基于宽频带复合吸声结构汽轮发电机组的噪声控制方法
【专利摘要】基于宽频带复合吸声结构汽轮发电机组的噪声控制方法,涉及一种噪声控制方法，所述方法包括噪声分析、复合吸声结构理论计算、复合吸声结构的优化过程；噪声分析对汽轮机组的近场噪声以离机组1米处的噪声级来评价；复合吸声结构理论计算包括穿孔板吸声系数计算；复合吸声结构的优化通过计算，将不同的吸声结构复合，复合吸声结构有两类：一是双层穿孔板复合；二是穿孔板与多孔吸声材料复合。本发明对现场的噪声声源和传播路径进行检测分析，降噪效果明显，能满足国家技术标准的要求，为其它汽轮机组的噪声处理提供了参考。特别适合于汽轮机、风力机、鼓风机等大型设备噪声的治理。
【专利说明】基于宽频带复合吸声结构汽轮发电机组的噪声控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种噪声控制方法，特别是涉及一种基于宽频带复合吸声结构汽轮发 电机组的噪声控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着工业、建筑业、交通运输业的迅速发展，噪声成为人类环境四大公害之一，人 类对噪声治理越来越迫切。其中，汽轮机组噪声这类重度噪声污染对操作人员和周围环境 的影响日益引起人们的关注。早在1967年美国就制订了第一个限制汽轮机噪声的标准，我 国也于1993年发布了国家标准。治理汽轮机组的噪声应了解机组的噪声水平、分布规律、 频谱特性，以及各种吸声材料的特性才能制定出相应的降噪结构、材料和措施。
[0003] 吸声材料按其机理不同分为多孔性吸声材料和共振吸声材料。前者的吸声机理是 声波进入材料孔隙后，引起孔隙中空气和材料的摩擦，声能转化为热能而被吸收，由于成本 低，质轻无须支撑骨架而成为普遍使用的吸声材料。但由于多孔性吸声体的材质多为玻璃 棉、矿渣棉、泡沫塑料，因此对皮肤有刺激、吸水率高，同时容易变形和堵塞，受使用环境的 限制。共振吸声材料又分为薄板、单腔、穿孔板和微穿孔板共振吸声体，其中穿孔板因其吸 声系数大，吸声频率宽，不受环境影响等优点而日益受到重视。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种基于宽频带复合吸声结构汽轮发电机组的噪声控制 方法，本发明对汽轮机组噪声进行分析，根据所测噪声信号，对其频谱进行分析，判断产生 噪声的主要频率。同时对现场的噪声声源和传播路径进行检测分析，并从吸声和隔声两个 方面阐述了阻断声音传播的噪声治理方案，使降噪达到理想效果。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 基于宽频带复合吸声结构汽轮发电机组的噪声控制方法，所述方法包括噪声分析、复 合吸声结构理论计算、复合吸声结构的优化过程；噪声分析对汽轮机组的近场噪声以离机 组1米处的噪声级来评价；复合吸声结构理论计算包括穿孔板吸声系数计算；复合吸声结 构的优化通过计算，将不同的吸声结构复合，复合吸声结构有两类：一是双层穿孔板复合； 二是穿孔板与多孔吸声材料复合，采用串联式的复合吸声结构在高频带区具有良好吸声性 能的超细玻璃棉和穿孔板复合，将吸声材料紧贴穿孔板放置。
[0006] 所述的基于宽频带复合吸声结构汽轮发电机组的噪声控制方法，所述对于穿孔板 通过调整穿孔率、改变孔径和板厚来改变吸声频带。本发明的优点与效果是： 1.本发明对汽轮发电机组进行了噪声测试和频谱分析，确定噪声带宽集中在80-2500HZ ;基于声学理论，研究了穿孔板的共振频率和最大吸声系数之间的关系。分析了 这些结构参数对吸声性能的影响，从中优选的穿孔板与实验值相比较。
[0007] 2.本发明根据所测噪声信号，对其频谱进行分析，判断产生噪声的主要频率。为进 一步加宽吸声频带，将穿孔板和吸声材料组合，建立了复合吸声结构和优化参数的数学模 型，并根据机组的噪声特性确定了空腔厚度和吸声材料的容重，从而为汽轮机组等高噪声 电力设备的降噪提供了理论和实际的依据。
[0008] 3.本发明对现场的噪声声源和传播路径进行检测分析，并从吸声和隔声两个方 面阐述了阻断声音传播的噪声治理方案，使降噪达到理想效果。结果证明，此方案是一套有 效的控制措施，降噪效果明显，能完全满足国家技术标准的要求，为其它汽轮机组的噪声处 理提供了参考。特别适合于汽轮机、风力机、鼓风机等大型设备噪声的治理，可大大降低设 备的噪声，经济效益明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1汽轮机组测点布置； 图2理论计算与实测值的比较； 图3复合吸声结构的布置方式； 图4汽轮机组降噪示意图。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。
[0011] 本发明对汽轮发电机组进行了噪声测试和频谱分析，确定噪声带宽集中在 80-2500HZ ;基于声学理论，研究了穿孔板的共振频率和最大吸声系数之间的关系，分析了 这些结构参数对吸声性能的影响，从中优选的穿孔板与实验值相比较；为进一步加宽吸声 频带，将穿孔板和吸声材料组合，建立了复合吸声结构和优化参数的数学模型，并根据机组 的噪声特性确定了空腔厚度和吸声材料的容重，从而为汽轮机组等高噪声电力设备的降噪 提供了理论和实际的依据。
[0012] 实施例： 1噪声分析 汽轮机组的近场噪声以离机组1米处的噪声级来评价。该机组的操作人员每天工作8 小时，都暴露在噪声场中，此条件下最大允许噪声级为90dB (A)。由于机组附近的场地限制， 该机组测点布置如图1。
[0013]原始噪声值如图所示，整个汽轮机组的噪声都远远超过了标准值90dB，平均噪 声值达到111.5 dB，特别是测点2噪声值达到了 118dB，说明在同样的环境下汽轮机排气口 和发电机处噪声级最大。为了分析机组的噪声成分，分别对2、4、6这三个测点分别进行噪 声频谱测试，结果见表1 : 表1汽轮机组各测点的噪声声压级
【权利要求】
1. 基于宽频带复合吸声结构汽轮发电机组的噪声控制方法，其特征在于，所述方法包 括噪声分析、复合吸声结构理论计算、复合吸声结构的优化过程；噪声分析对汽轮机组的近 场噪声以离机组1米处的噪声级来评价；复合吸声结构理论计算包括穿孔板吸声系数计 算；复合吸声结构的优化通过计算，将不同的吸声结构复合，复合吸声结构有两类：一是双 层穿孔板复合；二是穿孔板与多孔吸声材料复合，采用串联式的复合吸声结构在高频带区 具有良好吸声性能的超细玻璃棉和穿孔板复合，将吸声材料紧贴穿孔板放置。
2. 根据权利要求1所述的基于宽频带复合吸声结构汽轮发电机组的噪声控制方法，其 特征在于，所述对于穿孔板通过调整穿孔率、改变孔径和板厚来改变吸声频带。
【文档编号】F01N1/10GK104358602SQ201410610694
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】刘欢, 王健, 王庆辉, 李金凤, 郭烁, 张琳琳 申请人:沈阳化工大学