一种海洋工程大舱室低噪声通风系统的制作方法

本发明涉及船舶与海洋工程技术领域，具体涉及一种海洋工程大舱室低噪声通风系统。

背景技术：

近年来，尽管石油价格有所下降，但是随着世界经济和技术的持续发展，人类社会对能源的实际需求仍然日趋旺盛，不断增加的能源需求和日趋贫乏的陆地石油资源，依然是当今世界需要长期面对的重要矛盾。

挪威北海区域富含油气资源，但是该海域气象条件及海况比较恶劣，而进行油气开采作业的船员则需要长期在海上工作和生活，所以对海洋工程装备安全性及生活舒适性有较高要求，其中生活舱室的安静与平稳程度是舒适性的重要指标，例如：对于居住舱室，其内部总体噪声要控制在小于等于45分贝的范围内，而通风空调系统的噪声则更加严格至35分贝，同时海洋工程建造企业及研发设计部门还必须要面对生活舱室环境温度差值大、循环通风区域狭窄、声(振)源设备密集、风管布置空间有限、舱壁隔声限值严格等实际问题。

现有技术中，会将生活舱室及卫生单元的防火门设计为气流通道的一部分，这样势必要在生活舱室防火门的某一部位开设通风口，完全敞开的通风口会严重影响舾装结构的隔声性能，白班船员在公共走廊的走路声及说笑声很容易传进就寝生活舱室，因而不能保障船员生活的私密性，也会影响夜班船员的休息，造成夜班船员工作时效率低下。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种海洋工程大舱室低噪声通风系统，可以降低舱室中通风系统产生的噪声。

第一方面，本发明提供的一种海洋工程大舱室低噪声通风系统，包括：

送风子系统和排风子系统；

所述送风子系统，包括：送风风机、送风主管路和布风器；所述排风子系统，包括：排风口、排风主管路和排风风机；

所述送风风机、所述送风主管路和所述布风器依次连接；所述排风口、所述排风主管路和所述排风风机依次连接；

所述送风子系统中的送风主管路和所述排风子系统中的排风主管路均设置在舱室天花板与船舶甲板之间的夹层中；

所述送风风机用于采集新鲜空气，所述新鲜空气通过所述送风主管路流向所述布风器；

所述排风风机用于抽取所述舱室中的污浊空气，使所述污浊空气依次通过所述排风口和所述排风主管路排出所述舱室。

可选的，所述送风子系统，还包括：送风支管路；

所述送风支管路的输入端与所述送风主管路连接；所述送风支管路的输出端与所述布风器连接；所述新鲜空气依次通过所述送风主管路和所述送风支管路流向所述布风器。

可选的，所述送风支管路，包括：至少一个一级送风支管路和至少一个二级送风支管路；

所述一级送风支管路的输入端与所述送风主管路连接；所述一级送风支管路的输出端与所述二级送风支管路的输入端连接；

所述二级送风支管路的输出端与所述布风器连接。

可选的，所述排风子系统，还包括：排风支管路；

所述排风支管路的输入端与所述排风口连接；所述排风支管路的输出端与所述排风主管路连接；所述污浊空气依次通过所述排风支管路和所述排风主管路排出所述舱室。

可选的，所述排风支管路，包括：至少一个一级排风支管路和至少一个二级排风支管路；

所述一级排风支管路的输入端与所述排风口连接；所述一级排风支管路的输出端与所述二级排风支管路的输入端连接；

所述二级排风支管路的输出端与所述排风主管路连接。

可选的，所述送风子系统，还包括：送风阻性消声器；

所述送风阻性消声器安装在所述一级送风支管路和所述二级送风支管路的连接处。

可选的，所述送风子系统，还包括：呈长条型的送风静音箱；

所述送风静音箱安装在所述二级送风支管路和所述布风器的连接处；

所述送风静音箱与所述二级送风支管路的输出端连接；所述送风静音箱下面设置有所述布风器。

可选的，所述排风子系统，还包括：排风阻性消声器；

所述排风阻性消声器安装在所述排风主管路中。

可选的，所述送风子系统，还包括：空调机组；

所述空调机组与所述送风主管路的输入端连接。

可选的，所述排风子系统，还包括：合璧风管；

所述合璧风管安装在所述舱室的外侧；

所述合璧风管的输入端与所述排风主管路的输出端连接，所述合璧风管的输出端与所述排风风机连接。

本发明通过将所述送风主管路和所述排风主管路设置在舱室天花板与船舶甲板之间的夹层中，就不需要在船员就寝生活舱室或卫生单元的防火隔声门上开设通风百叶窗或风口，这样能够提高所述防火门的密封性，进而，不仅能够提高防火隔声门的防火等级，能够保障船员的安全性，而且，可以使防火隔声门的声学性能得到改善提高，能够降低舱室中通风系统产生的噪声，能够提高船员生活休息的私密性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了本发明实施例提供一种海洋工程大舱室低噪声通风系统舱室布置示意图；

图2示出了本发明实施例提供一种海洋工程大舱室低噪声通风系统分级控制流程示意图；

图3示出了本发明实施例提供一种海洋工程大舱室低噪声通风系统的气流组织流程示意图；

图4示出了本发明实施例提供一种舱室天花板的示意图。

其中，1表示送风风机；2表示送风主管路；3表示布风器；4表示排风口；5表示排风主管路；6表示排风风机；7表示船舶甲板；8表示一级送风支管路；9表示二级送风支管路；10表示一级排风支管路；11表示二级排风支管路；12表示送风阻性消声器；13表示送风静音箱；14表示排风阻性消声器；15表示空调机组；16表示合璧风管；17表示防火风闸；18表示风帽；19表示船体结构舱壁板；20表示舱室防火门；21表示进风管；22表示船体结构垂直扶强材；23表示二次循环空气回风管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

本发明提供了一种海洋工程大舱室低噪声通风系统。下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

图1示出了本发明实施例提供一种海洋工程大舱室低噪声通风系统舱室布置示意图；图2示出了本发明实施例提供一种海洋工程大舱室低噪声通风系统分级控制流程示意图；图3示出了本发明实施例提供一种海洋工程大舱室低噪声通风系统的气流组织流程示意图。如图1、图2和图3所示，本发明第一实施例提供的一种海洋工程大舱室低噪声通风系统，包括：送风子系统和排风子系统。

所述送风子系统，包括：送风风机1、送风主管路2和布风器3；所述排风子系统，包括：排风口4、排风主管路5和排风风机6；所述送风风机1、所述送风主管路2和所述布风器3依次连接；所述排风口4、所述排风主管路5和所述排风风机6依次连接；所述送风子系统中的送风主管路2和所述排风子系统中的排风主管路5均设置在舱室天花板与船舶甲板7之间的夹层中；所述送风风机1用于采集新鲜空气，所述新鲜空气通过所述送风主管路2流向所述布风器3；所述排风风机6用于抽取所述舱室中的污浊空气，使所述污浊空气依次通过所述排风口4和所述排风主管路5排出所述舱室。

通过将所述送风主管路2和所述排风主管路5设置在舱室天花板与船舶甲板7之间的夹层中，就不需要在船员就寝生活舱室或卫生单元的防火隔声门上开设通风百叶窗或风口，这样能够提高所述防火门的密封性，使防火隔声门的防火等级可达a60级，能够保障船员的安全性；同时，也可以使防火隔声门的声学性能得到改善提高，使防火隔声门的隔声量可达40分贝，能够提高船员生活休息的私密性。

船舶与海洋工程通风空调系统的主要噪声振动源设备有：通风机、制冷机、水泵、风管等，其中送风子系统的噪声主要由气流的再生噪声、送风风机1及空调机组15的机械噪声和电磁噪声组合叠加而成，而空气动力性噪声对敏感点的贡献量往往最大。排风子系统的噪声主要由气流的再生噪声、排风风机6的机械噪声和电磁噪声组合叠加而成，而空气动力性噪声对敏感点的贡献量往往最大。其中，所述送风子系统中的敏感点是指布风器3的送风口位置。所述排风子系统的敏感点是指排风口4位置。其中，布风器3的送风口和排风子系统的排风口4设置在舱室天花板上，且都是朝向室内设置的，舱室天花板上可以设置多个送风口和排风口4，这都在本发明的保护范围内。如图4所示。

其中，所述布风器3可以采用电加热布风器3。

其中，所述送风风机1可以有多个，所述排风口4也可以设置多个。

其中，所述送风风机1安装在船舶甲板7之上，与所述送风主管路2连接，用于采集新鲜空气，使新鲜空气能够进入到送风主管路2，进而再流向布风器3。所述布风器3安装在舱室天花板上，所述布风器3的送风口朝向室内设置。

其中，所述排风风机6安装在船舶甲板7之上，与排风主管路5连接，给排风子系统提供排风动力，可以将舱室的污浊空气抽出到舱室外，完成排风。其中，所述排风口4朝室内设置，这样，才能使污浊空气通过所述排风口4排出舱外。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述送风子系统，还包括：送风支管路；所述送风支管路的输入端与所述送风主管路2连接；所述送风支管路的输出端与所述布风器3连接；所述新鲜空气依次通过所述送风主管路2和所述送风支管路流向所述布风器3。

其中，所述送风支管路可以包括多级送风支管路。对于一个送风主管路2，可以设置多个送风支管路。

其中，所述送风主管路2具有较大的管径，合理的风速风量，使得均匀稳定顺畅的气流不能产生更大的空气动力性噪声，同时原有的机械噪声和电磁噪声能量在送风主管路2中也能够得以自然传播衰减。通过加入所述送风支管路，能够使机械噪声和电磁噪声的能量进一步衰减；同时，可以增加敏感点与声源之间的距离，这样能够进一步减少机械噪声能量。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述送风支管路，包括：至少一个一级送风支管路8和至少一个二级送风支管路9；所述一级送风支管路8的输入端与所述送风主管路2连接；所述一级送风支管路8的输出端与所述二级送风支管路9的输入端连接；所述二级送风支管路9的输出端与所述布风器3连接。

所述送风支管路也安装在舱室天花板和船舶甲板7之间。通过设置多个一级送风支管路8，能够使机械噪声和电磁噪声的能量进一步得以衰减，通过连接多个一级送风支管路8，其总横截面积的增加可使风速进一步降低，这样，送风子系统的总噪声就可以被控制在45分贝左右；最后，通过连接二级送风支管路9，能够使风速更进一步降低，使总噪声更低。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述排风子系统，还包括：排风支管路；

所述排风支管路的输入端与所述排风口4连接；所述排风支管路的输出端与所述排风主管路5连接；所述污浊空气依次通过所述排风支管路和所述排风主管路5排出所述舱室。

所述排风支管路也安装在舱室天花板和船舶甲板7之间。通过安装排风支管路，能够减少管路中的风速，进而能够控制再生噪声；同时，可以增加敏感点与声源之间的距离，这样能够进一步减少机械噪声能量。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述排风支管路，包括：至少一个一级排风支管路10和至少一个二级排风支管路11；所述一级排风支管路10的输入端与所述排风口4连接；所述一级排风支管路10的输出端与所述二级排风支管路11的输入端连接；所述二级排风支管路11的输出端与所述排风主管路5连接。

通过安装多个一级排风支管路10，能够减少风速，进而能够控制再生噪声；同时，能够增加敏感点与声源之间的距离来进一步减少机械噪声能量。再通过连接多个二级排风支管路11，能够将气流进行多路分支，这样多路分支的截面积之和就相应大于一级排风支管路10的截面积，进而能够减缓排风风速，降低噪声。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述送风子系统，还包括：送风阻性消声器12；所述送风阻性消声器12安装在所述一级送风支管路8和所述二级送风支管路9的连接处。

其中，所述送风消声器内部设置有不同厚度不同容重不同形式的吸声材料。所述送风子系统可以设置多个送风阻性消声器12，这样能够增大气流与吸声材料的接触面积，同时能够将摩擦阻力、局部阻力及气流速度控制在合理范围内，能够增加消声量，进一步衰减管路中所述流经气流的再生噪声和送风风机1的机械噪声。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述送风子系统，还包括：呈长条型的送风静音箱13；所述送风静音箱13安装在所述二级送风支管路9和所述布风器3的连接处；所述送风静音箱13与所述二级送风支管路9的输出端连接；所述送风静音箱13下面设置有所述布风器3。

其中，所述送风静音箱13内壁上涂有吸声材料。所述送风静音箱13为连接二级送风支管路9和布风器3之间的环节，来自二级送风支管路9的低速噪声气流进入送风静音箱13后，呈拐角形路线流动，再次与送风静音箱13内壁上的吸声材料充分接触并得以吸收声能，能够减少动压增加静压，进而保持风压均匀、气流稳定，防止或降低气流再生噪声。同时，长条型的送风静音箱13能够使声能量在空气介质中传播时能量衰减，能够分别控制空气动力性噪声和机械噪声。

在本发明中，所述送风阻性消声器12和所述送风静音箱13以及所述一级送风支管路8和二级送风支管路9可以同时使用，这样，能够最大限度地降低噪声，将送风子系统的噪声控制在35分贝左右。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述排风子系统，还包括：排风阻性消声器14；所述排风阻性消声器14安装在所述排风主管路5中。

通过安装排风阻性消声器14能够将途经排风主管路5向上游传递的排风风机6机械噪声进行衰减，进一步减少敏感点位置的噪声分贝数。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述送风子系统，还包括：空调机组15；所述空调机组15与所述送风主管路2的输入端连接。

其中，所述空调机组15可以通过所述送风主管路2给舱室输送制冷、加湿或加热后的新鲜空气，能够使船员更好地享受生活。

其中，所述空调机组15与所述送风主管路2连接，所述送风主管路2可以直接与布风器3连接，也可以先连接送风支管路，再连接布风器3。这都在本发明保护的范围之内。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述排风子系统，还包括：合璧风管16；所述合璧风管16安装在所述舱室的外侧；所述合璧风管16的输入端与所述排风主管路5的输出端连接，所述合璧风管16的输出端与所述排风风机6连接。

其中，海洋工程大舱室由船体结构舱壁板19和船体结构甲板围合而成，在其一侧设置有舱室防火门20。合璧风管16设置在舱室外侧，所述合璧风管16的输出端可以与排风风机6连接，这样，能够将排风主管路5中的气流引导到舱室外，可以增加敏感点与声源距离，减少噪声。

在本发明中，所述排风阻性消声器14、合璧风管16、一级排风支管路10和二级排风支管路11可以同时使用，能够使来自排风风机6的机械噪声的能量衰减，可以将排风子系统的总噪声控制在不大于35分贝的范围内。

所述系统，还可以包括：防火风闸17和风帽18。

所述防火风闸17和风帽18可以设置在所述合璧风管16的输出端，可以防止危险事故发生。

所述系统，还可以包括：二次循环空气回风管23；

所述二次循环空气回风管23的输入端与所述合璧风管16的输出端连接，所述二次循环空气回风管23的输出端与所述空调机组15连接。室外新鲜空气通过进风管21进入空调机组15中，经过送风风机1加压后输送至下游大舱室。其中，大舱室内壁设置有船体结构垂直扶强材22。大舱室排风子系统中的一部分空气经过防火风闸17排风风机6和风帽18排入室外大气，另外一部分则通过二次循环空气回风管23送回至空调机组15，参与再次循环，以减少能量损耗，可以循环利用室内的空气。

在本发明中，可以将噪声振动源设备安装在远离生活舱室的位置，之间通过管路连接，进而在噪声传播路径上衰减噪声能量。

本发明的海洋工程大舱室低噪声通风系统采用上送上回的气流组织方式，温湿空气自上游至下游依次经过下述环节：外界新鲜空气或二次循环空气-送风风机1及空调机组15-送风主管路2-一级送风支管路8-二级送风支管路9-送风阻性消声器12-送风静音箱13-多送风口电加热布风器3-生活舱室内部均匀循环-排风口4-一级排风支管路10-二级排风支管路11-排风主管路5-排风阻性消声器14-合璧风管16或进入二次循环-防火风闸17-排风风机6-风帽18-排往外界大气，结束本次空气循环。

通过设计使用多个一级送风支管路8，作为连接送风主管路2与二级送风支管路9之间的环节，这样在保持流经风量恒定的同时，还能够降低一级送风支管路8中的风速风压，进而减小管路中的气流再生噪声。

通过设计使用多个二级送风支管路9，作为连接一级送风支管路8与送风静音箱13及布风器3之间的环节，这样在保持供给风量不变的同时，可以减少每个二级送风支管路9对敏感点位置的噪声贡献量，即通过降低风速风压，再次减小单只风管的气流再生噪声，进而降低敏感点位置总的合成噪声分贝数。

通过设计使用多个排风口4、多个一级排风支管路10、多个二级排风支管路11、排风主管路5和排风阻性消声器14，即将单只排管路的气流再生噪声分级逐次降低，从而大为减少排风口4对敏感点位置的噪声贡献量，同时通过设计使用排风阻性消声器14，将途径排管路向上游传递的排风风机6机械噪声进行衰减，进一步减少敏感点位置的噪声分贝数。

通过这种特殊的管路布置方式，能够使得单只布风器3出口处的风量风速较小，较小的风速不会产生明显的空气动力性噪声，同时来源于上游且经过送风管路向下游传递的噪声也得以衰减，安静舒适的舱室工作生活环境，可以明显提高船员的工作效率及休息质量；同时，还能够使得单只排风口4处的风量风速控制在较小水平，排风口4处噪声对敏感点的贡献量也就不会大于多送风口布风器3出口处对敏感点的贡献量，排风风机6也就不会成为舱室的主要声源，提高了船员的休息质量。

通过设计并采用“多路进多路出”的气流组织方式，即在生活舱室内部，将多个同时来自电加热布风器3的低噪声温湿气流均匀混合，形成比较均匀的速度场和温度场，这样清洁空气便充满生活舱室内部，给船员形成了较为舒适的工作生活环境，然后随着气体的持续流动，将人体新陈代谢所产生较为污浊的气体送入多个排风口4，完成生活舱室内部均匀的循环。同时，舱室空气噪声更小，船员在舱室里面工作及生活的舒适程度得以提高。

这种特殊管路布置可以有效控制船员生活舱室内部的风速和风量，同时通过合理的气流组织，使得整个海洋工程大舱室内部的通风无“死角”，且均匀分布平衡稳定，船员的工作生活环境及舒适程度也就得以全面改善。

以上，为本发明具体实施例提供的一种海洋工程大舱室低噪声通风系统的实施例说明。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。