为7.8mm。
8.一种高炉风机系统，其特征在于：所述高炉风机系统包括权利要求1至5任意一项所述的一种高炉风机放风管消声减振装置，高炉风机系统还包括依次连接的空气过滤器(5)、脱湿器(6)、进风消音器(7)、风机(8)、出风逆止阀(9)、出风阀(10)、出口消音器(11)和文丘里管(12)，文丘里管(12)与高炉(13)连通。
9.如权利要求8所述的一种高炉风机系统，其特征在于：所述防喘振阀(1)、消声减振装置(3)和放风塔(4)与出风逆止阀(9)、出风阀(10)、出口消音器(11)并联，放风塔(4)直接与大气连通，放风塔(4)还通过急速减压阀(14)与文丘里管(12)连通。
10.如权利要求9所述的一种高炉风机系统，其特征在于：高炉系统正常生产时，空气流过空气过滤器、脱湿器、进风消音器进入风机，经过升压压缩后通过出风逆止阀、出风阀、出口消音器、文丘里管送往高炉，此时防喘振阀(1)及急速减压阀(14)应在关闭状态；
当高炉慢风操作时或在风机启动后或高炉休风时或在风机出口压力过高时，需开启防喘振阀(1)，高压气体经过防喘振阀(1)进入放风管(2)和消声减振装置(3)，经防喘振阀(1)节流后的紊乱气流通过消声减振装置(3)的消声减振管(32)上的小孔(31)，均匀泄至放风管(2)内，再进入放风塔(4)，由放风塔(4)排入大气中。
技术总结