专利名称：膜腔共振式冷却塔消声器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及应用声学中的一种消声装置。
冷却塔噪声问题不仅引起了环保部门的关注，而且也引起了冷却塔设计和使用单位的高度重视。解决冷却塔噪声扰民问题，探寻降低冷却塔辐射噪声的方法、发展低噪声冷却塔已成为亟待解决的问题。
从公知技术中可知，解决噪声办法大体上有屏蔽法，谐振法，干扰法，吸声法等多种形式，这些方法被不同程度的应用在某些环境之中，取得了一些进展，但解决噪声污染仍是一项长期艰巨的任务。
申请目前检索了F01N，重点检索了F01N1/10、1/24。找出对比文献中国专利90221574《隔声罩》。
它的主要特征是吸声衬板还依次设有阻尼腔和吸声尖劈，阻尼腔具有若干个彼此分隔且呈格状布置的子阻尼腔，每个子阻尼腔外连接着一个吸声尖劈，吸声尖劈的内腔通过子阻尼腔顶部的小孔与其内腔相连通。
该专利技术对中高频和中低频噪声有明显地降噪效果。但是，它也存在一些不足之处体积大，成本高，对冷却塔声源而言针对性不强等弱点。
本实用新型的目的在于提出一种主要包含有吸声体、龙骨架、中心固定圈、壳体、定位支架、固定卡槽和消声法兰所组成的膜腔式共振式冷却塔消声器，它不仅减噪效果好，而且可防尘、防燃、防潮及成本低；从而解决了现有技术所存在的问题。
本实用新型的技术解决方案在于它主要由硬质塑料薄膜吸声体、吸声体龙骨架、中心固定圈、消声器壳体、定位支架、固定卡槽、消声器法兰等组成的膜腔共振式冷却塔消声器。该消声器可以采用硬质塑料薄膜吸声体径向辐射状排列也可以采用环形排列两种形式，主要特征是在吸声体龙骨架两面贴敷硬质塑料薄膜吸声体，其中硬质塑料薄膜吸声体为三层结构，三层薄膜厚度为0.2～1.0mm，上层薄膜和中间层薄膜为凸凹无规则表面，凸凹相对高度为0.1～1.0mm。上层薄膜与中层薄膜之间侧面不接触，且中间层薄膜与底面高度为10～50mm，薄膜吸声体总高度为18～60mm。然后，通过冷却塔出风口沿径向辐射状排列的定位支架与固定卡槽加以固定，并在冷却塔消声器壳体内壁上贴敷硬质塑料薄膜吸声体；对于硬质塑料薄膜吸声体环形排列的膜腔共振式冷却塔消声器，还要在中心固定圈上(包括上下两个圆锥面上)贴敷硬质塑料薄膜吸声体。其中吸声体龙骨架中间留有空腔，空腔深度为0～180mm，冷却塔消声器壳体内壁留有空腔，空腔深度为0～180mm。最后通过消声器法兰与冷却塔出风口法兰螺钉装配连接，将该消声装置紧固在冷却塔出风口上。
按照上述方案实施的本实用新型，具有结构紧凑，安装方便，经济实用，降噪效果好等特点。
图1是吸声体径向辐射状排列膜腔共振式冷却塔消声器的主视剖面图。
图2是吸声体径向辐射状排列膜腔共振式冷却塔消声器的俯视图。
图1和图2中(1)硬质塑料薄膜吸声体、(2)吸声体龙骨架、(3)中心固定圈、(4)消声器壳体、(5)定位支架、(6)固定卡槽、(7)消声器法兰图3是吸声体环形排列膜腔共振式冷却塔消声器的主视剖面图。
图4是吸声体环形排列膜腔共振式冷却塔消声器的俯视图图3和图4中(1)硬质塑料薄膜吸声体、(2)吸声体龙骨架、(3)中心固定圈、(4)消声器壳体、(5)定位支架、(6)固定卡槽、(7)消声器法兰图5是硬质塑料薄膜吸声体及吸声体龙骨架构件示意图。
(1)硬质塑料薄膜吸声体、(2)吸声体龙骨架图6是膜腔共振式冷却塔消声器与冷却塔装配示意图。
(8)冷却塔出风口法兰、(9)冷却塔、(10)膜腔共振式冷却塔消声器图7是无消声器的原标准型冷却塔和装有膜腔共振式冷却塔消声器的新型冷却塔在塔径处测得的1/3倍频程噪声对比谱。(图中虚线为装有膜腔共振式冷却塔消声器的新型冷却塔测得的1/3倍频程噪声谱，实线为无消声器的原标准型冷却塔测得的1/3倍频程噪声谱)。
图8是无消声器的原标准型冷却塔和装有膜腔共振式冷却塔消声器的新型冷却塔在出风口45方向，风机直径处测得的1/3倍频程噪声对比谱。(图中虚线为装有膜腔共振式冷却塔消声器的新型冷却塔测得的1/3倍频程噪声谱，实线为无消声器的原标准型冷却塔测得的1/3倍频程噪声谱)。
以下结合附图来说明本实用新型的较佳具体实施例，本实施例主要由硬质塑料薄膜吸声体1、吸声体龙骨架2、中心固定圈3、消声器壳体4、定位支架5、固定卡槽6和消声器法兰7所组成。其中硬质塑料薄膜吸声体(1)是以聚氯乙烯为基底，并添加少量抗老化剂、防静电剂、阻燃剂的聚氯乙烯改性透明薄片，经吸塑机吸塑成型的复合共振吸声结构。硬质塑料薄膜吸声体(1)是在薄膜共振基础上，利用多级膜盒共振器串联吸声原理，构成较宽频程的共振吸声结构。膜盒表层膜片制成无规则的凹凸面，以增大声阻，获得较高的吸声效果。硬质塑料薄膜吸声体(1)具有防潮、防粉尘、阻燃、抗老化、轻巧、安装简便、成本低的特点。硬质塑料薄膜吸声体(1)结构如附图5所示。
吸声体龙骨架(2)为木质或铝质结构，如附图5所示。对于硬质塑料薄膜吸声体环形排列的膜腔共振式冷却塔消声器，吸声体龙骨架(2)为圆形框架；而对于硬质塑料薄膜吸声体径向辐射状排列的膜腔共振式冷却塔消声器，则为长方形框架。在吸声体龙骨架(2)的两面贴敷硬质塑料薄膜吸声体(1)，由于吸声体龙骨架(2)存在一定的厚度，因此在两侧硬质塑料薄膜吸声体(1)之间出现了一定厚度的空腔，从而增强了硬质塑料薄膜吸声体(1)的低频吸声效果。然后通过冷却塔出风口沿径向辐射状排列的定位支架(5)与固定卡槽(6)将贴敷硬质塑料薄膜吸声体(1)的吸声体龙骨架(2)加以固定，并在冷却塔消声器壳体(4)内壁上贴敷硬质塑料薄膜吸声体(1)，如附
图1和附图2所示；对于硬质塑料薄膜吸声体环形排列的膜腔共振式冷却塔消声器，还要在中心固定圈(3)上(包括上下两个圆锥面上)贴敷硬质塑料薄膜吸声体(1)，如附图3和附图4所示。最后通过消声器法兰(7)与冷却塔出风口法兰(8)螺钉装配连接，将膜腔共振式冷却塔消声器紧固在冷却塔出风口上。膜腔共振式冷却塔消声器与冷却塔装配示意图如附图6所示。
这样便依靠一种吸声性能较为优良并且适于潮湿环境应用的硬质塑料薄膜吸声体，通过在冷却塔出风口吸声体龙骨架两面贴敷硬质塑料薄膜吸声体，并在冷却塔消声器壳体内壁上贴敷硬质塑料薄膜吸声体(对于硬质塑料薄膜吸声体环形排列的膜腔共振式冷却塔消声器来说，还要在中心固定圈上贴敷硬质塑料薄膜吸声体)，利用膜腔共振吸声原理，从而降低了由冷却塔出风口向外辐射的风机噪声和淋水噪声。这种膜腔共振式冷却塔消声器薄膜共振腔的串联组合和多级共振改善了低频吸声效果，有效地增大了该消声器的消声频宽，提高了该消声器的吸声性能。具有降噪效果好、防潮、防尘、防静电、阻燃、抗老化、成本低、安装方便的特点。同时，该消声器的吸声材料属于无纤维吸声材料，不会出现一般纤维吸声材料纤维剥离脱落的现象，因而不会对人体存在一定程度的危害和影响。
本实施例针对某100吨冷却塔安装了硬质塑料薄膜吸声体径向辐射状排列的膜腔共振式冷却塔消声器，进行了有关声学性能测试，并与无消声器的原标准型冷却塔噪声测试结果进行了对比。
本实施例采用的硬质塑料薄膜吸声体(1)为三层结构，底层薄膜和中间层薄膜厚度为0.25mm，上层薄膜厚度为0.35mm，上层薄膜和中间层薄膜为凸凹无规则表面，凸凹相对高度分别为0.25和0.35mm。上层薄膜与中层薄膜之间侧面不接触，且中间层薄膜与底面的高度为19mm，薄膜吸声体的总高度为30mm。本实施例吸声体龙骨架(2)空腔深度为50mm，高度为400mm，冷却塔消声器壳体(4)无空腔，硬质塑料薄膜吸声体(1)直接贴敷在冷却塔消声器的壳体内壁上。
结果表明在风机和水泵全开状况下，无消声器的原标准型冷却塔在冷却塔塔径处测得的噪声为69.5dB(A)，装有膜腔共振式冷却塔消声器的新型冷却塔在冷却塔塔径处测得的噪声为63.5dB(A)，总降噪量为6dB(A)。无消声器的原标准型冷却塔和装有膜腔共振式冷却塔消声器的新型冷却塔在塔径处测得的1/3倍频程噪声对比谱如附图7所示。
此外，在冷却塔出风口45方向，风机直径处，无消声器的原标准型冷却塔测得的噪声为69dB(A)，装有膜腔共振式冷却塔消声器的新型冷却塔测得的噪声为65dB(A)，总降噪量为4dB(A)。无消声器的原标准型冷却塔和装有膜腔共振式冷却塔消声器的新型冷却塔在出风口45方向，风机直径处测得的1/3倍频程噪声对比谱如附图8所示。
总之，在风机和水泵全开状况下，膜腔共振式冷却塔消声器取得了4～6 dB(A)的降噪量，并且从1/3倍频程噪声对比谱不难看出这种新型消声器在200Hz以上有比较明显的降噪效果。由于硬质塑料薄膜吸声体具有良好的防潮性，因此适合在冷却塔排气消声器中长期使用，而不影响其吸声性能。此外，结果表明通过冷却塔出风口的通流面积的合理设计，原冷却塔的气动性能不会受到明显影响。
权利要求1.一种膜腔共振式冷却塔消声器，其特征在于它由硬质塑料薄膜吸声体、吸声体龙骨架、中心固定圈、消声器壳体、定位支架和固定卡槽所组成，其中，硬质塑料薄膜吸声体贴敷在吸声体龙骨架两面，然后通过冷却塔出风口沿径向辐射状排列的定位支架与固定卡槽加以固定，并在冷却塔消声器壳体内壁上贴敷硬质塑料薄膜吸声体；对于硬质塑料薄膜吸声体环形排列的膜腔共振式冷却塔消声器，还要在中心固定圈上贴敷硬质塑料薄膜吸声体。
2.按照权利要求1所述的膜腔共振式冷却塔消声器，其特征在于所说的硬质塑料薄膜吸声体为三层结构，三层薄膜厚度为0.2～1.0mm，上层薄膜和中间层薄膜为凸凹无规则表面，凸凹相对高度为0.1～1.0mm。上层薄膜与中层薄膜之间侧面不接触，且中间层薄膜与底面高度为10～50mm，薄膜吸声体总高度为18～60mm。
3.按照权利要求1所述的膜腔共振式冷却塔消声器，其特征在于所说的吸声体龙骨架，它的中间留有空腔，空腔深度为0～180mm。
4.按照权利要求1所述的膜腔共振式冷却塔消声器，其特征在于所说的冷却塔消声器壳体，其内壁留有空腔，空腔深度为0～180mm。
5.按照权利要求1所述的膜腔共振式冷却塔消声器，其特征在于所说的消声器，其通过消声器法兰与冷却塔出风口法兰以螺钉装配连接，将该消声装置紧固在冷却塔出风口上。
专利摘要本实用新型涉及一种消声装置,它由薄膜吸声体、龙骨架、中心固定圈、壳体、定位支架、固定卡槽和消声器法兰等组成,该吸声体采用辐射状排列,也可采用环形状排列,其中:龙骨架两面贴敷吸声体,定位支架与固定卡槽加以固定,并在消声器壳体内壁上贴敷吸声体,对环形排列的消声器,则还要在中心固定圈上贴敷吸声体,消声器通过螺钉紧固于冷却塔出风口上,本实用新型通过串联组合和多级共振提高了低频吸声效果,增大了吸声频带。
文档编号F01N1/02GK2313048SQ97227679
公开日1999年4月7日 申请日期1997年9月25日 优先权日1997年9月25日
发明者田静, 郑敏华, 吕亚东 申请人:中国科学院声学研究所