本發(fā)明涉及噪聲控制的技術領域，特別是涉及一種能消除大型雙曲線自然通風逆流濕式冷卻塔噪聲空氣傳播的雙曲線型冷卻塔消聲系統(tǒng)。

背景技術：

雙曲線自然通風濕式逆流冷卻塔是目前電廠的一種冷卻塔形式，自然通風逆流濕式冷卻塔噪聲屬于中高頻、高強、穩(wěn)態(tài)噪聲，來源于塔中相當于暴雨強度數(shù)十倍的高密度落水對池水的大面積連續(xù)性直接撞擊。由于其聲源龐大、聲功率級強，頻帶寬、傳播距離遠，影響范圍達數(shù)百米。在電廠中，自然通風逆流濕式冷卻塔淋水噪聲成為重要的噪聲源。由于有些電廠的位置比較特殊，冷卻塔距離居民區(qū)較近，冷卻塔噪聲已經(jīng)嚴重的影響了居民的日常生活。

自然通風冷卻塔靠塔內(nèi)外的空氣密度差或自然風力形成的空氣對流作用進行通風的冷卻塔。為了保證自然通風冷卻塔進風風量，冷卻塔進風口一般都較高，進風有效面積大。如果要達到屏蔽效果，隔聲屏障應當高于冷卻塔進風口高度，為了防止對風壓造成的損失，進風的路徑愈短愈好。隔聲屏障的高度與冷卻塔進風口之間的距離形成一對相互制約的矛盾體。隔聲屏障愈高，屏蔽效果愈好，隔聲屏障與冷卻塔進風口之間的距離愈遠，繞射聲波愈多，屏蔽效果愈差。同時，愈高的隔聲屏障，對隔聲屏障結(jié)構(gòu)抗風壓提出來愈高的要求，工程造價也就愈高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種塔外聲波阻隔，設置階梯式隔聲屏，縮短進風氣流路徑，減少風壓損失，可以有效消除雙曲線型冷卻塔的從進風口傳播的落水噪聲，使用模塊式造價低、施工速度快、耐候性好、景觀效果好經(jīng)濟實用的冷卻塔消聲系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種雙曲線型冷卻塔消聲系統(tǒng)，由裝飾吸聲模塊、觀察采光模塊、安裝支撐結(jié)構(gòu)、模塊安裝緊固結(jié)構(gòu)及維護通道組成，所述的裝飾吸聲模塊規(guī)格統(tǒng)一，由鋼結(jié)構(gòu)框架、內(nèi)側(cè)吸聲面、外側(cè)隔聲裝飾面、彈性隔振膠條及頂部安裝吊環(huán)組成；所述的觀察采光模塊由鋼結(jié)構(gòu)框架、內(nèi)隔振安裝構(gòu)件、隔聲玻璃、外隔振定位構(gòu)件組成，外形規(guī)格及配置與裝飾吸聲模塊一致；所述的安裝支撐結(jié)構(gòu)由承力鋼結(jié)構(gòu)、混凝土基座、防水隔墻組成；所述的模塊安裝緊固結(jié)構(gòu)由底部放置裝飾吸聲模塊的槽形型鋼、上部裝飾吸聲模塊安裝卡扣式可調(diào)緊固件的l形型鋼、中部支撐裝飾吸聲模塊的支撐型鋼組成，槽形型鋼靠里側(cè)安裝緊固螺栓，底部設置泄水孔。

由于雙曲線型冷卻塔消聲系統(tǒng)隔聲屏障有較高的水平高度，迎風面積大。所以，隔聲屏障的抗風荷載能力就成為消聲系統(tǒng)設計的重中之重。根據(jù)隔聲屏障的抗震性能及當?shù)刈畲箫L荷載、雪荷載建立模型計算，確定隔聲屏障的鋼結(jié)構(gòu)及基礎設計方案。支撐鋼結(jié)構(gòu)的主立柱為h型鋼，立柱下部設置法蘭底板及加勁肋，設置混凝土澆筑基座，混凝土地面使用化學螺栓植筋，法蘭底板與混凝土基座緊固連接。h型鋼之間使用其他型鋼水平橫向、縱向及斜叉可靠焊接，之間設置加強節(jié)點鋼板，保證支撐鋼結(jié)構(gòu)的抗風荷載能力。鋼結(jié)構(gòu)表面作二道防銹底漆、二道面漆防腐涂裝。

模塊安裝緊固結(jié)構(gòu)安裝在承力鋼結(jié)構(gòu)上，多塊裝飾吸聲模塊垂直安裝在冷卻塔外形成以冷卻塔為中心的弧形隔聲屏障，弧形隔聲屏障有多層，外層設置在防水隔墻上，內(nèi)層設置在冷卻塔進風口頂端外，二層弧形隔聲屏障之間水平重疊，形成外低內(nèi)高形的階梯式多層弧形隔聲屏障；雙曲線型冷卻塔是目前國內(nèi)電廠應用最為廣泛的一種冷卻塔形式，但其熱力性能受環(huán)境因素影響較大，尤其是環(huán)境側(cè)風的作用使塔周向進風極不均勻，減小了塔內(nèi)通風量，嚴重降低了其冷卻效率。由于冷卻塔落水噪聲的頻譜以中高頻成分為主，通過設置階梯式排列的隔聲吸聲體的辦法可以削弱繞射聲波對受聲點的影響，所以采用階梯式排列的隔聲吸聲體隔斷并吸收冷卻塔聲源到達受聲點的直達聲波可以取得良好的降噪效果。既可縮短進風氣流路徑，避免側(cè)風帶來的不利影響，可以穩(wěn)定進氣氣流流速，最大限度的減少氣流壓力損失。

冷卻塔落水噪聲的影響范圍：落水噪聲的聲源為內(nèi)置的一片圓形水面，腔體內(nèi)聲波通過進風口向外傳播，所以可將進風口視為聲源邊緣，其龐大特殊的弧面出聲口使“附近區(qū)域”內(nèi)的聲波并不立即按“點聲源”的距離衰減規(guī)律衰減，在這個由近及遠的“附近區(qū)域”內(nèi)存在著一個按環(huán)狀柱面波向外擴散，隨著傳播距離的增加，由于能量分散開來，聲壓級不斷下降。聲源直接輻射的聲壓與離聲源的距離成反比。地面上的聲源（即所謂的半自由聲場），離聲源一米，距離增加每一倍，噪聲聲級下降3db(a)。如果以進風口集水池邊外1m最大噪聲聲級為88db(a)，在不考慮空氣及地面吸聲的因素情況下，隨著距離的增加，噪聲聲級衰減量可按如下估算：

在進風口邊緣外3m（加2m）最大噪聲聲級為85db(a)；

在進風口邊緣外7m（加4m）最大噪聲聲級為82db(a)；

在進風口邊緣外15m（加8m）最大噪聲聲級為79db(a)；

在進風口邊緣外31m（加16m）最大噪聲聲級為76db(a)；

在進風口邊緣外63m（加32m）最大噪聲聲級為73db(a)；

在進風口邊緣外127m（加64m）最大噪聲聲級為70db(a)；

在進風口邊緣外255m（加128m）最大噪聲聲級為67db(a)。

以上估算是以距離噪聲敏感點最近的進風口傳播的噪聲影響。由于大型雙曲線冷卻塔底部進風口直徑約100m，在進風口半徑的端點處傳播的噪聲影響，相對最近的進風口增加了50m的衰減距離。如果設置了聲屏障，對噪聲敏感點而言，衰減就更大了。目前，在冷卻塔進風口外地面設置高度高于冷卻塔進風口的隔聲屏障，以阻隔冷卻塔噪聲的傳播途徑，將居民區(qū)置于隔聲屏障的聲影區(qū)。

如果噪聲敏感點僅是冷卻塔外的某個方向，冷卻塔側(cè)面進風口距離該方向的噪聲敏感點越遠，噪聲的影響越小，消聲的要求也相應減少。根據(jù)等效消聲原則，階梯式弧形隔聲屏障的層數(shù)根據(jù)消聲的要求而相應減少。可以在滿足消聲量的同時，減少工程量，節(jié)約工程投資。在冷卻塔進風口逐步遠離噪聲敏感點的位置，階梯式弧形隔聲屏障層數(shù)按照最內(nèi)層、中間靠內(nèi)層、次外層、次內(nèi)層、中間靠外層、最外層的順序遞次減少。最內(nèi)層弧形隔聲屏障主要阻隔冷卻塔水面落水噪聲往進風口頂部進入上部空間傳播，由于冷卻塔落水噪聲屬于中高頻，聲波的繞射能力相對較弱。先減少最內(nèi)層弧形隔聲屏障對消聲影響較小。減少中間靠內(nèi)層，次內(nèi)層、中間靠外層仍可以阻隔落水噪聲的水平傳播；減少次外層，最外層、中間靠外層仍可以阻隔落水噪聲的水平傳播；減少次內(nèi)層，中間靠內(nèi)層仍可以阻隔落水噪聲的水平傳播；減少中間靠外層，最外層仍可以阻隔落水噪聲與地面的反射，破壞半自由聲場的形成，可加大隨距離增加噪聲聲級的衰減幅度。

所述的裝飾吸聲模塊由鋼結(jié)構(gòu)框架、外側(cè)裝飾鋼板，裝飾鋼板折邊固定在鋼結(jié)構(gòu)框架側(cè)面，裝飾鋼板內(nèi)涂裝隔音阻尼漿，形成隔聲裝飾面；內(nèi)側(cè)吸聲面從內(nèi)往外遞次為吸聲材料、防水透聲薄膜、百葉式穿孔板；鋼結(jié)構(gòu)框架頂部內(nèi)側(cè)、底部分別設置彈性隔振膠條；垂直安裝的裝飾吸聲模塊之間預留10mm左右的間隙，使用結(jié)構(gòu)膠封閉；裝飾吸聲模塊由鍍鋅方管內(nèi)框，外敷設裝飾鋼板，裝飾鋼板折邊，用鉚釘固定在鍍鋅方管內(nèi)框形成。裝飾吸聲模塊的外表面形成類似于鋁塑板的裝飾效果，裝飾鋼板造價低、耐候性強，顏色與環(huán)境色彩協(xié)調(diào)，有利于提高冷卻塔消聲系統(tǒng)的景觀效果。

由于冷卻塔消聲系統(tǒng)系以冷卻塔中心為圓心的多層同心圓造型，裝飾吸聲模塊系平面結(jié)構(gòu)，多塊裝飾吸聲模塊沿圓弧形布置，不妨礙其景觀效果。但是，多層同心圓造型會產(chǎn)生各個同心圓造型的曲率不一致，越靠內(nèi)層，曲率越大。為了提高施工效率，以內(nèi)層的最大曲率所需要的槽形型鋼內(nèi)有效槽的寬度作為所有模塊安裝結(jié)構(gòu)的槽形型鋼。對曲率較小的通過槽形型鋼靠里側(cè)安裝緊固螺栓對裝飾吸聲模塊的緊固來保證安裝的牢固性。使用槽形型鋼及安裝卡扣式可調(diào)緊固件，安裝牢固快捷，有效提高安裝工作效率，降低設置成本。

所述的觀察采光模塊的內(nèi)隔振安裝構(gòu)件安裝在鋼結(jié)構(gòu)框架里的內(nèi)側(cè)，隔聲玻璃安裝在內(nèi)隔振安裝構(gòu)件上，外隔振定位構(gòu)件安裝隔聲玻璃外，觀察采光模塊間隔安裝在外層弧形隔聲屏障中的防水隔墻上；在聲屏障外就可以透過采光隔聲玻璃觀察了解設備工作情況，減少設備噪聲對操作人員的影響，滿足工作面的采光觀察，以利于管理人員對冷卻塔系統(tǒng)的操作、維護。模塊安裝結(jié)構(gòu)安裝在地面防水隔墻上，可以保證裝飾吸聲模塊底部免受雨水腐蝕，同時，作為風冷卻塔消聲系統(tǒng)的防撞措施。

所述的維護通道系設置在外層弧形隔聲屏障中部，維護通道正對的第二層弧形隔聲屏障延伸至防水隔墻上，第二層弧形隔聲屏障延伸部分的寬度大于維護通道寬度的三倍。設置維護通道作為操作人員的進出通道。寬度為通道框架寬度的三倍。起到隔聲屏障作用，可以防止聲波通過維護通道往外傳播。

所述的百葉式穿孔板安裝時系開口向下，面對聲源方向。由于雙曲線自然通風濕式逆流冷卻塔的聲源主要是落水聲，聲源方向在冷卻塔下部的水池，開口向下的百葉式穿孔板有利于吸收落水聲，同時，有效防止雨水對吸聲材料的侵襲，保證裝飾吸聲模塊的耐候性，延長使用壽命。

所述的弧形隔聲屏障的包圍面根據(jù)噪聲敏感點的位置確定，弧形隔聲屏障的層數(shù)、間距、二層弧形隔聲屏障水平重疊比例部分根據(jù)消聲降噪量要求確定。所述的弧形隔聲屏障的包圍面根據(jù)噪聲敏感點的位置確定，二層弧形隔聲屏障之間的間距、二層弧形隔聲屏障水平重疊比例部分根據(jù)消聲降噪量要求確定。根據(jù)冷卻塔噪聲影響區(qū)域，可以設置完整圓形的消聲結(jié)構(gòu)，也可設置部分圓弧形消聲結(jié)構(gòu)。二層弧形隔聲屏障之間的間距越小，二層弧形隔聲屏障水平重疊比例越多，吸聲材料越厚消聲降噪量越大。

消聲降噪量要求很高時，將二塊裝飾吸聲模塊的裝飾鋼板面相粘接，形成復合隔聲吸聲模塊，安裝在外層以內(nèi)的弧形隔聲屏障，形成雙面吸聲的消聲插片。雙面吸聲可以減小隔聲裝飾面的反射聲波，可極大地提高消聲系統(tǒng)的消聲量，滿足消聲降噪量很高的要求。

本發(fā)明相對現(xiàn)有技術的有益效果是：

1、外低內(nèi)高形的階梯式多層弧形隔聲屏障，可以有效消除雙曲線型冷卻塔的從進風口傳播的落水噪聲；2、縮短進風氣流路徑，避免側(cè)風帶來的不利影響，穩(wěn)定進氣氣流流速，最大限度的減少氣流壓力損失；3、裝飾吸聲模塊、觀察采光模塊統(tǒng)一規(guī)格，可在加工廠內(nèi)統(tǒng)一制作，使用模塊緊固構(gòu)件，提高現(xiàn)場安裝工作效率，降低設置成本；4、裝飾吸聲模塊裝飾性好，耐候性好，有利于提高隔聲結(jié)構(gòu)的景觀效果；5、方便消聲系統(tǒng)及冷卻塔維護。

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步的說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實施例的俯視圖。

圖2是側(cè)面剖視構(gòu)造圖。

圖3是裝飾吸聲模塊、模塊安裝緊固結(jié)構(gòu)正視圖。

圖4是圖3的側(cè)視圖。

圖5是觀察采光模塊正視圖。

圖6是圖5的側(cè)視圖。

圖7是維護通道正視圖。

圖8是圖7的俯視圖。

圖9是本發(fā)明第二實施例的側(cè)面剖視構(gòu)造圖。

圖10是圖9的局部放大圖。

圖中1.裝飾吸聲模塊，11.鋼結(jié)構(gòu)框架，12.彈性隔振膠條，13.安裝吊環(huán)，14.裝飾鋼板，15.隔音阻尼漿，16.吸聲材料，17.防水透聲薄膜，18.百葉式穿孔板，19.結(jié)構(gòu)膠，2.觀察采光模塊，21.鋼結(jié)構(gòu)框架，22.內(nèi)隔振安裝構(gòu)件，23.隔聲玻璃，24.外隔振定位構(gòu)件，3.安裝支撐結(jié)構(gòu)，31.承力鋼結(jié)構(gòu)，32.混凝土基座，33.防水隔墻，4.模塊安裝緊固結(jié)構(gòu)，41.槽形型鋼，42.卡扣式可調(diào)緊固件，43.l形型鋼，44.支撐型鋼，45.緊固螺栓，46.泄水孔，5.維護通道，6.冷卻塔，61.冷卻塔進風口，62.地面，63.噪聲敏感點。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點、更加清楚明白，使本領域普通技術人員易于實施。以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在圖1、2所示的第一實施例中，雙曲線型冷卻塔消聲系統(tǒng)，由裝飾吸聲模塊（1）、觀察采光模塊（2）、安裝支撐結(jié)構(gòu)（3）、模塊安裝緊固結(jié)構(gòu)（4）及維護通道（5）組成，所述的裝飾吸聲模塊（1）規(guī)格統(tǒng)一，由鋼結(jié)構(gòu)框架（11）、內(nèi)側(cè)吸聲面、外側(cè)隔聲裝飾面、彈性隔振膠條（12）及頂部安裝吊環(huán)（13）組成；所述的觀察采光模塊（2）由鋼結(jié)構(gòu)框架（21）、內(nèi)隔振安裝構(gòu)件（22）、隔聲玻璃（23）、外隔振定位構(gòu)件組成（24），外形規(guī)格及配置與裝飾吸聲模塊（1）一致；所述的安裝支撐結(jié)構(gòu)（3）由承力鋼結(jié)構(gòu)（31）、混凝土基座（32）、防水隔墻（32）組成；所述的模塊安裝緊固結(jié)構(gòu)（4）由底部放置裝飾吸聲模塊（1）的槽形型鋼（41）、上部裝飾吸聲模塊（1）安裝卡扣式可調(diào)緊固件（42）的l形型鋼（43）、中部支撐裝飾吸聲模塊（1）的支撐型鋼（44）組成，槽形型鋼（41）靠里側(cè)安裝緊固螺栓（45），底部設置泄水孔（46）。

模塊安裝緊固結(jié)構(gòu)（4）安裝在承力鋼結(jié)構(gòu)（31）上，多塊裝飾吸聲模塊（1）垂直安裝在冷卻塔（6）外形成以冷卻塔（6）為中心的弧形隔聲屏障，弧形隔聲屏障有多層，外層設置在防水隔墻（33）上，內(nèi)層設置在冷卻塔進風口（61）頂端外，二層弧形隔聲屏障之間水平重疊，形成外低內(nèi)高形的階梯式多層弧形隔聲屏障。

當噪聲敏感點僅是冷卻塔外的某個方向，在冷卻塔進風口（61）逐步遠離噪聲敏感點（63）的位置，階梯式弧形隔聲屏障層數(shù)按照最內(nèi)層、中間靠內(nèi)層、次外層、次內(nèi)層、中間靠外層、最外層的順序遞次減少。

圖3、4所示的所述的裝飾吸聲模塊（1）由鋼結(jié)構(gòu)框架（11）、外側(cè)裝飾鋼板（14），裝飾鋼板（14）折邊固定在鋼結(jié)構(gòu)框架（11）側(cè)面，裝飾鋼板（14）內(nèi)涂裝隔音阻尼漿（15），形成隔聲裝飾面；內(nèi)側(cè)吸聲面從內(nèi)往外遞次為吸聲材料（16）、防水透聲薄膜（17）、百葉式穿孔板（18）；鋼結(jié)構(gòu)框架（11）頂部內(nèi)側(cè)、底部分別設置彈性隔振膠條（12）；垂直安裝的裝飾吸聲模塊（1）之間預留10mm左右的間隙，使用結(jié)構(gòu)膠（19）封閉。

圖5、6所示的觀察采光模塊所述的觀察采光模塊（2）的內(nèi)隔振安裝構(gòu)件（22）安裝在鋼結(jié)構(gòu)框架（21）里的內(nèi)側(cè)，隔聲玻璃（23）安裝在內(nèi)隔振安裝構(gòu)件（22）上，外隔振定位構(gòu)件（24）安裝隔聲玻璃（23）外，觀察采光模塊（2）間隔安裝在外層弧形隔聲屏障中的防水隔墻（33）上。

所述的百葉式穿孔板（18）安裝時系開口向下，面對聲源方向。

圖7、8所示的所述的維護通道（5）系設置在外層弧形隔聲屏障中部，維護通道（5）正對的第二層弧形隔聲屏障延伸至防水隔墻（33）上，第二層弧形隔聲屏障延伸部分的寬度大于維護通道（5）寬度的三倍。

在圖9、10所示的第二實施例中，消聲降噪量要求很高時，將二塊裝飾吸聲模塊（1）的裝飾鋼板（14）面相粘接，形成復合隔聲吸聲模塊，安裝在外層以內(nèi)的弧形隔聲屏障，形成雙面吸聲的消聲插片。

對雙曲線型冷卻塔設置消聲系統(tǒng)，可按照如下步驟：

1、通過對雙曲線型冷卻塔噪聲源分布情況及對敏感點實際影響的評估測量和分析得出噪聲評價；

2、確定噪聲控制方向及總降噪量；

3、制定雙曲線型冷卻塔噪聲控制設計方案（包括：弧形隔聲屏障的層數(shù)、高度、間距、二層弧形隔聲屏障之間水平重疊比例、是否實施雙面吸聲的弧形隔聲屏障方案等）；

4、現(xiàn)場調(diào)查，預測評估，確定設計方案；

5、施工方案確定，繪制施工圖紙，節(jié)點設計圖；

6、現(xiàn)場放樣，混凝土基座（32）、防水隔墻施工（33）、安裝支撐結(jié)構(gòu)（3）施工；

7、裝飾吸聲模塊（1）、觀察采光模塊（2）在加工廠內(nèi)統(tǒng)一制作；

8、現(xiàn)場吊裝裝飾吸聲模塊（1），由內(nèi)層至外層逐層安裝。現(xiàn)將裝飾吸聲模塊（1）底部放入槽形型鋼（41），裝飾吸聲模塊（1）頂部使用卡扣式可調(diào)緊固件（42）緊固，緊固螺栓（45）緊固裝飾吸聲模塊（1）底部；

9、外層根據(jù)設計，間斷安裝觀察采光模塊（2），預留維護通道（5）；

10、吊裝裝飾吸聲模塊（1）、觀察采光模塊（2）之間的間隙使用結(jié)構(gòu)膠（19）封閉。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而己，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等以及應用于非雙曲線型冷卻塔消聲的其它場合。均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。