CN112129121B - 一种楔形弧面滴水消声装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种楔形弧面滴水消声装置，涉及工业生产消能降噪技术领域。该装置下部部分浸没水中，浸没深度不超过垂边和弧边中心线的交点；该装置确保下落的液滴不会直接落到水面上，并将迎水面设计为弧面，确保对液体的有效导流，避免液滴直接撞击水面产生噪声；组合生产该装置的板材需保证足够的厚度，以确保组合后形成的框架结构具有足够的强度和刚度，也即保证液滴击打和碰撞到装置表面时不会由于材料震动产生的噪声；由于组合装置的板材具有一定厚度，为了避免液滴击打板材顶部平面时产生噪声，这里将装置顶部板材设计为楔形，并制作出一定的刃口。本装置具有造价较低，占地面积较小，降噪效果好，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明公开了一种楔形弧面滴水消声装置，涉及工业生产消能降噪技术领域。
背景技术
随着环保法规日益严苛，噪声控制和治理日趋受到重视。工业企业的各类噪声源中滴水产生的噪声问题也日渐凸显，特别是冷却塔、换热装置等的淋水打击水面噪声已成为主要噪声源之一，其声级强度远超很多机械设备产生的噪声，单一滴水形成的噪声就可达80 ∽90dB以上,在其厂界的噪声或生产区噪声测试结果往往不能达标，成为企业环保治理的重点。目前通常主要采用如下两种方式治理滴水噪声：
被动式降噪：在冷却塔、换热装置等外部加装隔声板(罩)，在其通风口处加装消声装置，将噪声尽可能控制在设备区域内，降低设备外部区域声级强度，但并不能降低源头噪声。该方式虽然具有一定的降噪效果，但一般造价较高，且一般会增加较大的占地面积，对个别设备而言改造条件受限。
水面滴水降噪：通常在水面上部设置发泡聚合物海绵(或塑料丝圈垫)制作的滴水消声毯(垫)，或其它类型的组合消声填料，水滴降落过程中先与消声毯(垫)或组合消声填料接触，水滴被切割消能、导流，在与接触面的粘滞作用下，这两种方法均可在源头上消除相当一部分噪声，滴水消声毯(垫)效果更优一点，主要是水滴撞击组合消声填料时，由于组合消声填料的壁厚一般都在一毫米以下，不可避免会产生撞击震动噪声，但消声毯 (垫)在吸水饱和的情况下，也可能产生水与水的附加撞击噪声。另外这两种方法均存在使用寿命短的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种楔形弧面滴水消声装置，用于电厂循环冷却水系统。相对于传统的被动式滴水降噪装置，采用本发明的楔形弧面滴水消声装置，具有造价较低，占地面积较小，能有效避免组合消声填料产生的撞击震动噪声和消声毯(垫)在吸水饱和时产生的水与水撞击噪声的优点；同时本装置降噪效果好，使用寿命长。
本发明采用的技术方案如下：
本发明公开了一种楔形弧面滴水消声装置，包括平行等距布置的导水板，所述导水板包括顶部板，中部板和下部板，所述顶部板第一斜角和第二斜角相向设置两边向上延伸收缩形成三角形结构，第一斜角和第二斜角上部连接形成楔形刃口；所述中部板包括平行竖向布置的第一竖板和第二竖板，第一竖板连接第一斜角底端，第二竖板连接第二斜角底端；所述下部板内侧连接第一竖板沿内弧线弯折形成内弧板，下部板外侧连接第二竖板沿外弧线弯折形成外弧板；第一斜角向下连接第一竖板和内弧板形成导水板引水内弧面，第二斜角向下连接第二竖板和外弧板形成导水板引水外弧面，所述引水内弧面和引水外弧面相向连接，形成一体结构的楔形弧面导水板；
进一步地，下落的水滴一部分首先与装置顶部接触，这部分水滴所占比例最小，由于顶部为楔形，且具有一定的刃口，水滴会被切削分离，部分形成的细小飞溅的水珠会撞击到装置相邻导流板的正反表面，与已形成的液膜融合，而大部分水滴经切削后形成液膜顺装置导流板的正反表面引流到水面，在此过程中水滴的动能和势能得以消减，从而使其产生的噪声得以降低；
进一步地，另有部分水滴首先与楔形斜面和垂直表面接触，而大部分水滴落入弧形面区域，与垂直表面接触的水滴会因为水的粘性，在垂直表面的阻滞作用下很快形成液膜顺流而下；落入楔形斜面和弧形面区域的水滴，会有少部分形成细小飞溅的水珠与相邻导流板背面已形成的液膜融合流下，由于水滴是切向与导流板表面接触，水滴的绝大部分会因为水的粘滞作用而形成液膜顺导流板表面流向水面，也由于水与导流板间的粘滞作用，加上弧形表面的有效导流作用，使水滴的动能和势能的大部分得以消减，从而达到消声降噪的目的；
进一步地，楔形弧面导水板表面可设置引水槽，引水槽缠绕导水板表面从上往下螺旋式设置；所述引水槽向外凸出一部分，槽体呈半弧形管道引导水流螺旋下降；导水板板体上设置竖向引水槽，竖向引水槽向内凹陷，引导流水沿导水板引水内弧面和导水板引水外弧面流向迎水面；
进一步地，螺旋式引水槽缠绕板壁设置，部分水滴被顶部刃口切削分离后，流入引水槽中，进入引水槽的水滴可部分沿着螺旋式引流槽流到迎水面，小直径水滴可通过竖向引水槽内陷通道流向迎水面，可分担螺旋引流槽流量，同时细化后的水滴不会产生高声压级噪音，螺旋式引流槽螺旋式环绕和引流槽道阻水设置，实现消能降噪的目的；
进一步地，迎水面为弧面，迎水面浸没导水板下部，迎水面高度不超过中部板垂直中心线和下部板弧边中心线形成的交点；
进一步地，相邻顶部板上端楔形刃口间距80-120mm；所述下部板形成引水弧形面区域，弧形面采用半径280-320mm的圆弧构成；该装置结构尺寸的设计必须确保下落的液滴不会直接落到水面上，并将迎水面设计为弧面，确保对液体的有效导流，避免液滴直接撞击水面产生噪声；
进一步地，导水板一侧设置立板，立板垂直于导水板竖向布置，导水板和立板交错设置形成稳定的矩形框架结构；所述导水板和立板采用沥青防水板，沥青防水板具有足够的厚度，确保组合后形成的框架结构具有足够的强度和刚度，保证液滴击打和碰撞到装置表面时不会由于材料震动产生的噪声。
本发明的技术效果如下：
本装置降噪后与现有技术相比远低于现有技术降噪后产生的声级强度，同时本装置造价较低，占用面积较小，组合设置后降噪消能效果明显，使用周期长，不用频繁更换材料。
具体内容如下：
1.本装置造价较低，外部不用加装大型消声装置，占地面积小；降低源头噪音，降噪效果明显。
2.本装置能够有效避免组合消声填料产生的撞击震动噪声和消声毯(垫)在吸水饱和时产生的水与水撞击噪声，降噪效果好，使用寿命长。
附图说明
图1是楔形弧面滴水消声装置剖面图；
1-第一斜角，2-第二斜角，3-第一竖板，4-第二竖板，5-内弧板，6-外弧板，
7-引水槽，8-迎水面，9-交点；
图2是楔形弧面滴水消声装置俯视图；
10-立板；
图3是导水板引水槽剖面示意图；
7-引水槽，11-竖向引水槽。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本实施例中，所采用的数据为优选方案，但并不用于限制本发明。
实施例1
如图1-2所示，本实施例提供一种楔形弧面滴水消声装置，包括平行等距布置的导水板，所述导水板包括顶部板，中部板和下部板，所述顶部板第一斜角和第二斜角相向设置两边向上延伸收缩形成三角形结构，第一斜角和第二斜角上部连接形成楔形刃口；所述中部板包括平行竖向布置的第一竖板和第二竖板，第一竖板连接第一斜角底端，第二竖板连接第二斜角底端；所述下部板内侧连接第一竖板沿内弧线弯折形成内弧板，下部板外侧连接第二竖板沿外弧线弯折形成外弧板；第一斜角向下连接第一竖板和内弧板形成导水板引水内弧面，第二斜角向下连接第二竖板和外弧板形成导水板引水外弧面，所述引水内弧面和引水外弧面相向连接，形成一体结构的楔形弧面导水板；
本实施例中，下落的水滴一部分首先与装置顶部接触，这部分水滴所占比例最小，由于顶部为楔形，且具有一定的刃口，水滴会被切削分离，部分形成的细小飞溅的水珠会撞击到装置相邻导流板的正反表面，与已形成的液膜融合，而大部分水滴经切削后形成液膜顺装置导流板的正反表面引流到水面，在此过程中水滴的动能和势能得以消减，从而使其产生的噪声得以降低；
本实施例中，另有部分水滴首先与楔形斜面和垂直表面接触，而大部分水滴落入弧形面区域，与垂直表面接触的水滴会因为水的粘性，在垂直表面的阻滞作用下很快形成液膜顺流而下；落入楔形斜面和弧形面区域的水滴，会有少部分形成细小飞溅的水珠与相邻导流板背面已形成的液膜融合流下，由于水滴是切向与导流板表面接触，水滴的绝大部分会因为水的粘滞作用而形成液膜顺导流板表面流向水面，也由于水与导流板间的粘滞作用，加上弧形表面的有效导流作用，使水滴的动能和势能的大部分得以消减，从而达到消声降噪的目的；
本实施例中，迎水面浸没导水板下部，迎水面为弧面，优选地，初始状态下迎水面高度为30mm，随时装置的运行，迎水面高度上涨，保证迎水面高度不超过中部板垂直中心线和下部板弧边中心线形成的交点位置，迎水面高度达到交点位置需及时排水保证装置正常运行；
本实施例中，顶部板斜角对称设置，顶部板高度37mm，宽度20mm，选用此设计尺寸保证水滴落在楔形刃口上更多的沿顶部板斜角滑落至中部板上；
本实施例中，相邻顶部板上端楔形刃口间距100mm；所述下部板形成引水弧形面区域，弧形面优选地采用半径300mm的圆弧构成；该装置结构尺寸的设计确保下落的液滴不会直接落到水面上，并将迎水面设计为弧面，确保对液体的有效导流，避免液滴直接撞击水面产生噪声。
本实施例中，导水板一侧设置立板，立板垂直于导水板竖向布置；优选地，导水板和立板采用沥青板作为防水消声板材；
本实施例中，优选地立板长度选用200mm，导水板和立板拼接交错设置形成稳定的矩形框架结构。
实施例2
如图1-3所示，本实施例提供一种楔形弧面滴水消声装置，包括导水板，楔形弧面导水板表面可设置引水槽，引水槽缠绕导水板表面从上往下螺旋式设置；所述引水槽向外凸出一部分，槽体呈半弧形管道引导水流螺旋下降；导水板板体上设置竖向引水槽，竖向引水槽向内凹陷，引导流水沿导水板引水内弧面和导水板引水外弧面流向迎水面；
本实施例中，螺旋式引水槽缠绕板壁设置，部分水滴被顶部刃口切削分离后，流入引水槽中，进入引水槽的水滴可部分沿着螺旋式引流槽流到迎水面，小直径水滴可通过竖向引水槽内陷通道流向迎水面，可分担螺旋引流槽流量，同时细化后的水滴不会产生高声压级噪音，螺旋式引流槽螺旋式环绕和引流槽道阻水设置，实现消能降噪的目的；
根据冲量公式Ft＝△Ep，Ep＝mv；所以Ft＝△Ep＝mv-mv0＝m(v-v0)，得出F＝{m(v-v0)}/t；
式中，m是物体的质量，v是末速度，v0是初速度，t是时间；
本实施例中，优选地采用缠绕螺旋式下降引水槽，采用螺旋式引水槽后水滴流向水面时间增加；
优选地，所述引水槽上铺设沥青板作为引水槽道，沥青板具有良好的降噪、防水效果，引水槽道上铺设阻流小颗粒，使得水流通过受阻，同时增加水流流向水面时间；
通过上述引水槽和阻流措施的实施，增加水流通过时间t，冲量F降低，有效地减小了排水能量冲击及噪音污染。
参照背景技术及实施例1、2得到以下对比实验数据：
本试验中，采用普通声级计测量噪音的声压级，所述试验测量点位于装置水面平行位置处，四组试验测量条件一致，环境保持相同；
第一组试验采用背景技术所述被动式降噪方法，测得声压级为90db；
第二组试验采用背景技术所述水面滴水降噪方法，测得声压级为80db；
第三组试验采用实施例1的结构特征，测得声压级为60db；
第四组试验采用实施例1加上实施例2的结构特征，增设引水槽，测得声压级为50db。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种楔形弧面滴水消声装置，包括平行等距布置的导水板，所述导水板包括顶部板，中部板和下部板，其特征在于，所述顶部板第一斜角(1)和第二斜角(2)相向设置两边向上延伸收缩形成三角形结构，第一斜角(1)和第二斜角(2)上部连接形成楔形刃口；所述中部板包括平行竖向布置的第一竖板(3)和第二竖板(4)，第一竖板(3)连接第一斜角(1)底端，第二竖板(4)连接第二斜角(2)底端；所述下部板内侧连接第一竖板(4)沿内弧线弯折形成内弧板(5)，下部板外侧连接第二竖板(4)沿外弧线弯折形成外弧板(6)；
所述第一斜角(1)向下连接第一竖板(3)和内弧板(5)形成导水板引水内弧面，第二斜角(2)向下连接第二竖板(4)和外弧板(6)形成导水板引水外弧面，所述引水内弧面和引水外弧面相向连接，形成一体结构的楔形弧面导水板；
所述楔形弧面导水板表面设置引水槽(7)，引水槽(7)缠绕导水板表面从上往下螺旋式设置；所述引水槽(7)槽体向外凸出一部分，槽体呈半弧形管道引导水流螺旋下降；
所述导水板板体上设置竖向引水槽(11)，竖向引水槽向内凹陷，引导流水沿导水板引水内弧面和导水板引水外弧面流向迎水面(8)。
2.根据权利要求1所述的一种楔形弧面滴水消声装置，其特征在于，所述迎水面(8)为弧面，迎水面(8)浸没导水板下部，迎水面(8)高度不超过中部板垂直中心线和下部板弧边中心线形成的交点(9)。
3.根据权利要求1所述的一种楔形弧面滴水消声装置，其特征在于，所述导水板平行横向设置，相邻顶部板上端楔形刃口间距80-120mm；所述下部板形成引水弧形面区域，弧形面采用半径280-320mm的圆弧构成。
4.根据权利要求1所述的一种楔形弧面滴水消声装置，其特征在于，所述导水板一侧设置立板(10)，立板(10)垂直于导水板竖向布置，导水板和立板(10)交错设置形成稳定的矩形框架结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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