一种冷却塔消声管阵列式降噪装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于冷却塔的降噪装置，特别是涉及一种冷却塔消声管阵列式降噪装置。

背景技术：

冷却塔是一种利用水与空气流动接触后进行热湿交换，来达到除去循环水的余热以降低循环水温的装置，其一般包括冷却塔本体、冷却塔立柱和落水池，冷却塔本体通过冷却塔立柱安装在落水池上方。火力发电机组、制冷空调机组、空气分离装置等运行时，为降低循环用水温度、保证系统正常运行，常采用冷却塔对循环水进行冷却处理。通常按塔中空气流动的动力来源可将冷却塔分为机力通风冷却塔和自然通风冷却塔两类。

冷却塔在运行时，通常会产生81dB(A)以上的高声压级噪声。对于机力通风冷却塔，其噪声一般由①风机进排气噪声②风机减速器和电动机噪声③淋水噪声④冷却塔水泵、配管和阀门噪声等四部分组成，其中①风机进排气噪声及③淋水噪声为主要噪声。对于自然通风冷却塔，其噪声一般由③淋水噪声④冷却塔水泵、配管和阀门噪声组成，其中③淋水噪声是主要噪声源。可见③淋水噪声是所有冷却塔最重要的噪声污染源之一。

当冷却塔对周围环境构成噪声污染时，需依据《声环境质量标准》GB 3096-2008和《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348-2008等相关国家标准与规范的指标要求进行冶理。目前对冷却塔的噪声治理措施通常有两种：一种是设置声屏障，另一种是设置进排风消声装置。前者的降噪效果稍差，后者降噪效果好，但造价高。但两种方法均会形成风阻，且后者的风阻更大，严重时会使循环水的出水温度升高，大大降低冷却塔的冷却效果。若采用阻力较小的声屏障时，《工业循环水冷却设计规范》(GB/T 50102-2014)规定：“塔与其它建筑物的净距不应小于塔的进风口高度的2倍”，声屏障也属建筑物，需遵循此规范，应离塔远距离设置，而通常此距离内冷却塔周围又有其他的建筑物或设备/设置、地下埋管等妨碍施工，导致声屏障工程量大大增加、隔声效果大幅下降等缺陷产生。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种冷却塔消声管阵列式降噪装置。

为了实现以上目的，本实用新型提供的一种冷却塔消声管阵列式降噪装置，包括安装在冷却塔立柱上的消声器固定托盘，所述消声器固定托盘内插装有消声管阵列，所述消声管阵列的顶面上铺设有折弯结构的网状物层，所述网状物层的层高为100～300mm，所述网状物层的目数为1～300目，所述消声管阵列的底面与集水池的最高水位线之间的距离为-100～1000mm，所述消声管阵列由以叉排或顺排方式排列的消声管组成，所述消声管由轻质、防腐的材料制成，所述消声管的管长为100～2000mm，所述消声管的外径为(直径)15～500mm，所述消声管的壁厚为0.1～20mm，所述消声器固定托盘的底板上设有漏水孔，所述漏水孔的目数为1～300目。

通过在冷却塔立柱上对应冷却塔本体下方的位置加设消声管阵列，这样，在水滴落入消声管阵列时，一部分水滴会击打在消声管的横断面上，因固有频率差异大、水滴与消声管管壁不形成全接触，所以不易激发噪声，最终水滴因与消声管管壁接触产生吸附力或摩擦力，从而使水滴缓慢流入集水池，另一部分水滴在下落过程中因水滴本身的横向漂移及消声管管壁间的吸附力，最终也会在消声管管壁上形成贴附流或附壁螺旋流，使水滴缓慢流入集水池，从而达到降噪目的，只有很少一部分水滴会直接滴入集水池，形成对液面的冲击，但由于整体冲击动能的大幅削弱，所以淋水噪声会大幅下降；同时，单个消声管对管内水滴进入集水池内的水流噪声也起到类隔声屏式的隔声效果，也可从一定程度上降低淋水噪声，从而达到整体消声的目的；而且，在消声管阵列的顶面上铺设的折弯结构的网状物层可将单个水滴分割为多个更小的水滴，从而达到强化消声管阵列的消声降噪效果的目的。

在上述方案中，所述消声器固定托盘上沿横向和纵向分别设有用于定位所述消声管的消声管定位线。加设的消声管定位线实现了单个消声管的定位，这样，一方面，方便了消声管的插装；另一方面，也方便了消声管后期的维护更换；再一方面，确保了消声管在使用过程中的稳固性。

在上述方案中，所述消声器固定托盘的底面上安装有消声器支撑立柱。加设的消声器支撑立柱确保了消声管阵列在使用过程中的稳固性。

在上述方案中，所述消声管由轻质、防腐且内阻尼大的材料制成。通过采用轻质、防腐且内阻尼大的材料制作消声管，这样，消声管的质量轻便于安装，耐腐蚀使用寿命长，内阻尼大降噪效果好。

在上述方案中，所述消声管为PVC管。

在上述方案中，所述网状物层的层数为1～3层。

在上述方案中，所述网状物层由内阻尼大的材料制成。通过采用内阻尼大的材料制作网状物层，这样，网状物层的降噪效果好。

在上述方案中，所述网状物层为不锈钢丝网。

在上述方案中，所述消声器固定托盘的底板由内阻尼大的材料制成。通过采用内阻尼大的材料制作消声器固定托盘的底板，这样，消声器固定托盘的底板的降噪效果好。

在上述方案中，所述消声器固定托盘的底板为不锈钢板网。

为更好理解本实用新型的作用原理，下面介绍下淋水噪声产生的机理：

淋水噪声的产生通常由两方面的原因引起：一是自从高空下落的淋水水滴直接冲击到集水池水面时辐射出的尖脉冲击声，其能量正比于水滴动能和水滴溅落速度的三次方，噪声频谱呈宽频带特性，并且随水滴大小A和溅落冲击速度V变化，峰值频率一般在F＝V/A附近的一个较平缓的区域内。对于给定大小的水滴，溅落冲击速度V每增加1倍，声级增加13～17dB(A)，其声能的大小与淋水密度、水的降落高度成正比，并与塔内的通风速度有关，因为向上的气流会减弱水滴的降落速度。另外其频谱特性还与冷却塔集水池的水深有关，池水越深，产生的低频成分越强，噪声传得越远。二是水滴产生的气泡体积脉动所辐射的噪声，其频谱一般在500～10000Hz之间,有比较尖锐的高于冲击声的峰值。长期的测试证明，噪声值可达75～100dB(A)。

本实用新型与现有技术对比，充分显示其优越性在于：

1、通过在冷却塔立柱上对应冷却塔本体下方的位置加设消声管阵列，这样，在水滴落入消声管阵列时，一部分水滴会击打在消声管的横断面上，因固有频率差异大、水滴与消声管管壁不形成全接触，所以不易激发噪声，最终水滴因与消声管管壁接触产生吸附力或摩擦力，从而使水滴缓慢流入集水池，另一部分水滴在下落过程中因水滴本身的横向漂移及消声管管壁间的吸附力，最终也会在消声管管壁上形成贴附流或附壁螺旋流，使水滴缓慢流入集水池，从而达到降噪目的，只有很少一部分水滴会直接滴入集水池，形成对液面的冲击，但由于整体冲击动能的大幅削弱，所以淋水噪声会大幅下降；

2、单个消声管对管内水滴进入集水池内的水流噪声也起到类隔声屏式的隔声效果，也可从一定程度上降低淋水噪声，从而达到整体消声的目的；

3、在消声管阵列的顶面上铺设的折弯结构的网状物层可将单个水滴分割为多个更小的水滴，从而达到强化消声管阵列的消声降噪效果的目的；

4、加设的消声管定位线实现了单个消声管的定位，这样，一方面，方便了消声管的插装；另一方面，也方便了消声管后期的维护更换；再一方面，确保了消声管在使用过程中的稳固性；

5、加设的消声器支撑立柱确保了消声管阵列在使用过程中的稳固性；

6、通过采用轻质、防腐且内阻尼大的材料制作消声管，这样，消声管的质量轻便于安装，耐腐蚀使用寿命长，内阻尼大降噪效果好；

7、通过采用内阻尼大的材料制作网状物层，这样，网状物层的降噪效果好；

8、通过采用内阻尼大的材料制作消声器固定托盘的底板，这样，消声器固定托盘的底板的降噪效果好。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态结构示意图；

图2为去掉冷却塔本体后的结构示意图；

图3为图2去掉网状物层3后的结构示意图；

图4为图3的仰视结构示意图；

图5为实施例1治理前后冷却塔外1m，地面以上1.2m处频谱测量结果对比图；

图6为实施例2治理前后冷却塔外1m，地面以上1.2m处频谱测量结果对比图；

图7为实施例3治理前后冷却塔外1m，地面以上1.2m处频谱测量结果对比图。

图中：消声器固定托盘1，漏水孔1a，消声管阵列2，消声管2a，网状物层3，消声器支撑立柱4，冷却塔立柱a，集水池b，冷却塔本体c。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本实用新型的限制。

本实施例提供一种冷却塔消声管阵列式降噪装置，包括安装在冷却塔立柱a上的消声器固定托盘1，所述消声器固定托盘1内插装有消声管阵列2，所述消声管阵列2的顶面上铺设有折弯结构的网状物层3，所述网状物层3的层高为100～300mm，所述网状物层3的目数为1～300目，所述消声管阵列2的底面与集水池b的最高水位线之间的距离为-100～1000mm，所述消声管阵列2由以叉排或顺排方式排列的消声管2a组成，所述消声管2a由轻质、防腐的材料制成，所述消声管2a的管长为100～2000mm，所述消声管2a的外径为(直径)15～500mm，所述消声管2a的壁厚为0.1～20mm，所述消声器固定托盘1的底板上设有漏水孔1a，所述漏水孔1a的目数为1～300目。

通过在冷却塔立柱a上对应冷却塔本体c下方的位置加设消声管阵列2，这样，在水滴落入消声管阵列2时，一部分水滴会击打在消声管2a的横断面上，因固有频率差异大、水滴与消声管2a管壁不形成全接触，所以不易激发噪声，最终水滴因与消声管2a管壁接触产生吸附力或摩擦力，从而使水滴缓慢流入集水池b，另一部分水滴在下落过程中因水滴本身的横向漂移及消声管2a管壁间的吸附力，最终也会在消声管2a管壁上形成贴附流或附壁螺旋流，使水滴缓慢流入集水池b，从而达到降噪目的，只有很少一部分水滴会直接滴入集水池b，形成对液面的冲击，但由于整体冲击动能的大幅削弱，所以淋水噪声会大幅下降；同时，单个消声管2a对管内水滴进入集水池b内的水流噪声也起到类隔声屏式的隔声效果，也可从一定程度上降低淋水噪声，从而达到整体消声的目的；而且，在消声管阵列2的顶面上铺设的折弯结构的网状物层3可将单个水滴分割为多个更小的水滴，从而达到强化消声管阵列2的消声降噪效果的目的。

上述消声器固定托盘1上沿横向和纵向分别设有用于定位所述消声管2a的消声管定位线。加设的消声管定位线实现了单个消声管2a的定位，这样，一方面，方便了消声管2a的插装；另一方面，也方便了消声管2a后期的维护更换；再一方面，确保了消声管2a在使用过程中的稳固性。所述消声器固定托盘1的底面上安装有消声器支撑立柱4。加设的消声器支撑立柱4确保了消声管阵列2在使用过程中的稳固性。所述消声器固定托盘1的底板由内阻尼大的材料制成。通过采用内阻尼大的材料制作消声器固定托盘1的底板，这样，消声器固定托盘1的底板的降噪效果好。所述消声器固定托盘1的底板为不锈钢板网。

上述消声管2a由轻质、防腐且内阻尼大的材料制成。通过采用轻质、防腐且内阻尼大的材料制作消声管2a，这样，消声管2a的质量轻便于安装，耐腐蚀使用寿命长，内阻尼大降噪效果好。所述消声管2a为PVC管。

上述网状物层3的层数为1～3层。所述网状物层3由内阻尼大的材料制成。通过采用内阻尼大的材料制作网状物层3，这样，网状物层3的降噪效果好。所述网状物层3为不锈钢丝网。

本实施例通过在冷却塔立柱a上对应冷却塔本体c下方的位置加设消声管阵列2，这样，在水滴落入消声管阵列2时，一部分水滴会击打在消声管2a的横断面上，因固有频率差异大、水滴与消声管2a管壁不形成全接触，所以不易激发噪声，最终水滴因与消声管2a管壁接触产生吸附力或摩擦力，从而使水滴缓慢流入集水池b，另一部分水滴在下落过程中因水滴本身的横向漂移及消声管2a管壁间的吸附力，最终也会在消声管2a管壁上形成贴附流或附壁螺旋流，使水滴缓慢流入集水池b，从而达到降噪目的，只有很少一部分水滴会直接滴入集水池b，形成对液面的冲击，但由于整体冲击动能的大幅削弱，所以淋水噪声会大幅下降；单个消声管2a对管内水滴进入集水池b内的水流噪声也起到类隔声屏式的隔声效果，也可从一定程度上降低淋水噪声，从而达到整体消声的目的；在消声管阵列2的顶面上铺设的折弯结构的网状物层3可将单个水滴分割为多个更小的水滴，从而达到强化消声管阵列2的消声降噪效果的目的；加设的消声管定位线实现了单个消声管2a的定位，这样，一方面，方便了消声管2a的插装；另一方面，也方便了消声管2a后期的维护更换；再一方面，确保了消声管2a在使用过程中的稳固性；加设的消声器支撑立柱4确保了消声管阵列2在使用过程中的稳固性；通过采用轻质、防腐且内阻尼大的材料制作消声管2a，这样，消声管2a的质量轻便于安装，耐腐蚀使用寿命长，内阻尼大降噪效果好；通过采用内阻尼大的材料制作网状物层3，这样，网状物层3的降噪效果好；通过采用内阻尼大的材料制作消声器固定托盘1的底板，这样，消声器固定托盘1的底板的降噪效果好。

实施例1：

以对直径为74m的自然通风冷却塔的淋水噪声治理为例，冷却塔进风口高度为6.5米，塔高90m，已在塔外13m处设置12m高屏障2，屏障2外30m处有6m高敏感建筑物，敏感建筑物所在地声环境功能类别为2类，即敏感建筑物声环境适用的标准限值为：昼间噪声不高于60dB(A)，夜间噪声不高于50dB(A)。

在安装本装置前，该冷却塔1外1m地面以上1.2m处测得噪声声压级为88.1dB(A)。为降低冷却塔对厂外敏感建筑物的噪音污染，前期在冷却塔外13m处设置12m高屏障2，此种措施下敏感建筑物处的声压级为58.7dB(A)，超过了其夜间环境噪声50dB(A)的标准限值，即不能达标。

在安装本装置后，该冷却塔外1m地面以上1.2m处测得噪声声压级为72.7dB(A)，即直接在冷却塔声源处降低了15.4dB的噪声，进一步叠加已有屏障的降噪措施后，敏感建筑物处的声压级为47.2dB(A)，低于其夜间环境噪声50dB(A)的标准限值，即达标。

以上，为采用本装置降低本例中冷却塔噪声的效果对比说明，对比数据详见下表1和表2：

表1对冷却塔淋水噪声采用本装置前后冷却塔外及敏感点处噪声值对比表

表2对冷却塔淋水噪声采用本装置前后降噪效果频谱对比表

实施例2：

以对边长为11m的大型机力通风冷却塔的淋水噪声治理为例，冷却塔淋水高度为5.1米，排风筒直径7m。

在安装本发明装置前，该冷却塔1外1m进风口建筑物地面以上1.2m处测得噪声声压级为84.4dB(A)。在安装本发明装置后，在同样的方位处测得噪声声压级为70.3dB(A)，即直接在冷却塔声源处降低了14.1dB的噪声。

本实施例的对比数据详见下表3：

表3对冷却塔淋水噪声采用本装置前后降噪效果频谱对比表

实施例3：

以对直径为2.8m的小型机力通风冷却塔的淋水噪声治理为例，冷却塔淋水高度为3.8米，排风筒直径1.5m。

在安装本发明装置前，该冷却塔1外1m进风口建筑物地面以上1.2m处测得噪声声压级为80.7dB(A)。在安装本发明装置后，在同样的方位处测得噪声声压级为67.5dB(A)，即直接在冷却塔声源处降低了13.2dB的噪声。

本实施例的对比数据详见下表4：

表4对冷却塔淋水噪声采用本装置前后降噪效果频谱对比表

进一步的，在以上实施例中本装置对冷却塔淋水噪声的控制，主要体现在对500Hz以上中高频噪声的削减，本装置的此种降噪特性非常适用于该冷却塔淋水噪声频谱峰值在500～10000Hz之间这一特点，从而证明了本装置对于降低淋水噪声的针对性和有效性，详见图5、图6以及图7。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。