用于余熱鍋爐內(nèi)部的穿孔吸聲體的設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于余熱鍋爐內(nèi)部的穿孔吸聲體的設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，所述的穿孔吸聲體包括：包括：兩塊穿孔板1和一塊襯板2，兩塊穿孔板1分別貼合于襯板2的兩側(cè)；襯板2緊貼穿孔板1的兩側(cè)均為槽型結(jié)構(gòu)，使得穿孔板1與襯板2之間形成吸聲空腔3；穿孔板1上的穿孔處設(shè)有內(nèi)襯管4。本發(fā)明的用于余熱鍋爐的穿孔吸聲體，通過(guò)在穿孔板上設(shè)置內(nèi)襯管及大量的小孔，從而有效避免了傳統(tǒng)多孔吸聲材料容易堵塞的問(wèn)題，而且穿孔板和襯板形成的吸聲空腔共同構(gòu)成了共振吸聲體，可以有效地吸收余熱鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲并將一部分噪聲反射回噪聲源。
【專利說(shuō)明】用于余熱鍋爐內(nèi)部的穿孔吸聲體的設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于余熱鍋爐內(nèi)部的穿孔吸聲體的設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，屬于余熱鍋爐的噪聲處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]余熱鍋爐可以將燃?xì)獍l(fā)電后產(chǎn)生的余熱進(jìn)行二次利用從而提高發(fā)電效率，因而使得余熱鍋爐在發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是余熱鍋爐在使用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲，嚴(yán)重影響了周邊居民的工作和生活，因此，要想長(zhǎng)期利用余熱鍋爐進(jìn)行再發(fā)電，必須對(duì)其進(jìn)行降噪處理。
[0003]目前，對(duì)于余熱鍋爐的降噪處理，由于無(wú)法找出余熱鍋爐噪聲的根源，所以大多只是通過(guò)采用鍋爐緊身圍護(hù)，(或者消聲箱，如申請(qǐng)?zhí)枮?7108129.8的專利申請(qǐng)所公開(kāi)的燃油燃?xì)忮仩t燃燒機(jī)組合式消聲箱)，將鍋爐本體包裹住，阻擋噪聲的傳播，但是這種方式并不能達(dá)到有效降噪的目的，同時(shí)設(shè)置鍋爐緊身圍護(hù)不僅成本高昂，而且還不利于鍋爐爐體的散熱，對(duì)鍋爐本身的性能造成很大的影響；對(duì)鍋爐日常的維護(hù)和檢修也帶來(lái)很多不便。因此，如何提供一種鍋爐噪聲源的識(shí)別方法及相應(yīng)的低成本降噪方法是當(dāng)前急需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在 于，提供一種用于余熱鍋爐內(nèi)部的穿孔吸聲體的設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，它可以有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，尤其是無(wú)法找出余熱鍋爐噪聲的根源進(jìn)行針對(duì)性的降噪，從而導(dǎo)致降噪效果一般且造價(jià)較高的問(wèn)題。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:用于余熱鍋爐內(nèi)部的穿孔吸聲體的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟:
[0006]a.提供兩塊穿孔板和一塊襯板，兩塊穿孔板分別貼合于襯板的兩側(cè)；襯板緊貼穿孔板的兩側(cè)均為槽型結(jié)構(gòu)，使得穿孔板與襯板之間形成吸聲空腔，得穿孔吸聲體；
[0007]b.根據(jù)聲電類比原理，構(gòu)造聲波垂直入射該穿孔吸聲體時(shí)的等效電路；
[0008]c.根據(jù)噪聲特性匹配并計(jì)算穿孔板和吸聲空腔的相對(duì)聲阻抗率；
[0009]d.設(shè)計(jì)穿孔板的厚度、孔徑、穿孔率及吸聲空腔的縱向深度，計(jì)算穿孔吸聲體的吸聲系數(shù)。
[0010]步驟a中所述的穿孔板為微穿孔板。
[0011]優(yōu)選的，步驟a中所述的吸聲空腔為矩形腔。
[0012]本發(fā)明中步驟c中所述的穿孔板的相對(duì)聲阻抗率為:
[0013]z = r+jrai，
[0014]其中，
【權(quán)利要求】
1.用于余熱鍋爐內(nèi)部的穿孔吸聲體的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟: a.提供兩塊穿孔板(I)和一塊襯板(2)，兩塊穿孔板(I)分別貼合于襯板(2)的兩側(cè)；襯板(2)緊貼穿孔板(I)的兩側(cè)均為槽型結(jié)構(gòu)，使得穿孔板(I)與襯板(2)之間形成吸聲空腔(3)，得穿孔吸聲體； b.根據(jù)聲電類比原理，構(gòu)造聲波垂直入射該穿孔吸聲體時(shí)的等效電路； c.根據(jù)噪聲特性匹配并計(jì)算穿孔板和吸聲空腔的相對(duì)聲阻抗率； d.設(shè)計(jì)穿孔板的厚度、孔徑、穿孔率及吸聲空腔的縱向深度，計(jì)算穿孔吸聲體的吸聲系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于余熱鍋爐內(nèi)部的穿孔吸聲體的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟a中所述的吸聲空腔為矩形腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于余熱鍋爐內(nèi)部的穿孔吸聲體的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟c中所述的穿孔板的相對(duì)聲阻抗率為:
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于余熱鍋爐內(nèi)部的穿孔吸聲體的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，假設(shè)吸聲空腔的底部為剛性壁，阻抗率為無(wú)窮大，則吸聲空腔入口處的相對(duì)聲阻抗率為:z=-jcot(WD/c)，式中，z為相對(duì)聲阻抗率，D為吸聲空腔深度，c為聲速。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一所述的用于余熱鍋爐內(nèi)部的穿孔吸聲體的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟a還包括:在穿孔板的穿孔處增加厚度為1mm的內(nèi)襯管(4);步驟d還包括:設(shè)計(jì)內(nèi)襯管(4)的長(zhǎng)度。
6.一種用于余熱鍋爐的穿孔吸聲體，其特征在于，包括:兩塊穿孔板(I)和一塊襯板(2)，兩塊穿孔板(I)分別貼合于襯板(2)的兩側(cè)；襯板(2)緊貼穿孔板(I)的兩側(cè)均為槽型結(jié)構(gòu)，使得穿孔板(I)與襯板(2)之間形成吸聲空腔(3);穿孔板(I)上的穿孔處設(shè)有內(nèi)襯管⑷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于余熱鍋爐的穿孔吸聲體，其特征在于，所述穿孔板(I)的厚度為I~2mm，孔徑為3~5mm，穿孔率為0.25%~0.35% ;所述吸聲空腔(3)的縱向深度為200~230mm ;所述內(nèi)襯管(4)的長(zhǎng)度為7~8mm。
8.權(quán)利要求6~7所述的用于余熱鍋爐的穿孔吸聲體的一種應(yīng)用，其特征在于，將該穿孔吸聲體放置于余熱鍋爐換熱管層之間的吸聲空腔中，用于消除管陣漩渦脫落的流噪聲。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于余熱鍋爐的穿孔吸聲體的應(yīng)用，其特征在于，將該穿孔吸聲體放置于余熱鍋爐換熱管層之間的吸聲空腔的對(duì)角線上且與水平面垂直，用于消除管陣漩渦脫落的流噪聲。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的用于余熱鍋爐的穿孔吸聲體的應(yīng)用，其特征在于，所述的管陣漩渦脫落的流噪聲是通過(guò)以下方法識(shí)別得到的: Si，建立裸管二維模型，分別仿真計(jì)算高壓過(guò)熱器和除氧蒸發(fā)器兩個(gè)管陣下裸管的流場(chǎng)和聲場(chǎng)，并計(jì)算分段特征頻率，來(lái)估算爐內(nèi)整體的特征頻率范圍； S2，建立鰭片管有限元模型，分別仿真計(jì)算高壓過(guò)熱器和除氧蒸發(fā)器兩個(gè)管陣下的鰭片管單管流場(chǎng)和聲場(chǎng)，并計(jì)算分段特征頻率，來(lái)估算爐內(nèi)整體的特征頻率范圍； S3，通過(guò)對(duì)比鰭片管和 裸管的特征頻率，采用百分比偏移量的修正手段對(duì)管陣的特征頻率進(jìn)行修正； S4，計(jì)算簡(jiǎn)正頻率，根據(jù)各層簡(jiǎn)正頻率的分布和各層特征頻率的分布，判斷是否激發(fā)簡(jiǎn)正頻率而產(chǎn)生聲腔共振； S5，對(duì)鍋爐進(jìn)行傳聲損失和隔聲量計(jì)算，并結(jié)合實(shí)測(cè)噪聲數(shù)據(jù)得到鍋爐內(nèi)總噪聲； S6，對(duì)比分析并計(jì)算不同種類噪聲對(duì)爐內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量，確定爐內(nèi)噪聲的主要來(lái)源。
【文檔編號(hào)】F22B37/00GK103968362SQ201410144214
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】趙迎九, 黃福安, 鐘振茂, 任玉鳳, 魏普, 余平覆, 王奇 申請(qǐng)人:華電重工股份有限公司