本實用新型涉及一種用于冷卻塔的降噪裝置，特別是涉及一種冷卻塔消聲管陣列式降噪裝置。

背景技術：

冷卻塔是一種利用水與空氣流動接觸后進行熱濕交換，來達到除去循環(huán)水的余熱以降低循環(huán)水溫的裝置，其一般包括冷卻塔本體、冷卻塔立柱和落水池，冷卻塔本體通過冷卻塔立柱安裝在落水池上方?；鹆Πl(fā)電機組、制冷空調(diào)機組、空氣分離裝置等運行時，為降低循環(huán)用水溫度、保證系統(tǒng)正常運行，常采用冷卻塔對循環(huán)水進行冷卻處理。通常按塔中空氣流動的動力來源可將冷卻塔分為機力通風冷卻塔和自然通風冷卻塔兩類。

冷卻塔在運行時，通常會產(chǎn)生81dB(A)以上的高聲壓級噪聲。對于機力通風冷卻塔，其噪聲一般由①風機進排氣噪聲②風機減速器和電動機噪聲③淋水噪聲④冷卻塔水泵、配管和閥門噪聲等四部分組成，其中①風機進排氣噪聲及③淋水噪聲為主要噪聲。對于自然通風冷卻塔，其噪聲一般由③淋水噪聲④冷卻塔水泵、配管和閥門噪聲組成，其中③淋水噪聲是主要噪聲源。可見③淋水噪聲是所有冷卻塔最重要的噪聲污染源之一。

當冷卻塔對周圍環(huán)境構成噪聲污染時，需依據(jù)《聲環(huán)境質(zhì)量標準》GB 3096-2008和《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》GB 12348-2008等相關國家標準與規(guī)范的指標要求進行冶理。目前對冷卻塔的噪聲治理措施通常有兩種：一種是設置聲屏障，另一種是設置進排風消聲裝置。前者的降噪效果稍差，后者降噪效果好，但造價高。但兩種方法均會形成風阻，且后者的風阻更大，嚴重時會使循環(huán)水的出水溫度升高，大大降低冷卻塔的冷卻效果。若采用阻力較小的聲屏障時，《工業(yè)循環(huán)水冷卻設計規(guī)范》(GB/T 50102-2014)規(guī)定：“塔與其它建筑物的凈距不應小于塔的進風口高度的2倍”，聲屏障也屬建筑物，需遵循此規(guī)范，應離塔遠距離設置，而通常此距離內(nèi)冷卻塔周圍又有其他的建筑物或設備/設置、地下埋管等妨礙施工，導致聲屏障工程量大大增加、隔聲效果大幅下降等缺陷產(chǎn)生。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種冷卻塔消聲管陣列式降噪裝置。

為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型提供的一種冷卻塔消聲管陣列式降噪裝置，包括安裝在冷卻塔立柱上的消聲器固定托盤，所述消聲器固定托盤內(nèi)插裝有消聲管陣列，所述消聲管陣列的頂面上鋪設有折彎結構的網(wǎng)狀物層，所述網(wǎng)狀物層的層高為100～300mm，所述網(wǎng)狀物層的目數(shù)為1～300目，所述消聲管陣列的底面與集水池的最高水位線之間的距離為-100～1000mm，所述消聲管陣列由以叉排或順排方式排列的消聲管組成，所述消聲管由輕質(zhì)、防腐的材料制成，所述消聲管的管長為100～2000mm，所述消聲管的外徑為(直徑)15～500mm，所述消聲管的壁厚為0.1～20mm，所述消聲器固定托盤的底板上設有漏水孔，所述漏水孔的目數(shù)為1～300目。

通過在冷卻塔立柱上對應冷卻塔本體下方的位置加設消聲管陣列，這樣，在水滴落入消聲管陣列時，一部分水滴會擊打在消聲管的橫斷面上，因固有頻率差異大、水滴與消聲管管壁不形成全接觸，所以不易激發(fā)噪聲，最終水滴因與消聲管管壁接觸產(chǎn)生吸附力或摩擦力，從而使水滴緩慢流入集水池，另一部分水滴在下落過程中因水滴本身的橫向漂移及消聲管管壁間的吸附力，最終也會在消聲管管壁上形成貼附流或附壁螺旋流，使水滴緩慢流入集水池，從而達到降噪目的，只有很少一部分水滴會直接滴入集水池，形成對液面的沖擊，但由于整體沖擊動能的大幅削弱，所以淋水噪聲會大幅下降；同時，單個消聲管對管內(nèi)水滴進入集水池內(nèi)的水流噪聲也起到類隔聲屏式的隔聲效果，也可從一定程度上降低淋水噪聲，從而達到整體消聲的目的；而且，在消聲管陣列的頂面上鋪設的折彎結構的網(wǎng)狀物層可將單個水滴分割為多個更小的水滴，從而達到強化消聲管陣列的消聲降噪效果的目的。

在上述方案中，所述消聲器固定托盤上沿橫向和縱向分別設有用于定位所述消聲管的消聲管定位線。加設的消聲管定位線實現(xiàn)了單個消聲管的定位，這樣，一方面，方便了消聲管的插裝；另一方面，也方便了消聲管后期的維護更換；再一方面，確保了消聲管在使用過程中的穩(wěn)固性。

在上述方案中，所述消聲器固定托盤的底面上安裝有消聲器支撐立柱。加設的消聲器支撐立柱確保了消聲管陣列在使用過程中的穩(wěn)固性。

在上述方案中，所述消聲管由輕質(zhì)、防腐且內(nèi)阻尼大的材料制成。通過采用輕質(zhì)、防腐且內(nèi)阻尼大的材料制作消聲管，這樣，消聲管的質(zhì)量輕便于安裝，耐腐蝕使用壽命長，內(nèi)阻尼大降噪效果好。

在上述方案中，所述消聲管為PVC管。

在上述方案中，所述網(wǎng)狀物層的層數(shù)為1～3層。

在上述方案中，所述網(wǎng)狀物層由內(nèi)阻尼大的材料制成。通過采用內(nèi)阻尼大的材料制作網(wǎng)狀物層，這樣，網(wǎng)狀物層的降噪效果好。

在上述方案中，所述網(wǎng)狀物層為不銹鋼絲網(wǎng)。

在上述方案中，所述消聲器固定托盤的底板由內(nèi)阻尼大的材料制成。通過采用內(nèi)阻尼大的材料制作消聲器固定托盤的底板，這樣，消聲器固定托盤的底板的降噪效果好。

在上述方案中，所述消聲器固定托盤的底板為不銹鋼板網(wǎng)。

為更好理解本實用新型的作用原理，下面介紹下淋水噪聲產(chǎn)生的機理：

淋水噪聲的產(chǎn)生通常由兩方面的原因引起：一是自從高空下落的淋水水滴直接沖擊到集水池水面時輻射出的尖脈沖擊聲，其能量正比于水滴動能和水滴濺落速度的三次方，噪聲頻譜呈寬頻帶特性，并且隨水滴大小A和濺落沖擊速度V變化，峰值頻率一般在F＝V/A附近的一個較平緩的區(qū)域內(nèi)。對于給定大小的水滴，濺落沖擊速度V每增加1倍，聲級增加13～17dB(A)，其聲能的大小與淋水密度、水的降落高度成正比，并與塔內(nèi)的通風速度有關，因為向上的氣流會減弱水滴的降落速度。另外其頻譜特性還與冷卻塔集水池的水深有關，池水越深，產(chǎn)生的低頻成分越強，噪聲傳得越遠。二是水滴產(chǎn)生的氣泡體積脈動所輻射的噪聲，其頻譜一般在500～10000Hz之間,有比較尖銳的高于沖擊聲的峰值。長期的測試證明，噪聲值可達75～100dB(A)。

本實用新型與現(xiàn)有技術對比，充分顯示其優(yōu)越性在于：

1、通過在冷卻塔立柱上對應冷卻塔本體下方的位置加設消聲管陣列，這樣，在水滴落入消聲管陣列時，一部分水滴會擊打在消聲管的橫斷面上，因固有頻率差異大、水滴與消聲管管壁不形成全接觸，所以不易激發(fā)噪聲，最終水滴因與消聲管管壁接觸產(chǎn)生吸附力或摩擦力，從而使水滴緩慢流入集水池，另一部分水滴在下落過程中因水滴本身的橫向漂移及消聲管管壁間的吸附力，最終也會在消聲管管壁上形成貼附流或附壁螺旋流，使水滴緩慢流入集水池，從而達到降噪目的，只有很少一部分水滴會直接滴入集水池，形成對液面的沖擊，但由于整體沖擊動能的大幅削弱，所以淋水噪聲會大幅下降；

2、單個消聲管對管內(nèi)水滴進入集水池內(nèi)的水流噪聲也起到類隔聲屏式的隔聲效果，也可從一定程度上降低淋水噪聲，從而達到整體消聲的目的；

3、在消聲管陣列的頂面上鋪設的折彎結構的網(wǎng)狀物層可將單個水滴分割為多個更小的水滴，從而達到強化消聲管陣列的消聲降噪效果的目的；

4、加設的消聲管定位線實現(xiàn)了單個消聲管的定位，這樣，一方面，方便了消聲管的插裝；另一方面，也方便了消聲管后期的維護更換；再一方面，確保了消聲管在使用過程中的穩(wěn)固性；

5、加設的消聲器支撐立柱確保了消聲管陣列在使用過程中的穩(wěn)固性；

6、通過采用輕質(zhì)、防腐且內(nèi)阻尼大的材料制作消聲管，這樣，消聲管的質(zhì)量輕便于安裝，耐腐蝕使用壽命長，內(nèi)阻尼大降噪效果好；

7、通過采用內(nèi)阻尼大的材料制作網(wǎng)狀物層，這樣，網(wǎng)狀物層的降噪效果好；

8、通過采用內(nèi)阻尼大的材料制作消聲器固定托盤的底板，這樣，消聲器固定托盤的底板的降噪效果好。

附圖說明

圖1為本實用新型的使用狀態(tài)結構示意圖；

圖2為去掉冷卻塔本體后的結構示意圖；

圖3為圖2去掉網(wǎng)狀物層3后的結構示意圖；

圖4為圖3的仰視結構示意圖；

圖5為實施例1治理前后冷卻塔外1m，地面以上1.2m處頻譜測量結果對比圖；

圖6為實施例2治理前后冷卻塔外1m，地面以上1.2m處頻譜測量結果對比圖；

圖7為實施例3治理前后冷卻塔外1m，地面以上1.2m處頻譜測量結果對比圖。

圖中：消聲器固定托盤1，漏水孔1a，消聲管陣列2，消聲管2a，網(wǎng)狀物層3，消聲器支撐立柱4，冷卻塔立柱a，集水池b，冷卻塔本體c。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解為對本實用新型的限制。

本實施例提供一種冷卻塔消聲管陣列式降噪裝置，包括安裝在冷卻塔立柱a上的消聲器固定托盤1，所述消聲器固定托盤1內(nèi)插裝有消聲管陣列2，所述消聲管陣列2的頂面上鋪設有折彎結構的網(wǎng)狀物層3，所述網(wǎng)狀物層3的層高為100～300mm，所述網(wǎng)狀物層3的目數(shù)為1～300目，所述消聲管陣列2的底面與集水池b的最高水位線之間的距離為-100～1000mm，所述消聲管陣列2由以叉排或順排方式排列的消聲管2a組成，所述消聲管2a由輕質(zhì)、防腐的材料制成，所述消聲管2a的管長為100～2000mm，所述消聲管2a的外徑為(直徑)15～500mm，所述消聲管2a的壁厚為0.1～20mm，所述消聲器固定托盤1的底板上設有漏水孔1a，所述漏水孔1a的目數(shù)為1～300目。

通過在冷卻塔立柱a上對應冷卻塔本體c下方的位置加設消聲管陣列2，這樣，在水滴落入消聲管陣列2時，一部分水滴會擊打在消聲管2a的橫斷面上，因固有頻率差異大、水滴與消聲管2a管壁不形成全接觸，所以不易激發(fā)噪聲，最終水滴因與消聲管2a管壁接觸產(chǎn)生吸附力或摩擦力，從而使水滴緩慢流入集水池b，另一部分水滴在下落過程中因水滴本身的橫向漂移及消聲管2a管壁間的吸附力，最終也會在消聲管2a管壁上形成貼附流或附壁螺旋流，使水滴緩慢流入集水池b，從而達到降噪目的，只有很少一部分水滴會直接滴入集水池b，形成對液面的沖擊，但由于整體沖擊動能的大幅削弱，所以淋水噪聲會大幅下降；同時，單個消聲管2a對管內(nèi)水滴進入集水池b內(nèi)的水流噪聲也起到類隔聲屏式的隔聲效果，也可從一定程度上降低淋水噪聲，從而達到整體消聲的目的；而且，在消聲管陣列2的頂面上鋪設的折彎結構的網(wǎng)狀物層3可將單個水滴分割為多個更小的水滴，從而達到強化消聲管陣列2的消聲降噪效果的目的。

上述消聲器固定托盤1上沿橫向和縱向分別設有用于定位所述消聲管2a的消聲管定位線。加設的消聲管定位線實現(xiàn)了單個消聲管2a的定位，這樣，一方面，方便了消聲管2a的插裝；另一方面，也方便了消聲管2a后期的維護更換；再一方面，確保了消聲管2a在使用過程中的穩(wěn)固性。所述消聲器固定托盤1的底面上安裝有消聲器支撐立柱4。加設的消聲器支撐立柱4確保了消聲管陣列2在使用過程中的穩(wěn)固性。所述消聲器固定托盤1的底板由內(nèi)阻尼大的材料制成。通過采用內(nèi)阻尼大的材料制作消聲器固定托盤1的底板，這樣，消聲器固定托盤1的底板的降噪效果好。所述消聲器固定托盤1的底板為不銹鋼板網(wǎng)。

上述消聲管2a由輕質(zhì)、防腐且內(nèi)阻尼大的材料制成。通過采用輕質(zhì)、防腐且內(nèi)阻尼大的材料制作消聲管2a，這樣，消聲管2a的質(zhì)量輕便于安裝，耐腐蝕使用壽命長，內(nèi)阻尼大降噪效果好。所述消聲管2a為PVC管。

上述網(wǎng)狀物層3的層數(shù)為1～3層。所述網(wǎng)狀物層3由內(nèi)阻尼大的材料制成。通過采用內(nèi)阻尼大的材料制作網(wǎng)狀物層3，這樣，網(wǎng)狀物層3的降噪效果好。所述網(wǎng)狀物層3為不銹鋼絲網(wǎng)。

本實施例通過在冷卻塔立柱a上對應冷卻塔本體c下方的位置加設消聲管陣列2，這樣，在水滴落入消聲管陣列2時，一部分水滴會擊打在消聲管2a的橫斷面上，因固有頻率差異大、水滴與消聲管2a管壁不形成全接觸，所以不易激發(fā)噪聲，最終水滴因與消聲管2a管壁接觸產(chǎn)生吸附力或摩擦力，從而使水滴緩慢流入集水池b，另一部分水滴在下落過程中因水滴本身的橫向漂移及消聲管2a管壁間的吸附力，最終也會在消聲管2a管壁上形成貼附流或附壁螺旋流，使水滴緩慢流入集水池b，從而達到降噪目的，只有很少一部分水滴會直接滴入集水池b，形成對液面的沖擊，但由于整體沖擊動能的大幅削弱，所以淋水噪聲會大幅下降；單個消聲管2a對管內(nèi)水滴進入集水池b內(nèi)的水流噪聲也起到類隔聲屏式的隔聲效果，也可從一定程度上降低淋水噪聲，從而達到整體消聲的目的；在消聲管陣列2的頂面上鋪設的折彎結構的網(wǎng)狀物層3可將單個水滴分割為多個更小的水滴，從而達到強化消聲管陣列2的消聲降噪效果的目的；加設的消聲管定位線實現(xiàn)了單個消聲管2a的定位，這樣，一方面，方便了消聲管2a的插裝；另一方面，也方便了消聲管2a后期的維護更換；再一方面，確保了消聲管2a在使用過程中的穩(wěn)固性；加設的消聲器支撐立柱4確保了消聲管陣列2在使用過程中的穩(wěn)固性；通過采用輕質(zhì)、防腐且內(nèi)阻尼大的材料制作消聲管2a，這樣，消聲管2a的質(zhì)量輕便于安裝，耐腐蝕使用壽命長，內(nèi)阻尼大降噪效果好；通過采用內(nèi)阻尼大的材料制作網(wǎng)狀物層3，這樣，網(wǎng)狀物層3的降噪效果好；通過采用內(nèi)阻尼大的材料制作消聲器固定托盤1的底板，這樣，消聲器固定托盤1的底板的降噪效果好。

實施例1：

以對直徑為74m的自然通風冷卻塔的淋水噪聲治理為例，冷卻塔進風口高度為6.5米，塔高90m，已在塔外13m處設置12m高屏障2，屏障2外30m處有6m高敏感建筑物，敏感建筑物所在地聲環(huán)境功能類別為2類，即敏感建筑物聲環(huán)境適用的標準限值為：晝間噪聲不高于60dB(A)，夜間噪聲不高于50dB(A)。

在安裝本裝置前，該冷卻塔1外1m地面以上1.2m處測得噪聲聲壓級為88.1dB(A)。為降低冷卻塔對廠外敏感建筑物的噪音污染，前期在冷卻塔外13m處設置12m高屏障2，此種措施下敏感建筑物處的聲壓級為58.7dB(A)，超過了其夜間環(huán)境噪聲50dB(A)的標準限值，即不能達標。

在安裝本裝置后，該冷卻塔外1m地面以上1.2m處測得噪聲聲壓級為72.7dB(A)，即直接在冷卻塔聲源處降低了15.4dB的噪聲，進一步疊加已有屏障的降噪措施后，敏感建筑物處的聲壓級為47.2dB(A)，低于其夜間環(huán)境噪聲50dB(A)的標準限值，即達標。

以上，為采用本裝置降低本例中冷卻塔噪聲的效果對比說明，對比數(shù)據(jù)詳見下表1和表2：

表1對冷卻塔淋水噪聲采用本裝置前后冷卻塔外及敏感點處噪聲值對比表

表2對冷卻塔淋水噪聲采用本裝置前后降噪效果頻譜對比表

實施例2：

以對邊長為11m的大型機力通風冷卻塔的淋水噪聲治理為例，冷卻塔淋水高度為5.1米，排風筒直徑7m。

在安裝本發(fā)明裝置前，該冷卻塔1外1m進風口建筑物地面以上1.2m處測得噪聲聲壓級為84.4dB(A)。在安裝本發(fā)明裝置后，在同樣的方位處測得噪聲聲壓級為70.3dB(A)，即直接在冷卻塔聲源處降低了14.1dB的噪聲。

本實施例的對比數(shù)據(jù)詳見下表3：

表3對冷卻塔淋水噪聲采用本裝置前后降噪效果頻譜對比表

實施例3：

以對直徑為2.8m的小型機力通風冷卻塔的淋水噪聲治理為例，冷卻塔淋水高度為3.8米，排風筒直徑1.5m。

在安裝本發(fā)明裝置前，該冷卻塔1外1m進風口建筑物地面以上1.2m處測得噪聲聲壓級為80.7dB(A)。在安裝本發(fā)明裝置后，在同樣的方位處測得噪聲聲壓級為67.5dB(A)，即直接在冷卻塔聲源處降低了13.2dB的噪聲。

本實施例的對比數(shù)據(jù)詳見下表4：

表4對冷卻塔淋水噪聲采用本裝置前后降噪效果頻譜對比表

進一步的，在以上實施例中本裝置對冷卻塔淋水噪聲的控制，主要體現(xiàn)在對500Hz以上中高頻噪聲的削減，本裝置的此種降噪特性非常適用于該冷卻塔淋水噪聲頻譜峰值在500～10000Hz之間這一特點，從而證明了本裝置對于降低淋水噪聲的針對性和有效性，詳見圖5、圖6以及圖7。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。