CN103033068A - 冷却塔淋水曲线螺旋纹蜂窝管消能降噪系统 - Google Patents

Abstract

发明名称：冷却塔淋水曲线螺旋纹蜂窝管消能降噪系统所属技术领域：环境保护技术、噪声治理本发明公开了一种曲线螺旋纹蜂窝管消能降噪系统。包括：由多个曲线螺旋纹蜂窝管单体排列组成的消能降噪层。曲线螺旋纹蜂窝管的上段为直线段，下段为曲线段，其下段内壁表面具有螺旋状排列的突起皱纹。当冷却塔淋水下落至该管层时，先进入其上部的直线管段，再进入下方的曲线管段。落水进入曲线管段后，成为水流，并因为内壁螺旋纹的作用产生旋转，同时被强制改变下落方向。通过精心设计曲线管段的形状和末端角度，使水流由原来的垂直、法向冲击水面，变为近似切向旋转接触水面，大幅降低了落水噪声。其降噪值可达25～30dB(A)，应用前景很广泛。

Description

冷却塔淋水曲线螺旋纹蜂窝管消能降噪系统

技术领域：本发明涉及环境保护技术，特别地，涉及噪声治理领域 

背景技术：

目前使用的各种冷却塔，包括钢筋混凝土或玻璃钢等，其工作原理均采用布水喷淋法进行冷却。由布水系统排出的高温水在塔内下落的过程中与上升的气流进行热交换，从而降低了水温，实现了水的冷却过程。在上述冷却塔的底部一般均设有收集水池(槽)，收集落下的凉水，以便循环使用。塔内淋水下落至集水池(槽)时，冲击集水池(槽)内的积水表面，会产生频谱广泛的落水噪声，其噪声级一般可高达80～85dB(A)，该噪声对于环境造成了严重影响。 

现有治理方法为：在冷却塔下部集水池(槽)内水平张挂尼龙网，尼龙网上部放置整块聚氨脂泡沫塑料或聚胺脂泡沫塑料碎块，构成缓冲层。当需要塔内的淋水自上部落下时，首先冲击海绵状的缓冲层表面，通过海绵体的弹性变形和海绵孔隙的吸——泄水作用，从而消耗了冲击能量，减小了冲击噪声。 

现有方法的不足：当采取如上方法减低冲击噪声时，由于减噪海绵不能及时将其所吸收的水排出。随着冷却水的下落，海绵迅速吸饱了水分，就失去了原有的弹性。此外，海绵原有孔隙被水充满以后，也失去了继续吸水的作用，整个海绵层因而很快被落水所充盈，其表面形成了许多新的小水面，新的淋水落在这些新的小水面上产生冲击，也就失去了缓冲减噪作用。这种效应严重影响了该方法的减噪效果。 

发明内容：

本发明为了克服现有技术的缺陷，公开了一种新的曲线螺旋纹蜂窝管降噪系统。包括：曲线螺旋纹蜂窝管层作为消能降噪体，该层竖向设置于集水池(槽)上部，曲线螺旋纹蜂窝管层由许多单个的曲线螺旋纹管单体排列组成。曲线螺旋纹管的上段为内壁光滑的直线段，而下段为内壁具有螺旋皱纹的曲线段。 

本发明的有益效果是：当塔内淋水下落至曲线螺旋纹蜂窝管层时，首先进入其上部的直线管段，该直线管段起梳流——导向——防止噪声扩散的作用。直线管段下方为曲线管段，曲线管段起改变落水接触水面的方向的作用。落水进入曲线管段后，接触管壁，成为附壁水流。由于管壁螺旋纹的作用，附壁水流将产生螺旋运动，因而被消能。同时，水流受曲线管壁的约束，被强制改变流下方向。通过精心设计下部管段的竖剖面，使其具有最佳的曲线形状和末端角度，使水流由原来的垂直法向冲击水面，变为在螺旋运动的情况下，以近似切向接触水面，从而大大降低了落水噪声。根据初步试验，其降噪值可达25～30dB(A)，因而在环境保护技术领域具有广泛的应用前景。 

曲线斜管层可以采用浮筏、支架或其他方法布设于集水池(槽)的水面。其布置要点为：使得曲线管段的下端刚刚接触水面，并在水面有升降变化时，能够随时自动调节，使得落水以最小角度近似切向融入水体，方能有最佳的降噪效果。 

落水进入曲线斜管后，被以如下几种方式消能： 

●由于水流被强制改变运动方向，其下落的动能矢量也被改变方向，同时对曲线管壁产生压力分力，此分力削弱了水流的动能，从而也降低了水流的运动速度； 

●落水被强制改变水流方向时，与曲线管壁发生摩擦，从而被消能； 

●不规则的落水进入曲线管后，与管壁多次小夹角撞击，从而实现消能； 

●落水进入曲线管段后，管段内壁的螺旋纹使得管内水流下落的同时产生旋转，进一步降低了与池内水面接触时的夹角，降低了冲击噪声。管段内壁螺旋纹的摩擦作用也起到了降低落水速度的作用，提高了降噪效果； 

附图说明：

图1是曲线螺旋纹蜂窝管组件竖向剖面图 

1——曲线螺旋纹蜂窝管的直线段； 

2——曲线螺旋纹蜂窝管的曲线段； 

3——曲线段的曲率半径，该段也可以是非圆的曲线段，如渐开线等； 

图2是曲线螺旋纹蜂窝管组件水平剖面图 

蜂窝状排列——指曲线螺旋纹蜂窝管的水平剖面是按蜂窝状排列的； 

网状排列——指曲线螺旋纹蜂窝管的水平剖面是按正交或斜交的网状排列的； 

图3是曲线螺旋纹蜂窝管组件筏式安装竖向剖面图 

1——曲线螺旋纹蜂窝管的直线段； 

2——曲线螺旋纹蜂窝管的曲线段； 

4——支架，可为任何材质，其平面为通透式的，可以容许水流垂直自由通过； 

5——浮球，为安置曲线螺旋纹蜂窝管的支架提供浮力； 

6——收水池的水面，通过适当的设计，使曲线螺旋纹蜂窝管下口刚刚与水面相交； 

图4是曲线螺旋纹蜂窝管单体内壁展开图 

7——螺旋纹蜂窝管内壁螺旋布置的突起纹； 

具体实施方式：

采用玻璃钢、金属薄板或其他材料，按本说明细节加工成曲线螺旋纹蜂窝管，单个曲线螺旋纹蜂窝管的平面孔尺寸约为10～50mm之间。许多个曲线螺旋纹蜂窝管的相邻侧壁相接，即组成了曲线螺旋纹蜂窝管组件。 

曲线螺旋纹蜂窝管单体的平面形状可以是六边形(多个组合后，成为蜂窝式组件)、矩形或梯形(多个组合后，成为扇形或圆形组件)等。 

曲线螺旋纹蜂窝管的高度，其上部直线段一般高为150～250mm，下部曲线段竖向高度一般为200～300mm。根据单个曲线螺旋纹蜂窝管孔的平面尺寸大小不同，其高度也不同。一般平面孔大的，高度也大，以便能够做出满意的下段曲线，从而避免淋水直接冲击水面的现象发生。 

根据集水池大小，组件平面尺寸可以自行确定。为便于安装，组合后，一般平面尺寸为(1m×1m)左右或稍大些。也可以根据集水池的平面形状组成矩形、边缘为锯齿状的三角形、扇形等等。其要点在于以曲线螺旋纹蜂窝管组件布满水池，不留“空白”水面。根据集水池平面形状及其他条件的不同，池内各个曲线螺旋纹蜂窝管组件的出水方向可以一致，可以相对，也可以相背。当集水池为圆形时，出水方向还可以为环向布置。 

曲线螺旋纹蜂窝管组件一般放在浮筏上，漂浮于集水池的水面。浮筏为一个托盘式的架子，下方设有浮子。其底板应为篦子式，容许淋水自由落下。浮筏的浮子可以为空心球、泡沫塑料等材料制成。也可以采取支架的方式，将曲线螺旋纹蜂窝管组件安置在集水池水面。为了避免曲线螺旋纹蜂窝管组件水平移动，可以采取浮筏加导向柱的方式，将其浮动设置在水面。 

无论以何种方式将曲线螺旋纹蜂窝管设置在集水池的水面，都应该使曲线螺旋纹蜂窝管的曲线下端刚刚接触水面为佳，以便使水流以最小的夹角融入池水，从而取得最佳的降噪效果。 

Claims (3)

1.冷却塔淋水曲线螺旋纹蜂窝管消能降噪系统，其特征在于，包括

单体的竖剖面上段为直线段，可含部分折线段；

单体的下段为曲线段，线形为圆弧、渐开线或其他曲线，其下端切线与水平面成尖锐的夹角。

单体的下段的内壁表面具有螺旋状排列的突起纹。

单体的水平剖面可以为圆形、六边形、矩形、梯形，或其他多边形等形状。

各种水平剖面形状的单体嵌合而成曲线螺旋纹蜂窝管组，构成消能降噪系统。

2.如权利要求1所述的曲线螺旋纹蜂窝消能管降噪系统，其特征在于：多个曲线螺旋纹蜂窝管单体侧壁相连，沿水平的纵横两个方向扩展，组成曲线螺旋纹蜂窝管组。

3.如权利要求1所述的曲线螺旋纹蜂窝管消能降噪系统，其特征在于：组合后的曲线螺旋纹蜂窝管组可以是各种平面形状，便于布置在不同形状的集水池内。

Images