专利名称：一种风力发电机组降噪系统以及一种风力发电机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及工业噪声控制治理技术领域，更能具体地说，特别涉及一种风力发电机组降噪系统以及一种风力发电机组。
背景技术：
近年来由于新能源的发展需求，风力发电技术得到了大力的推广。然而，随着风电场大规模投入运行，陆地上能够装机的土地面积不断减少，为了进一步利用风资源，风场离居民、城市也愈来愈近，风机运转带来的噪声问题凸显出来。由于其扰民程度较大，以及公民维权意识逐渐增强，人们对风机噪声投诉也越来越多。由于风场起初多建立在偏僻的无人区域，造成噪声监管存在一定的问题，导致风力发电机组的噪声多存在超标问题，无法满足《风电场噪声限制及其测量方法》(DL/T1084-2008)中对4类地区的噪声限制要求(昼间噪声限制为65dB，夜间噪声55dB)。风力发电机组的整体噪声由很多噪音源组成，其中包括旋转部件产生的机械噪声、气动噪声以及发电机的电磁噪声等。在风力发电机组的噪声控制领域，目前主要研究的有关于限制标准的制定，对噪声测试的标准，以及考虑风电机组的结构改良以及某个部件的降噪技术实现噪声的降低。因此关于风电机组降噪的技术大多数都是需要通过更换或者改良部件结构的方式达到降噪目的的。这对于所有者来说，改造、更换、停工所带来的经济损失是很严重的，因此，需要考虑对其噪声问题能够控制且便于实施不会增加太多额外成本，尤其是无需对结构进行改造更换的降噪措施。在风力发电机组的噪声组成中，有下面几个主要的噪声来源一是由散热系统的进排气噪声，其次是由振动表面辐射的结构噪声，然后是振动引起的噪声问题。上述众多噪声源中，气动噪声占据了主要的组成部分，而其中之一是风力发电机组向外的排气噪声是很重要的气动噪声形式，对于风力发电机组的主要排气噪声源，特别是直接向外部排放的噪声，会严重影响风力发电机组向外排放噪声的整体噪声级。综上所述，如何降低风力发电机的噪音，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种风力发电机组降噪系统以及一种风力发电机组，该风力发电机组安装有该降噪系统，在本发明中，该风力发电机组降噪系统通过其结构设计，能够有效降低风力发电机的噪音。为解决上述技术问题，本发明提供了一种风力发电机组降噪系统，用于对风力发电装置的排气进行降噪，包括用于吸收噪音的吸音单体，所述吸音单体包括单体支架和吸音部件，所述吸音部件设置于所述单体支架上，所述单体支架与所述风力发电装置间隔设置；所述吸音单体包括与所述风力发电装置相对的主吸音单体和设置于所述风力发电装置两侧的侧吸音单体，所述主吸音单体与所述侧吸音单体相连接。
优选地，所述吸音单体包括独立设置的用于吸收噪音的吸音体和/或辅助吸音材料。优选地，所述吸音体为泡沫陶瓷、珍珠岩吸音体、泡沫铝或复合的金属穿孔板或者采用吸音板件直接构成。优选地，所述吸音体为穿孔板或者微穿孔板结构组成的共振吸声体或者是由泡沫陶瓷、珍珠岩吸音体或泡沫铝构成。优选地，所述辅助吸音材料为由纤维材料、发泡吸音材料、泡沫陶瓷、珍珠岩吸声体和/或泡沫铝材料构成，所述吸音体与所述辅助吸音材料叠层设置。优选地，所述主吸音单体和所述侧吸音单体通过连接部件可拆卸地连接。优选地，所述吸音单体的上部与其下部相对弯折，其弯折方向朝向所述风力发电装置，所述吸音单体上部为平直、弯折或弧形结构。
优选地，所述弯折结构的弯折角度不小于120°。本发明还提供了一种风力发电机组，包括风力发电装置，还包括如上所述的风力发电机组降噪系统；所述风力发电装置包括散热排气装置，所述主吸音单体的高度高于所述散热排气装置I. 8米至2米，与所述散热排气装置之间的间隔至少为O. 5米。优选地，所述侧吸音单体的高度高于所述散热排气装置I. 3米至I. 5米，与所述散热排气装置之间的间隔至少为I米。本发明提供了一种风力发电机组降噪系统，用于对风力发电装置进行降噪，包括用于吸收噪音的吸音单体，吸音单体包括单体支架和吸音部件，吸音部件设置于单体支架上，单体支架与风力发电装置间隔设置；吸音单体包括与风力发电装置相对的主吸音单体和设置于风力发电装置两侧的侧吸音单体，主吸音单体与侧吸音单体相连接。在上述结构设计中，吸音单体是用于进行噪声吸收的装置，其吸音原理为通过吸音部件与噪音产生共振，由于噪音源(风力发电装置)在单位时间内发出的噪声能量一定，如果吸音部件在噪声振动的作用下发生共振，将会有很大一部分的噪声能量(声音能量，也可以认为是空气振动的能量)转化为吸音部件的机械能量(吸音部件的振动能量)，由于噪声能量被吸音部件消耗，能够到达消音减噪的目的。单体支架是用于支撑吸音部件的组件，单体支架与吸音部件相连接，能够将吸音部件抬升至与噪音源相对的位置，保证吸音部件的吸音效果。本发明提供的风力发电机组降噪系统中，包括用于吸收噪音的吸音单体，吸音单体通过其结构设计，能够对噪音源发出的噪音进行吸收，从而达到消音降噪的目的。本发明实现消音的目的不需要对原有的风力发电装置进行结构改造，能够避免由于对风力发电装置进行改造、更换、停工带来巨大经济损失的问题。并且，本发明采用主吸音单体和侧吸音单体对噪音源进行包围式的降噪处理，其消音效果较佳。本发明还提供了一种风力发电机组，该风力发电机组安装有上述的风力发电机组降噪系统，本发明提供的风力发电机组由于安装有上述降噪系统，其整机机组的噪声能够被控制于较低的噪声水平。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图I为本发明一种实施例中风力发电机组的结构示意图；图2为图I的俯视图；图3为本发明第一种实施例中风力发电机组的结构示意图；图4为本发明第二种实施例中风力发电机组的结构示意图； 图5为本发明一种实施例中吸音单体的结构示意图；图I至图4中部件名称与附图标记的对应关系为主吸音单体a ;侧吸音单体b ;风力发电装置c ；图5中部件名称与附图标记的对应关系为IT型钢；2声屏障背板；3支撑固定用角铁块；4A型压板；5泡沫铝板；6B型压板；7紧固螺栓；8转角连接钢板；9U型槽钢支架；10底部用角铁。
具体实施例方式本发明的核心为提供一种风力发电机组降噪系统以及一种风力发电机组，该风力发电机组安装有该降噪系统，在本发明中，该风力发电机组降噪系统设置有用于吸收发电机噪音的吸音单体，通过其结构设计，能够有效降低风力发电机的噪音。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请参考图I至图4，其中，图I为本发明一种实施例中风力发电机组的结构示意图；图2为图I的俯视图；图3为本发明第一种实施例中风力发电机组的结构示意图；图4为本发明第二种实施例中风力发电机组的结构示意图。本发明提供了一种风力发电机组降噪系统，用于对风力发电装置c进行降噪，风力发电装置c是一种能够将风能转换为电能的装置，由风力驱动扇叶转动，扇叶与发电机连接，并带动发电机转动。由于现有技术中提供的风力发电机装置体积较大，因此由于机械振动引起的噪声以及气动噪声都较大。为了能够对风力发电机进行降噪，本发明还特别提供了用于吸收噪音的吸音单体，吸音单体包括单体支架和吸音部件，吸音部件设置于单体支架上，单体支架与风力发电装置C间隔设置；吸音单体包括与风力发电装置C相对的主吸音单体a和设置于风力发电装置c两侧的侧吸音单体b，主吸音单体a与侧吸音单体b相连接。在上述结构设计中，吸音单体是用于进行噪声吸收的装置，其吸音原理为通过吸音部件与噪音产生共振，由于噪音源(风力发电装置c)在单位时间内发出的噪声能量一定，如果吸音部件在噪声振动的作用下发生共振，将会有很大一部分的噪声能量(声音能量，也可以认为是空气振动的能量)转化为吸音部件的机械能量(吸音部件的振动能量)，由于噪声能量被吸音部件消耗，能够到达消音减噪的目的。单体支架是用于支撑吸音部件的组件，为了能够使得吸音部件具有较佳的吸音效果，其安装位置优选为与噪音源水平相对的位置，如此要求单体支架具有较高的结构强度，其一是保证本发明具有较高的安全性能，其二是保证当噪音源设置的高度较高是，单体支架能够为吸音部件提供可靠的支撑作用。因此，单体支架可以采用钢架结构，或者是其他具有较高结构强度的材料，例如合金材料等。本发明提供的风力发电机组降噪系统，吸音单体通过其结构设计，能够对噪音源发出的噪音进行吸收，从而达到消音降噪的目的。本发明实现消音的目的不需要对原有的风力发电装置c进行结构改造，能够避免由于对风力发电装置c进行改造、更换、停工带来巨大经济损失的问题。并且，本发明采用主吸音单体a和侧吸音单体b对噪音源进行包围式的降噪处理，其消音效果较佳。具体地，在本发明的一个具体实施方式
中，吸音部件包括主吸音材料，主吸音材料由穿孔板或者微穿孔板结构组成的共 振吸声体组成。采用具有微孔结构的板材构成的主吸音材料，能够最大程度地使得整个吸音部件产生共振，从而提高其共振吸音的效果。在本发明中，吸音单体包括独立设置的用于吸收噪音的吸音体和/或辅助吸音材料。基于上述，对构成吸音单体的吸音材料进行具体限定I、吸音体为泡沫陶瓷、珍珠岩吸音体、泡沫铝或复合的金属穿孔板或者采用吸音板件直接构成。2、吸音体为穿孔板或者微穿孔板结构组成的共振吸声体或者是由泡沫陶瓷、珍珠岩吸音体或泡沫招构成。3、辅助吸音材料为由纤维材料、发泡吸音材料、泡沫陶瓷、珍珠岩吸声体和/或泡沫铝材料构成，吸音体与辅助吸音材料叠层设置。本发明具有如下两个不同的具体实施方式
，其中实施方式一在本发明的一个具体实施方式
中，吸音部件还包括辅助吸音材料，辅助吸音材料由泡沫陶瓷、珍珠岩吸声体和/或泡沫铝材料构成，主吸音材料与辅助吸音材料混合构成；实施方式二在本发明的另一个具体实施方式
中，吸音部件还包括辅助吸音材料，辅助吸音材料由泡沫陶瓷、珍珠岩吸声体和/或泡沫铝材料构成，主吸音材料与辅助吸音材料叠层设置。本发明提供的吸音部件包括主吸音单体a和侧吸音单体b，为了使得吸音单体与侧吸音单体b之间具有较高的结构强度，在本实施例中主吸音单体a和侧吸音单体b通过连接部件可拆卸地连接。在上述结构中，将中主吸音单体a和侧吸音单体b相连接,使得吸音部件构成一个整体，起结构强度相比于分体式结构设计较高，同时，又采用可拆卸链接，不仅便于吸音部件的运输，当其中一个吸音部件(主吸音单体a或侧吸音单体b)发生损坏时，便于损坏的吸音单体进行维修更换。具体地，述连接部件为螺栓组件，单体支架之间具有相适配的用于螺栓穿过的通孔或者是具有通孔结构的连接翼板。当然，相邻的两个吸音单体还可以采用卡扣组件进行连接。本发明还提供了一种风力发电机组，包括风力发电装置c。下面对吸音单体与风力发电机之间的位置关系进行具体限定
风力发电装置c包括散热排气装置，主吸音单体a的高度高于散热排气装置1.8米至2米，与散热排气装置之间的间隔至少为O. 5米。
基于上述实施例，侧吸音单体b的高度高于散热排气装置I. 3米至I. 5米，与散热排气装置之间的间隔至少为I米。在上述两个具体实施方式
中，主吸音单体a与散热排气装置之间的最优结构为主吸音单体a高于散热排气装置I. 5米；侧吸音单体b与散热排气装置之间的最优结构为侧吸音单体b高于散热排气装置I米。本发明提供的风力发电机组由于安装有上述降噪系统，其整机机组的噪声能够被控制于较低的噪声水平。为了达到更好地吸引降噪的效果，吸音单体的上部为弯折结构，其弯折方向朝向风力发电装置C。本领域技术人员可知，噪音源发出的噪音是以噪音源为中心在空间中进行扩散，因此，本实施例中将吸音单体的上部为弯折结构能够使得吸音单体形成一个对散热排气装置包围的结构，最大程度地降低噪音的泄漏，提高了本发明的消音效果。具体地，弯折结构的弯折角度不小于120°，弯折角度如果较大，将会造成弯折部分发生折断的情况，经过发明人多次试验测得，当弯折角度得弯折极限为120°时，不仅消音效果相比于直板结构有明显的提高，而且，还能够保证单体支架的结构强度满足该弯折要求。下面以本发明的一个具体实施方式
对上述技术方案进行更为详细的解释。以某风电机组为例，针对集中分布的冷却系统用风扇组，考虑到经济和降噪效率，本发明采用自行设计的声屏障对风扇组的排气噪声进行吸隔声处理，如图2所示，吸声型声屏障安装于集中分布风扇组的三面。本发明在对风扇组空气动力性能影响不大的前提下，保证了理想的隔声降噪效果，同时由于未进行四面包围，工作人员还能方便检修和维护。请参考图5，图5为本发明一种实施例中吸音单体的结构示意图。如图5所示，吸声型声屏障主体组成包括声屏障背板(2)、吸声结构单元(泡沫铝板5)、连接支撑件(T型钢I、转角连接钢板8、U型槽钢支架9)、各单元组件固定用板件(A型压板4、B型压板6)及紧固件(支撑固定用角铁块3、紧固螺栓7、底部用角铁10)等。在该实施例中，声屏障背板(2)采用的I. 5_厚钢板，吸声结构单元为泡沫铝板，连接支撑件采用的T型钢支架(I)和u型槽钢支架(9)，单元组件固定用板件包括了固定泡沫铝用压板(4)、支撑用角铁块(3)等，紧固件则为精度8.8级的M12螺栓组合(7)。下面对该实施例中声屏障的具体连接构造进行说明。声屏障之间以及与基础的具体连接结构，如图5所示，两个声屏障的背板(2)之间采用T型钢(I)与紧固螺栓(7)进行连接固定，底部采用角铁(10)与声屏障背板(2)及T型钢(I)一起固定成整体，与基础固定的方式可以根据实际情况进行处理，一种是通过地脚螺栓将声屏障主体与水泥基础进行固定，若底部基础为金属材质，则除了类似前面的方式采用螺栓紧固件组合将声屏障主体与基础固定外，还可采用焊接的方式将底部角铁(10)与基础进行固定。当安装于常年风速较高的区域时，还需在声屏障背板后面相应的做三角形的支架用以支撑声屏障主体(如图4所示)，以增强整体的抗风载能力。前面泡沫铝板的固定同样如图5所示，在T型钢(I)的腹板上焊接角铁块(3)，角铁块(3)上焊接螺母。将泡沫铝板(5)的顶角进行磨削，或者在边缘开半圆孔，并采用特制的铁片压板(4)，如图I所示用压板在四块泡沫铝板的顶角处将泡沫铝板的顶角进行固定，用螺栓与前述的角铁块(3)上的螺母进行紧固，由此实现泡沫铝板的固定问题。侧面声屏障A和声屏障B的末端，采用U型槽钢支架(9)将泡沫铝板(5)与声屏障背板(2)通过紧固件进行连接，支撑的U型槽钢与基础的连接参考前述的T型钢与基础连接方式。上面完成了声屏障主体的组装和与基础固定方式的描述，在此需要另外对正面的声屏障与左右两侧声屏障的连接方式进行说明。以左侧为例，如图6所示，选用L型的转角连接钢板(8)将正面的声屏障背板与左侧声屏障背板通过前述类似的紧固方式进行连接，正面声屏障背板与L型转角连接钢板(8)以及U型槽钢(9)通过螺栓组合固定，正面声屏障的泡沫铝板与背板组合的方式也与前述类似，在U型槽钢(9)另一侧相应位置钻孔，焊接螺母，前面采用B型压板(6)和螺栓将泡沫铝板固定。侧面的泡沫铝板则在中间钻孔，由此转 角处的两块泡沫铝板可以垂直相交，在该交线上填密封胶，从而实现空腔的闭合。以上对本发明所提供的一种风力发电机组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种风力发电机组降噪系统，用于对风力发电装置(C)的排气进行降噪，其特征在于， 包括用于吸收噪音的吸音单体，所述吸音单体包括单体支架和吸音部件，所述吸音部件设置于所述单体支架上，所述单体支架与所述风力发电装置(C)间隔设置；所述吸音单体包括与所述风力发电装置(C)相对的主吸音单体(a)和设置于所述风力发电装置(C)两侧的侧吸音单体(b)，所述主吸音单体(a)与所述侧吸音单体(b)相连接。
2.根据权利要求I所述的风力发电机组降噪系统，其特征在于，所述吸音单体包括独立设置的用于吸收噪音的吸音体和/或辅助吸音材料。
3.根据权利2要求所述的风力发电机组降噪系统，其特征在于，所述吸音体为泡沫陶瓷、珍珠岩吸音体、泡沫铝或复合的金属穿孔板或者采用吸音板件直接构成。
4.根据权利2要求所述的风力发电机组降噪系统，其特征在于，所述吸音体为穿孔板或者微穿孔板结构组成的共振吸声体或者是由泡沫陶瓷、珍珠岩吸音体或泡沫铝构成。
5.根据权利2要求所述的风力发电机组降噪系统，其特征在于，所述辅助吸音材料为由纤维材料、发泡吸音材料、泡沫陶瓷、珍珠岩吸声体和/或泡沫铝材料构成，所述吸音体与所述辅助吸音材料叠层设置。
6.根据权利要求I至5任一项所述的风力发电机组降噪系统，其特征在于，所述主吸音单体(a)和所述侧吸音单体(b)通过连接部件可拆卸地连接。
7.根据权利要求I所述的风力发电机组，其特征在于，所述吸音单体的上部与其下部相对弯折，其弯折方向朝向所述风力发电装置(C)，所述吸音单体上部为平直、弯折或弧形结构。
8.根据权利要求7所述的风力发电机组，其特征在于，所述弯折结构的弯折角度不小于 120。。
9.一种风力发电机组，包括风力发电装置(C)，其特征在于， 还包括如权利要求I至8任一项所述的风力发电机组降噪系统； 所述风力发电装置(C)包括散热排气装置，所述主吸音单体(a)的高度高于所述散热排气装置I. 8米至2米，与所述散热排气装置之间的间隔至少为O. 5米。
10.根据权利要求9所述的风力发电机组，其特征在于，所述侧吸音单体(b)的高度高于所述散热排气装置I. 3米至I. 5米，与所述散热排气装置之间的间隔至少为I米。
全文摘要
本发明公开了一种风力发电机组降噪系统，包括用于吸收噪音的吸音单体，吸音单体包括单体支架和吸音部件，吸音部件设置于单体支架上，单体支架与风力发电装置间隔设置；吸音单体包括与风力发电装置相对的主吸音单体和设置于风力发电装置两侧的侧吸音单体，主吸音单体与侧吸音单体相连接。吸音单体能够对噪音源发出的噪音进行吸收，从而达到消音降噪的目的。本发明实现消音的目的不需要对原有的风力发电装置进行结构改造，能够避免由于对风力发电装置进行改造、更换、停工带来巨大经济损失的问题。本发明还公开了一种安装有上述降噪系统的风力发电机组，风力发电机组的噪声能够被控制于较低的噪声水平。
文档编号F01N1/24GK102913398SQ20121041009
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者夏博雯, 谢凌志, 林胜, 彭若龙 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司