專利名稱：燃?xì)廨啓C的排氣通道和阻尼系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于用于具有旁路煙道的單循環(huán)燃?xì)廨啓C和聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C的燃?xì)廨啓C的排氣通道和阻尼系統(tǒng)。
圖8表示通常的單循環(huán)燃?xì)廨啓C的排氣通道，圖9表示通常的聯(lián)合循環(huán)的燃?xì)廨啓C排氣通道。在圖8中，排氣通道通過擴散管2連到燃?xì)廨啓C本體1上，它包括具有內(nèi)部排氣消音器4的 排氣管3和一個連到排氣管3上的排氣煙道5。另一方面，在圖9中，排氣通道通過擴散管2連到燃?xì)廨啓C本體1上，并包括具有內(nèi)部排氣消音器4的排氣管3和連到排氣管3上的旁路煙道6。
在圖8和9中以放大尺寸示出上述燃?xì)廨啓C排氣通道壁的橫截面結(jié)構(gòu)。通常，采用兩種類型的橫截面，圖8中D部分所示的和圖9中F部分所示的放大截面結(jié)構(gòu)，它們用于相應(yīng)的排氣通道的排氣管3中。在這些截面結(jié)構(gòu)中，隔熱材料32夾在內(nèi)板31和外板33之間。在圖8的E部分和圖9的G部分示出的放大的截面結(jié)構(gòu)用于相應(yīng)排氣通道的煙道5或旁路煙道6上。在這些截面結(jié)構(gòu)中，耐火構(gòu)件和耐火塊襯在外板53的內(nèi)側(cè)。這些結(jié)構(gòu)的任何一個均不具有透氣性或聲音傳輸性。
正如圖9所示，在聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C排氣通道的情況下，通過排氣鍋爐8連到煙道10上的鍋爐進氣管7連到排氣管3上。在鍋爐進氣管7和排氣管3之間具有旁路阻尼器9。象每個上述壁的截面結(jié)構(gòu)一樣，旁路阻尼器9也不具有透氣性或聲音傳輸性。在旁路操作期間排氣通道的氣流特性和噪聲特性基本與圖8所示的排氣通道的相同。
在具有通常的橫截面壁結(jié)構(gòu)的燃?xì)廨啓C排氣通道中，在燃?xì)廨啓C的燃燒室中產(chǎn)生的壓力脈動和高速排放氣流的擾動在排氣通道的共振頻率上被放大，頻率范圍在10～30Hz的超低頻噪音從煙道的開口傳出。結(jié)果出現(xiàn)了超低頻噪聲的麻煩。在除煙道開口外的其它部分均由于采用了排氣通道和旁路阻尼器的壁的橫截面結(jié)構(gòu)而封住了噪音，所以聲場阻尼小，共振放大倍數(shù)高，因而出現(xiàn)了這個麻煩。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種排氣通道，它能保持良好的環(huán)境而不會引起超低頻噪音的麻煩。
按照本發(fā)明，一種燃?xì)廨啓C具有限定燃?xì)廨啓C排放氣體的排氣通道的壁，其特征在于至少壁的一部分由傳聲材料制成，足以允許數(shù)十Hz或更低的低頻噪音通過。
按照這個布局，由于壁的至少一部分是由傳聲材料制造的，增強了排氣通道內(nèi)的聲場阻尼效應(yīng)，從而能降低共振放大倍數(shù)。因此能衰減燃?xì)廨啓C向外部產(chǎn)生的強的超低頻噪音的輻射。
按照本發(fā)明的燃?xì)廨啓C的排氣通道，其特征在于傳聲材料中是從下列一組材料中選出的至少一種材料制成，這組材料基本包括多孔材料，多孔隔熱材料、具有大的流動阻力的網(wǎng)狀材料，織物或薄膜材料。
按照這個布局，由于多孔材料，多孔隔熱材料、具有大的流動阻力的網(wǎng)狀材料、織物或薄膜材料可有效地傳輸聲音，就能進一步衰減燃?xì)廨啓C中向外部產(chǎn)生的強的超低頻噪音的輻射。
按照本發(fā)明的燃?xì)廨啓C的排氣通道的進一步特征在于傳聲材料由多孔板或框架支撐。
按照這樣的布局，由于傳聲材料由多孔板或框架支撐，傳聲材料可用于它自己不能保持其形狀的場合。
另外，燃?xì)廨啓C排氣通道的阻尼系統(tǒng)，包括用于排放燃?xì)廨啓C排放氣體的排氣通道，一個排氣鍋爐從燃?xì)廨啓C的排氣通道上分出，在排氣鍋爐和燃?xì)廨啓C排氣通道之間的分開部分上裝有一個阻尼器，其特征在于該阻尼器由傳聲材料制成，它能有效傳輸數(shù)十Hz或更小頻率的低頻噪音。
按照這樣的布局，在排氣鍋爐和燃?xì)廨啓C排氣通道之間的分開部分上安裝的阻尼器由傳聲材料制成，因此由燃?xì)廨啓C產(chǎn)生的聲波通過阻尼器傳到排氣鍋爐，由于排氣鍋爐容積大，傳到排氣鍋爐上的聲波被排氣鍋爐吸收。因此能衰減燃?xì)廨啓C排氣通道向外部的強的超低頻噪音的輻射。
按照本發(fā)明，一個具有限定燃?xì)廨啓C排放氣體的排氣通道的壁的燃?xì)廨啓C排氣通道，包括通過一個排氣擴散管并具有一內(nèi)部排氣消音器的連接到燃?xì)廨啓C本體上的排氣管，一根連到排氣管上的排氣煙道，其特征在于至少壁的一部分由傳聲材料制成，足以允許數(shù)十Hz或更低的低頻噪音通過。
按照本發(fā)明，一個用于燃?xì)廨啓C排氣通道的阻尼系統(tǒng)，包括通過一個排氣擴散管并具有一內(nèi)部消音器的連接到燃?xì)廨啓C本體上的排氣管，一根連到排氣管上的旁路煙道，一個從排氣管的分支部分分出的排氣鍋爐，和裝在排氣鍋爐和排氣管之間的阻尼器，其特征在于，該阻尼器由傳聲材料制成，足以允許數(shù)十Hz或更低的低頻噪音通過。
在任何一個上述情況下，都能衰減強的超低頻噪音向外部的輻射。
按照本發(fā)明，一個具有限定燃?xì)廨啓C排放氣體通道的壁的燃?xì)廨啓C的排氣通道，包括裝有內(nèi)部排氣消音器的排氣管和連到排氣管上的排氣煙道，其特征在于排氣管的壁具有不透氣和不傳聲的結(jié)構(gòu)，至少部分排氣煙道的壁由傳聲材料制成，足以允許數(shù)十Hz或更低的低頻噪音通過；并裝有一個圍繞并支撐排氣煙道的框架。
在上面的布局中，由于排氣煙道的壁具有傳聲的結(jié)構(gòu)，能夠抑制超低頻噪音的傳播，并防止噪音從排氣管的壁傳出。因此能減小由排放氣體噴出而引起事故的危險，從而能減輕和簡化排放煙道的壁結(jié)構(gòu)。
另外，按照本發(fā)明的燃?xì)廨啓C排氣通道，其特征在于至少部分構(gòu)成框架的支架側(cè)部和頂部裝有防聲板。
在上面的布局中，從排氣通道中傳出的噪音能由防聲板吸收和降低。
在附圖中

圖1表示本發(fā)明的第一個實施例的燃?xì)廨啓C的排氣通道；其中點劃線示出的每個圓是放大的截面視圖，示出了部分A或B；圖2是表示第一個實施例和通常的燃?xì)廨啓C排氣通道功率量級的比較曲線圖；圖3表示本發(fā)明第二個實施例的燃?xì)廨啓C排氣通道，其中點劃線示出的圓是部分C的放大截面視圖4是表示第二個實施例和通常的燃?xì)廨啓C排氣通道功率量級的比較曲線圖；圖5表示本發(fā)明第三個實施例的燃?xì)廨啓C排氣通道，其中點劃線的圓分別表示部分D、E和F的放大截面視圖；圖6是表示第三個實施例和通常的燃?xì)廨啓C排氣通道功率量級的比較曲線圖；圖7表示本發(fā)明第四個實施例的燃?xì)廨啓C排氣通道，其中圖7A是結(jié)構(gòu)側(cè)視圖，圖7B是沿圖7A的L-L線的平面視圖；圖8表示通常的單循環(huán)燃?xì)廨啓C排氣通道，其中點劃線示出的圓是部分D或E的放大截面視圖；圖9表示通常的聯(lián)合燃?xì)廨啓C排氣通道，其中點劃線示出的圓是部分F或G的放大截面視圖。
現(xiàn)在將參照附圖結(jié)合目前認(rèn)為是優(yōu)選的或曲型的實施例來描述本發(fā)明。
在下面的描述中，同樣的參照數(shù)字表示各附圖中的相同或相應(yīng)的部分。在下面的描述中，還應(yīng)該看到“左”、“右”、“頂”、“底”及類似術(shù)語僅為方便用語而不是限制性術(shù)語。
現(xiàn)在將參照圖1來描述本發(fā)明第一個實施例的燃?xì)廨啓C排氣通道。另外，本實施例指單循環(huán)燃?xì)廨啓C的情況。
圖1所示的燃?xì)廨啓C的排氣通道包括一根具有內(nèi)部排氣消音器4的排氣管3，它通過一排氣擴散管2連到燃?xì)廨啓C本體1上，一根排氣煙道5連到排氣管3上。在部分A和B分別示出排氣管3和排氣煙道5的壁的放大橫截面結(jié)構(gòu)，它們均由圖1中的點劃線的圓表示。排氣管3的壁的橫截面結(jié)構(gòu)是一個夾層結(jié)構(gòu)，由多孔內(nèi)板35和多孔外板37夾著多孔隔熱材料36構(gòu)成。排氣煙道5的壁的橫截面結(jié)構(gòu)也是由在多孔外板57上襯以多孔材料56形成的結(jié)構(gòu)。
具有如圖1的放大部分A和B的壁結(jié)構(gòu)的燃?xì)廨啓C排氣通道是一個傳聲結(jié)構(gòu)，它允許數(shù)十Hz或更低頻率的低頻噪聲通過。作為制成這種結(jié)構(gòu)的專用材料，可用玻璃棉或石棉作為多孔隔熱材料36，具有聯(lián)通孔的織物、金屬網(wǎng)、隔聲板、陶瓷、發(fā)泡混凝土和類似物可用作多孔材料56。另外，對于多孔外板57，如果多孔材料56能保持自己的外形，可以僅采用安裝支架。
另外，在本實施例中，排氣管3的壁的橫截面結(jié)構(gòu)是如圖1中部分A所示的夾層結(jié)構(gòu)，排氣煙道5的壁的橫截面結(jié)構(gòu)是如圖1中部分B所示的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。然而這些結(jié)構(gòu)可以相互替代。排氣管3和排氣煙道5作為整體可以具有夾層結(jié)構(gòu)或內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。另外，僅排氣管3或煙道5、或每個部分都可以具有傳聲結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明第一個實施例的燃?xì)廨啓C排氣通道中，由于排氣通道均如上所述用允許聲音傳過的傳聲結(jié)構(gòu)制成，而不象通常的排氣通道那樣除了排氣煙道開口外均是密封的，因此不必?fù)?dān)心該燃?xì)廨啓C的燃燒器產(chǎn)生的壓力脈動和高速排氣氣流擾動在排氣通道的共振頻率上被放大。其理由是上述傳聲結(jié)構(gòu)能夠在排氣通道中增強噪聲場的阻尼效應(yīng)，能大大降低共振放大倍數(shù)，結(jié)果能大大抑制從煙道開口傳出的強的10～30Hz的超低頻噪音，避免低頻噪音的麻煩。
圖2分別示出本發(fā)明的這個實施例和通常的燃?xì)廨啓C排氣通道的、從排氣煙道輻射出的PWL(功率量級)的測量結(jié)果。這里實線表示通常的排氣通道的測量結(jié)果，虛線表示本實施例的測量結(jié)果。通過與通常的排氣通道相比可以發(fā)現(xiàn)，本實施例的PWL在每個峰值上要低10dB或更多一些，本實施例的排氣通道是非常有效的。因此，總的來說傳聲結(jié)構(gòu)是較為有效的。然而，應(yīng)該看到，僅對排氣煙道5采取防范措施也具有足夠的效果。
現(xiàn)在將參照圖3來描述本發(fā)明第二個實施例的燃?xì)廨啓C排氣通道。本實施例是關(guān)于具有旁路煙道的聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C的情況。
在圖3所示的本發(fā)明第二個實施例的燃?xì)廨啓C排氣通道中，除了上述單循環(huán)燃?xì)廨啓C的排氣通道外，鍋爐進氣管7從排氣管3分出，并通過排氣鍋爐8連到煙道10上，在鍋爐進氣管7和排氣管3之間的連接處裝有一旁路阻尼器，部分C的放大視圖由圖3的點劃線畫出的圓形部分示出。旁路阻尼器9具有夾層的橫截面結(jié)構(gòu)，由在兩塊多孔板91之間放置多孔材料92制成。
放置在兩塊多孔板91之間的多孔材料92由金屬網(wǎng)或織物制成，它們可允許聲音通過，但非常能阻礙排放氣體的流動。上述旁路阻尼器9具有不允許排放氣體通過但聲音可以通過的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的這個實施例中，由于旁路阻尼器9是傳聲的，在燃?xì)廨啓C中產(chǎn)生的聲波可通過旁路阻尼器傳到排氣鍋爐8的一側(cè)，從旁路煙道6輻射出的聲音減小了。另外由于排氣鍋爐8的容積較大，傳到排氣鍋爐側(cè)的超低頻噪音由排氣鍋爐衰減，結(jié)果可防止強的超低頻噪音從旁路煙道6和鍋爐煙道10輻射出來。
圖4分別表示本發(fā)明的這個實施例和通常的燃?xì)廨啓C的排氣通道的從燃?xì)廨啓C排氣通道的旁路煙道和鍋爐煙道輻射出的PWL的測量結(jié)果。這里，實線表示通常的排氣通道的測量結(jié)果，虛線表示本實施例的測量結(jié)果。通過與通常排氣通道的比較已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本實施例的超低頻噪音的峰值聲譜大大降低了。
下面將參照圖5描述本發(fā)明的第三個實施例的燃?xì)廨啓C的排氣通道。在這個實施例中，采用單循環(huán)燃?xì)廨啓C，圍繞著燃?xì)廨啓C的排氣通道，裝有支架式的支撐結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明第三個實施例中的、圖5所示的燃?xì)廨啓C排氣通道，包括通過排氣擴散管2的方式連到燃?xì)廨啓C本體1上的排氣管3，其中還裝有排氣消音器4，連到排氣管3上的變形管5a和排氣煙道5。在該燃?xì)廨啓C通道中，排氣煙道5的壁的一部分或整個的橫截面結(jié)構(gòu)是一種用多孔材料82纏繞著多孔板81形成的結(jié)構(gòu)，正如圖中點劃線的圓示出的部分D的放大橫截面圖所示。另外，排氣煙道5由框架11支撐。
框架11上方部分E中的排氣煙道5的壁的橫截面結(jié)構(gòu)包括外板41和隔熱材料42。變形管52和排氣管3的壁的橫截面結(jié)構(gòu)如部分F的放大示圖所示，是由外板71和內(nèi)板73夾住隔熱材料72而制成的夾層結(jié)構(gòu)，上述部分E和F的結(jié)構(gòu)不具有透氣性或傳聲性。
在圖5的部分D的放大示圖中示出的壁的橫截面結(jié)構(gòu)是允許數(shù)十Hz或更低的低頻噪聲通過的傳聲結(jié)構(gòu)。也就是說，雖然結(jié)構(gòu)允許噪聲通過，它仍具有足夠的壓力損失以防止排放氣體或空氣通過。作為制造這種結(jié)構(gòu)的專用材料，可采用石棉、發(fā)泡混凝土、陶瓷、吸音板、金屬網(wǎng)、織物、絲網(wǎng)或類似材料作多孔材料82。對于多孔材料81，也可采用能保持其自己的形狀的用于多孔材料81的結(jié)構(gòu)材料，如多孔板。
在本圖中具有傳聲結(jié)構(gòu)的壁是向上部分D，也就是框架11的上部。由于框架11支撐著傳聲結(jié)構(gòu)本體，并固定框架11上部的部分E的結(jié)構(gòu)本體，因此傳聲結(jié)構(gòu)本體具有足夠的強度來支撐本身。另外，關(guān)于多孔外板81和多孔材料82，正如在部分D的放大視圖中所示，內(nèi)外板結(jié)構(gòu)可互相替代。排氣煙道5的整個壁也可用部分D放大視圖中的結(jié)構(gòu)代替。然而，在這種情況下，最好框架11延伸到排氣煙道5的頂部，從而支撐該排氣煙道5。
在本實施例中，由于排氣煙道5也采用了傳聲結(jié)構(gòu)，聲音能很容易地通過它，因此本發(fā)明的燃?xì)廨啓C的排氣通道能由排氣通道來增強對聲場的阻尼效應(yīng)，并能大大降低共振的放大倍數(shù)。結(jié)果能減少強的超低頻噪音對外界的傳播。另外，排氣管3仍保留不變的通常的結(jié)構(gòu)，因此能防止可聽到的聲音的傳播，并可防止諸如由排放氣體引起的對人的燙傷等事故。
另外，本發(fā)明的燃?xì)廨啓C排氣通道中具有框架11，因此排氣煙道5的傳聲結(jié)構(gòu)部分僅需具有支撐本身的強度，從而能減輕和簡化壁的結(jié)構(gòu)。
圖6分別示出從本發(fā)明第三個實施例的排氣通道傳出的聲波的聲量測量結(jié)果和通常的燃?xì)廨啓C排氣通道的測量結(jié)果。在這種情況下，實線表示通常的燃?xì)廨啓C排氣通道的測量結(jié)果，虛線表示本實施例的燃?xì)廨啓C排氣通道的測量結(jié)果。通過與通常的排氣通道相比，可以發(fā)現(xiàn)，本實施例中每個峰值曲線上要降低10dB或更多一些，因此，本實施例的燃?xì)廨啓C的排氣通道是非常有效的。
現(xiàn)在參照圖7來描述本發(fā)明的第四個實施例，在該實施例及第三個實施例中，均采用單循環(huán)燃?xì)廨啓C，圍繞著燃?xì)廨啓C的排氣通道均裝有一支撐框架11。
該排氣通道和框架11的布局均與圖5中所示的第三個實施例中的基本相同。然而正如在結(jié)構(gòu)側(cè)視7A、以及沿圖7A中L-L線的平面視7B所示，框架11的整個或部分側(cè)部和頂部裝有防聲板12。
作為防聲板12，其材料能切斷聲音，并具有吸聲結(jié)構(gòu)，它們可以采用ALC(熱壓處理過的輕重量混凝土)、板、隔音板、將吸音板附著到隔音板上而制成的板等。
在本實施例的燃?xì)廨啓C排氣通道中，可以獲得與第三個實施例中的燃?xì)廨啓C排氣通道同樣的降低超低頻噪聲傳播的效果。另外本實施例的燃?xì)廨啓C排氣通道具有與第三個實施例相同的結(jié)構(gòu)優(yōu)點。由于防聲板12裝到圍繞著排氣通道的框架11上，就具有了進一步吸收和減小從排氣通道傳出的噪音的效果。
在不超出本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以改變本發(fā)明的各種細(xì)節(jié)。另外，上面進行的對本發(fā)明實施例的描述僅作為說明的目的，而不能作為限制由所附權(quán)利要求和相應(yīng)材料限定的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1．一種燃?xì)廨啓C排氣通道，具有限定燃?xì)廨啓C排放氣體的排氣通道的壁，其中至少一部分的壁由傳聲材料制成，足以允許數(shù)十Hz或更低的低頻噪音通過。
2．按照權(quán)利要求1的燃?xì)廨啓C排氣通道，其中上述傳聲材料是從下列一組材料中選出的至少一種材料制成，這組材料基本包括多孔材料，多孔隔熱材料，具有大的流動阻力的網(wǎng)狀材料，織物和薄膜材料。
3．按照權(quán)利要求2的燃?xì)廨啓C排氣通道，其中傳聲材料由多孔板或支架支撐。
4．一種用于燃?xì)廨啓C排氣通道的阻尼系統(tǒng)，包括用以排放燃?xì)廨啓C排放氣體的燃?xì)廨啓C排氣通道，一個從上述燃?xì)廨啓C排氣通道分出的排氣鍋爐，和一個裝在上述排氣鍋爐和上述燃?xì)廨啓C排氣通道之間的分開部分上的阻尼器，其中上述阻尼器由傳聲材料制成，可足以傳輸數(shù)十Hz或更低的低頻噪音。
5．按照權(quán)利要求4的一種用于燃?xì)廨啓C的排氣通道的阻尼系統(tǒng)，其中上述傳聲材料是從下列一組材料中選出的至少一種材料制成，該組材料基本包括多孔材料，多孔隔熱材料，具有大的流動阻力的網(wǎng)狀材料，織物和薄膜材料。
6．按照權(quán)利要求5的一種用于燃?xì)廨啓C排氣通道的阻尼系統(tǒng)，其中傳聲材料由多孔板或支架支撐。
7．一種燃?xì)廨啓C排氣通道，具有限定燃?xì)廨啓C排放氣體的排放通道的壁，包括通過一排氣擴散管并裝有內(nèi)部排氣消音器連接到燃?xì)廨啓C本體上的排氣管，和一個連到上述排氣管上的排氣煙道，其中至少上述壁的一部分由傳聲材料制成，足以允許數(shù)十Hz或更低的低頻噪音通過。
8．一種燃?xì)廨啓C排氣通道的阻尼系統(tǒng)，包括通過一排氣擴散管并裝有內(nèi)部排氣消音器連接到燃?xì)廨啓C本體上的排氣管，一根連接到上述排氣管上的旁路煙道，一個從上述排氣管的分開部分分出的排氣鍋爐，和一個裝在上述排氣管和上述排氣鍋爐之間的阻尼器，其中上述阻尼器由傳聲材料制成，足以允許數(shù)十Hz或更低的低頻噪音通過。
9．一種燃?xì)廨啓C排氣通道，具有限定燃?xì)廨啓C排放氣體的排放通道的壁，包括內(nèi)部裝有排氣消音器的排氣管和連到該排氣管上的排氣通道，其中排氣管的壁具有不透氣和不傳聲的結(jié)構(gòu)，至少部分排氣煙道的壁由傳聲材料制成，足以允許數(shù)十Hz或更低的低頻噪音通過；并裝有圍繞并支撐上述排氣煙道的框架。
10．按照權(quán)利要求9的燃?xì)廨啓C的排氣通道，其中在構(gòu)成框架的支架的側(cè)部和頂部的至少一部分上安裝防聲板。
全文摘要
一種燃?xì)廨啓C排氣通道可衰減向外部的強的超低頻噪音的輻射,而不放大高速排放氣流的擾動或燃?xì)廨啓C內(nèi)產(chǎn)生的壓力脈動。至少部分燃?xì)廨啓C排氣通道(3,5)的壁由傳聲材料(36,56)制成,允許數(shù)十Hz或更低的低頻噪音通過。傳聲材料由多孔板或支架支撐。一個由傳聲材料制成的阻尼器安裝在從燃?xì)廨啓C排氣通道分出的排氣鍋爐和燃?xì)廨啓C排氣通道之間的分開部分上,也足以允許數(shù)十Hz或更低的低頻噪音通過。
文檔編號F01D25/30GK1215795SQ9811958
公開日1999年5月5日 申請日期1998年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月25日
發(fā)明者西村正治, 片岡正純, 松本三千雄, 增田佳文 申請人:三菱重工業(yè)株式會社