Introducción
Sin tratamiento, una purga a 75,6 bar genera un nivel de potencia acústica de 169 dB a la salida de la válvula —un nivel que pone en peligro de inmediato a los equipos presentes, hace imposible cualquier comunicación en la planta y causa molestias a los vecinos que se pueden medir a varios kilómetros de distancia.
El Groupe Boët ha diseñado y fabricado un silenciador industrial de alto rendimiento para este tipo de aplicación en una planta de generación de energía, preservando íntegramente el caudal de evacuación, un requisito de seguridad innegociable.
Purgas de vapor a alta presión: una fuente de ruido extrema
En una central de generación de energía, las descargas de vapor a alta presión se producen de forma puntual pero inevitable: pruebas de puesta en marcha, purgas de arranque, situaciones de sobrepresión. Estos eventos implican caudales másicos elevados —en este caso, 313 t/h— y presiones de servicio que alcanzan los 75,6 bar, con expansión directa a presión atmosférica.
En este contexto, el control del ruido es clave tanto para la protección de los equipos que trabajan in situ como para cumplir con la normativa respecto a los vecinos y para poder llevar a cabo las operaciones de puesta en marcha sin restricciones. El silenciador debe soportar condiciones termomecánicas muy exigentes y, al mismo tiempo, garantizar la atenuación acústica necesaria, sin limitar el caudal de evacuación, que es una función de seguridad.
Física de la fuente sonora: chorro supersónico y líneas tonales
La fuente acústica de una descarga a alta presión tiene una doble naturaleza. La rápida expansión de 75,6 bar a la presión atmosférica genera un chorro turbulento supersónico cuya potencia acústica radiada sigue la ley de Lighthill, que es proporcional a la velocidad de eyección elevada a la octava potencia. Con un caudal de 313 t/h, la potencia acústica radiada sin tratamiento alcanza varias decenas de kilovatios, lo que sitúa a este equipo entre los casos más exigentes de la acústica industrial.
Al mismo tiempo, las inestabilidades de cizallamiento del chorro producen bandas tonales en las frecuencias bajas, que son especialmente difíciles de tratar solo con absorción acústica. Este doble componente —de banda ancha y tonal— exige un enfoque de reducción del ruido en dos etapas sucesivas, que combine la expansión controlada de la presión y la disipación viscosa de la energía residual.
Solución: silenciador industrial de dos etapas sucesivas
El Groupe Boët ha diseñado un silenciador industrial de dos etapas, dimensionado para tratar al mismo tiempo los componentes de baja y alta frecuencia de la fuente. La primera etapa relaja progresivamente el vapor a través de restricciones calibradas en serie, reduciendo la presión por etapas sucesivas y eliminando el régimen supersónico del chorro. Es en esta primera etapa donde se produce la mayor parte dela atenuación del ruido: al eliminar las condiciones de flujo supersónico, la potencia acústica radiada se reduce en varias décadas.
La segunda etapa está formada por un cuerpo absorbente de acero inoxidable que disipa la energía acústica residual mediante fricción viscoinercial en rellenos fibrosos optimizados para el rango de altas frecuencias característico de los flujos de pos-expansión. La elección del acero inoxidable viene determinada por la combinación de presión residual, temperatura de servicio y riesgo de corrosión en presencia de vapor. Cada unidad pesa cinco toneladas y ocupa un espacio de 2 × 2 × 5 metros, dimensionada para soportar solicitaciones dinámicas severas según las normas ASME y CODAP.
La fabricación la lleva a cabo íntegramente el Groupe Boët, dentro de un sistema de gestión certificado según las normas ISO 9001 e ISO 19443, que cumple con las normas ASME, RCC-M, CODAP y CODETI.
Resultados: 52 dB de atenuación, caudal totalmente conservado
Los resultados medidos confirman la eficacia del dispositivo. El nivel de potencia acústica global se reduce de 169 dB a 117 dB(A), lo que supone una atenuación de 52 dB. La presión acústica medida en las inmediaciones de la instalación es de 109 dB(A). El caudal de evacuación de 313 t/h se mantiene íntegramente: el silenciador no introduce ninguna restricción de caudal, lo que cumple plenamente con los requisitos de seguridad de la planta. Estos resultados sitúan este proyecto entre las aplicaciones más exigentes que ha abordado el Groupe Boët en el sector de la producción de energía.
Silenciadores de alta presión para instalaciones energéticas: ingeniería especializada
Las aplicaciones de ventilación a alta presión combinan niveles acústicos extremos, severas restricciones termomecánicas y requisitos de seguridad que no admiten ningún tipo de compromiso en cuanto al caudal. El Groupe Boët domina toda la cadena, desde el modelado acústico hasta la fabricación certificada. Para cualquier proyecto de silenciador industrial en una planta de generación de energía o en una instalación de alta presión, ponte en contacto con el Groupe Boët para un análisis técnico adaptado a tus condiciones de servicio.