CN106286414A - 一种风机消音装置及其在变压器冷却器风机上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于变压器冷却器风机的消音装置，包括消音风筒、第一消音间劈、第二消音间劈和消音材料，第一消音间劈设置于消音风筒内，第二消音间劈设置于第一消音间劈内，第一消音间劈和第二消音间劈的迎风部形成为锥形结构，第一消音间劈和第二消音间劈上开设有若干微孔且第一消音间劈和第二消音间劈内填充有消音材料。本发明通过创新设置两层具有锥顶结构的消音间劈，在消音间劈外周设置消音风筒，在消音间劈侧壁形成微孔，在消音间劈内填充消音棉，形成了对高、中频噪声起消声作用的阻式结构和对中、低频噪声起消声作用的抗式结构，增宽了消声频带，减小了压力损失，降低了气流再生噪声，达到了良好的消声效果。

Description

一种风机消音装置及其在变压器冷却器风机上的应用

技术领域

本发明涉及一种消音技术领域，更具体的涉及一种消音装置，尤其是应用于变压器冷却器风机的风机消音装置。

背景技术

消音装置属于现有技术中广泛使用的一种降低噪声污染的环保设备，不同领域为满足不同的消声要求，所采用的消音装置的结构也存在着巨大的差异。而变压器冷却器所用的冷却风机运转中产生的噪声常常成为影响工人健康和干扰环境的祸源，特别是邻近生活区的风机，其进风口和出风口所辐射的空气动力性噪声，更是污染环境的主要因素，已形成公害，也是近年来我国电力行业治理噪声污染的主要对象之一。现有技术中针对这一技术问题，多数都是将传统的或常用的消音装置直接应用于这种变压器冷却风机中，不但降噪效果差，而且安装使用不便，因此需要专门针对变压器冷却风机开发一种消音效果良好的风机消音装置，这对降低变压器噪音对环境造成的污染意义重大。

发明内容

本发明创新提出一种用于变压器冷却器风机的风机消音装置，所述风机消音装置中创新设置两层消音间劈，在消音间劈外周设置消音风筒，在消音间劈的迎风面设置锥顶结构，同时在消音间劈的侧壁上形成若干微孔，在消音间劈内填充玻璃纤维布包裹的消音棉，形成了对高、中频噪声起消声作用的阻式结构和对中、低频噪声起消声作用的抗式结构，达到了良好的消声效果，最大限度的增宽了消声频带，并减小了压力损失，降低了气流再生噪声，具有良好的市场推广应用前景。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种风机消音装置，包括消音风筒、第一消音间劈4、第二消音间劈5和吸音结构，所述第一消音间劈4设置于消音风筒内，所述第二消音间劈5设置于第一消音间劈4内，所述第一消音间劈4和第二消音间劈5的迎风部形成为锥形结构，所述第一消音间劈4和第二消音间劈5上开设有若干微孔且所述第一消音间劈4和第二消音间劈5内设置有所述吸音结构。

进一步的根据本发明所述的风机消音装置，其中所述消音风筒和第一消音间劈4具有圆筒状结构，所述第二消音间劈5具有锥柱状结构，所述第二消音间劈5、第一消音间劈4和消音风筒的中心轴线共线设置，所述消音风筒中形成有环形消音腔，所述第一消音间劈4的迎风部形成为环形锥面结构，所述第二消音间劈5的迎风部形成为圆锥结构，所述第二消音间劈5、第一消音间劈4和消音风筒固定连接在一起。

进一步的根据本发明所述的风机消音装置，其中还包括有内支撑架13、外支撑架14和堵头12，所述第二消音间劈5通过内支撑架13连接于第一消音间劈4，所述第一消音间劈4通过外支撑架14连接于消音风筒，所述第一消音间劈4和第二消音间劈5在与迎风部相对的底部连接于所述堵头12。

进一步的根据本发明所述的风机消音装置，其中所述消音风筒包括消音器外板1、消音器孔板2、导风筒法兰3和加强筋板15，所述消音器外板1和消音器孔板2卷取成圆筒状结构，且消音器孔板2的圆筒嵌套于消音器外板1的圆筒之内，在消音器外板1和消音器孔板2之间形成环形消音腔，所述导风筒法兰3在环形消音腔的一端开口处连接消音器外板1和消音器孔板2设置，所述加强筋板15在环形消音腔的另一端开口处连接消音器外板1和消音器孔板2设置。

进一步的根据本发明所述的风机消音装置，其中所述消音器外板1采用1-3mm厚的钢板制作，所述消音器孔板2上开设有若干消音孔，所述导风筒法兰3具有圆环结构并沿消音风筒的周向设置，所述加强筋板15在消音风筒的周向每间隔120°沿径向焊接于消音器外板1和消音器孔板2之间。

进一步的根据本发明所述的风机消音装置，其中所述第一消音间劈4包括内筒7、外筒8和环形锥面9，所述内筒7和外筒8均为圆筒状结构，且内筒7同轴地嵌套于外筒8之内，内筒7和外筒8的底端平齐，内筒7的顶端低于外筒8的顶端，所述环形锥面连接内筒的顶端和外筒的顶端设置，所述内筒7和外筒8由微穿孔板卷筒构成，在内筒7、外筒8和环形锥面9围成的环形消音腔内设置有所述吸音结构。

进一步的根据本发明所述的风机消音装置，其中所述第二消音间劈5设置于第一消音间劈4的内筒7之内，所述第二消音间劈5包括圆筒10和圆锥面11，所述圆锥面11形成于圆筒10的顶端，所述圆筒10的中心轴线与所述内筒7的中心轴线共线，且所述圆筒10的底端与所述内筒7和外筒8的底端平齐，所述圆筒10由微穿孔板卷筒构成，在圆筒10和圆锥面11围成的消音腔内设置有所述吸音结构。

进一步的根据本发明所述的风机消音装置，其中所述环形锥面和圆锥面采用厚度在1-2mm的钢板制作，且锥面相对于中心轴线成45-60°的角，所述微穿孔板采用0.8-1mm厚的钢板制作，且微穿孔板上设有孔径在2-4mm、间距在4-6mm的若干微孔，微穿孔板卷筒的圆柱面上穿孔率达到95％以上，所述吸音结构为玻璃纤维布包裹的多孔性消音棉。

进一步的根据本发明所述的风机消音装置，其中所述堵头12采用1-2mm厚的圆形钢板制成，所述内筒7、外筒8和圆筒10的底端连接于所述堵头12的表面，所述内支撑架13的一端固定于所述圆筒10的外壁，所述内支撑架13的另一端固定于所述内筒7的内壁，所述外支撑架14的一端固定于所述外筒8的外壁，所述外支撑架14的另一端固定于所述消音风筒中消音器孔板的内壁，所述内支撑架13和外支撑架14沿周向间隔120°设置有三组，每组的内支撑架13和外支撑架14与消音风筒中的对应加强筋板15处于同一径向方向。

一种本发明所述风机消音装置的用途，所述风机消音装置安装于变压器冷却器的冷却风机上，用于对冷却风机进行消音降噪。

通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果：

1)、本发明所述的风机消音装置采用微穿孔板卷筒吸声结构，迎风面采用锥顶结构，并使锥面与轴线成45-60°角，在内部填充多孔性消音棉材料，加大了吸声频带，减少了压力损失，能在较宽的频带范围内消除气流噪声，使消音装置能降低6-10dB(A)的噪声。

2)、本发明所述消音装置中使用2mm厚钢板制作消音器外板，同时所述消音器同时采用加强筋板和内外支撑架固定双层消音间劈，既减轻了消音器的重量，又保证消音器的强度。

3)、本发明所述消音器首创的设置有两层消音间劈，外侧消音间劈迎风面采用45°角的钢板将消音棉堵塞在消音间劈内，微穿孔板内用玻璃纤维布将消音棉包裹住，内侧消音间劈迎风面采用圆锥面结构且将消音棉堵塞在消音间劈内，微穿孔板内用玻璃纤维布将消音棉包裹住，微穿孔板穿孔率范围达到为98％以上，穿孔直径小、板面光滑，利用声波在多孔性吸声材料传播时，大大增强了吸声效果，受摩擦和粘滞阻力，将声能转化为热能耗散掉，从而达到消声降音的目的。

4)、本发明所述消音器的消音间劈锥顶，对准变压器冷却器的冷却风机出风口，消音间劈与消音器孔板用带钢直接焊接固定，加强了消音间劈与消音器牢固性，减少了消音器的振动。

5)、综上本发明创新提出的消音装置结构中形成对高、中频噪声起消声作用的阻式结构和对中、低频噪声起消声作用的抗式结构，达到了良好的消声效果，并且加大了吸声频带，建设了压力损失，降低了气流再生噪声，实现了良好的消声效果，具有广阔的市场推广前景。

附图说明

附图1为本发明所述风机消音装置的侧视结构示意图。

附图2为附图1所示风机消音装置的左视结构示意图。

附图3为附图1所示风机消音装置的右视结构示意图。

图中各附图标记的含义如下：

1-消音器外板，2-消音器孔板，3-导风筒法兰，4-第一消音间劈，5-第二消音间劈，6-吸音结构，7-内筒，8-外筒，9-环形锥面，10-圆筒，11-圆锥，12-堵头，13-内支撑架，14-外支撑架，15-加强筋板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明，但并不因此限制本发明的保护范围。

如附图1至附图3所示，本发明所述的变压器冷却器风机用消音装置整体具有圆筒状结构，包括消音风筒、设置于消音风筒内的第一消音间劈4和设置于第一消音间劈内的第二消音间劈5，第一消音间劈4和第二消音间劈5内均填充有吸音结构6，所述的第二消音间劈5通过内支撑架13连接于第一消音间劈4，所述的第一消音间劈4通过外支撑架14连接于消音风筒，所述的第一消音间劈4和第二消音间劈5在面对变压器冷却器风机出风口的迎风顶部形成为消音间劈锥顶结构，加大了吸声频带，减少了压力损失，能在较宽的频带范围内消除气流噪声。同时本发明所提供的这种用于变压器冷却器风机的消音装置在整体结构上采用了对高、中频噪声起消声作用的阻式结构和对中、低频噪声起消声作用的抗式结构，并在阻式通道中采用了高频及低频两种消声区，达到了良好的消声效果。

下面具体描述本发明提供的这种消音装置的结构，如上所述，本发明的风机消音装置包括消音风筒、第一消音间劈4和第二消音间劈5，如附图1-3所示，所述消音风筒整体具有圆筒状结构，包括消音器外板1、消音器孔板2、导风筒法兰3和加强筋板15，其中所述的消音器外板1采用2mm厚的钢板卷取成圆筒状结构，所述的消音器孔板2上开设有消音孔并具有圆筒状结构，所述的消音器孔板2套设于消音器外板1之内，由消音器外板1和消音器孔板2之间形成环形消音腔，在消音器外板1和消音器孔板2一端的环形间隙开口处设置有导风筒法兰3，另一端的环形间隙直接连通大气排空，这种结构对高频噪声和低频噪声消声采用阻抗两种消声区，用以最大限度来增宽消声频带，同时在消音器外板1和消音器孔板2另一端的环形间隙中设置有加强筋板15，加强筋板15将消音器外板1和消音器孔板2固定连接在一起，优选的在消音器外板1卷筒后的圆周内侧120°方向上焊接三个加强筋板15，具体的三个加强筋板15按照120°分布沿消音风筒的径向方向焊接于消音器外板1和消音器孔板2之间。综上固定连接于一起的消音器外板1和消音器孔板2整体构成具有圆筒状结构的消音风筒，消音风筒的后端设置导风筒法兰3。本发明采用2mm厚的钢板作为消音器外板1卷取形成消音风筒，既减轻了消音装置的重量，又保证消音装置的强度。

所述的第一消音间劈4设置于圆筒状的消音风筒内，且第一消音间劈4整体也具有圆筒状结构，设置于消音风筒内时与消音风筒共轴即两者的圆筒中心轴线重合，所述的第一消音间劈4包括内筒7、外筒8和环形锥面9，所述的内筒7和外筒8均为圆筒状结构，且内筒嵌套于外筒8之内，两者共用同一圆筒中心轴线，在内筒7和外筒8之间形成环形的消音腔，且内筒和外筒的底端平齐，内筒的顶端低于外筒的顶端，在内筒的顶端和外筒的顶端之间设置环形锥面9，所述环形锥面作为迎风面，连接内外筒的筒口边缘而形成为环形的倒置锥形侧面结构，且环形锥面相对于圆筒纵向轴线成45-60°的角。所述的内筒7和外筒8由微穿孔板构成，通过微穿孔板卷成圆筒状结构来形成，所述的微穿孔板采用0.9mm厚度的薄钢板制成，微穿孔板上设有孔径在3mm、间距5mm的若干微孔，且在微穿孔板卷筒的圆柱面上穿孔率范围达到为98％以上；连接内外筒筒口边缘的所述环形锥面9采用厚度为1.5mm的钢板制成，优选的与轴线成45°角。由内筒7、外筒8和环形锥面9共同构成第一消音间劈4，且在第一消音间劈4内即内筒7、外筒8和环形锥面9围成的环形消音腔内填充有吸音结构6，所述的吸音结构6为玻璃纤维布包裹的多孔性消音棉。这种结构的第一消音间劈4内填充玻璃纤维布包裹的消音棉，利用声波在多孔性吸声材料传播时增强吸收效果，而且受摩擦和粘滞阻力，将声能转化为热能耗散掉，从而达到消声降音的目的。

所述的第二消音间劈5设置于圆筒状的第一消音间劈4的内筒之内，且第二消音间劈5整体具有锥柱状结构，包括圆筒10和形成于圆筒顶端的圆锥面11，所述圆筒10的中心轴线与第一消音间劈4以及消音风筒的中心轴线共线，且所述圆筒10的底端与第一消音间劈4的底端平齐，所述圆筒10的顶端连接圆锥面11的底圆，从而圆筒与圆锥面形成一体的锥状状结构，所述的圆锥面与第一消音间劈4的环形锥面同作为迎风面，面向变压器冷却器风机的风口方向设置，所述圆锥面与中心轴线成45-60°角。所述圆筒10通过微穿孔板卷成形成，所述的微穿孔板采用0.9mm厚度的薄钢板制成，微穿孔板上设有孔径在3mm、间距5mm的若干微孔，且在微穿孔板卷筒的圆柱面上穿以孔径3mm、间距5mm的微孔且穿孔率范围达到为98％以上，所述圆锥面11采用厚度为1.5mm的钢板制成，圆锥面与轴线优选成45°角，穿孔直径小、板面光滑，利用声波在多孔性吸声材料传播时，以增强吸收效果。所述圆锥面11和圆筒10围成的消音腔内填充有吸音结构6，所述的吸音结构6为玻璃纤维布包裹的多孔性消音棉。

所述第一消音间劈4和第二消音间劈5的底端平齐且在该底端设置有堵头12，所述的堵头12采用1mm的圆形钢板制成，具体的所述堵头12的圆形直径等于第一消音间劈4的外筒直径，所述堵头固定连接于外筒8、内筒7和圆筒10的底端，通过堵头对第一消音间劈4和第二消音间劈5的底端进行封闭，并将第一消音间劈4和第二消音间劈5的底端连接在一起。在所述第一消音间劈4和第二消音间劈5之间还设置有内支撑架13，所述内支撑架13优选的沿圆周方向间隔120°设置有三组，内支撑架13的一端固定于第二消音间劈5的圆筒外壁，内支撑架13的另一端固定于第一消音间劈4的内筒内壁，通过内支撑架13将所述第一消音间劈4和第二消音间劈5固定在一起；在所述第一消音间劈4和消音风筒之间还设置有外支撑架14，所述外支撑架14优选的沿圆周方向间隔120°设置有三组，外支撑架14的一端固定于第一消音间劈4的外筒外壁，外支撑架14的另一端固定于消音风筒的消音器孔板内壁，通过外支撑架14将所述第一消音间劈4和消音风筒固定在一起。优选的所述内支撑架13和外支撑架14沿径向方向间隔120度设置有三组，每一组内支撑架和外支撑架与对应的一个加强筋板处于同一径向方向，更优选的每组内支撑架、外支撑架和加强筋板具有一体结构，可由一根或两根带钢从内侧最里端的第二消音间劈穿过外侧的第一消音间劈和消音风筒构成，沿圆周方向间隔120°设置有三组带钢，每组可由一根带钢自第二消音间劈依次穿过第一消音间劈和消音风筒来构成，或者如附图1所示的，对应于一个角度位置的一组带钢包括上下两根自第二消音间劈依次穿过第一消音间劈和消音风筒的带钢，以此连接结构来保证消音装置的整体强度。

本发明创新的设置双层消音间劈结构，如上所述，在圆筒状的第一消音间劈4内同心设置锥柱状的第二消音间劈5，且第一消音间劈4和第二消音间劈5在面向变压器冷却器风机的出风口方向形成有锥顶结构，第一消音间劈4形成环形锥面，第二消音间劈5形成圆锥面，且第一消音间劈4和第二消音间劈5的侧壁开设有穿孔率范围在98％以上若干微孔，内部填充有由玻璃纤维布包裹的多孔性消音棉，这种结构配合具有环形消音腔的消音风筒形成对高、中频噪声起消声作用的阻式结构和对中、低频噪声起消声作用的抗式结构，在阻式通道中采用了高频及低频两种消声区，最大限度的增宽了消声频带，而且采用微穿孔板卷筒吸声结构配合锥形迎风面结构，在加大吸声频带时，减少了压力损失，降低了气流再生噪声，实现了良好的消声效果。同时各消音间劈与消音器孔板用带钢直接焊接固定，加强了消音间劈与消音风筒的连接牢固性，减少了消音器的振动。经测试针对同等型号规格变压器冷却器的风机，使用本发明的消音装置后，噪声平均降低6-10dB(A)，压力损失减小17Pa左右，实现了良好的消声效果，满足了环保目标的要求。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。

Claims (10)

1.一种风机消音装置，其特征在于，包括消音风筒、第一消音间劈(4)、第二消音间劈(5)和吸音结构，所述第一消音间劈(4)设置于消音风筒内，所述第二消音间劈(5)设置于第一消音间劈(4)内，所述第一消音间劈(4)和第二消音间劈(5)的迎风部形成为锥形结构，所述第一消音间劈(4)和第二消音间劈(5)上开设有若干微孔且所述第一消音间劈(4)和第二消音间劈(5)内设置有所述吸音结构。

2.根据权利要求1所述的风机消音装置，其特征在于，所述消音风筒和第一消音间劈(4)具有圆筒状结构，所述第二消音间劈(5)具有锥柱状结构，所述第二消音间劈(5)、第一消音间劈(4)和消音风筒的中心轴线共线设置，所述消音风筒中形成有环形消音腔，所述第一消音间劈(4)的迎风部形成为环形锥面结构，所述第二消音间劈(5)的迎风部形成为圆锥结构，所述第二消音间劈(5)、第一消音间劈(4)和消音风筒固定连接在一起。

3.根据权利要求2所述的风机消音装置，其特征在于，还包括有内支撑架(13)、外支撑架(14)和堵头(12)，所述第二消音间劈(5)通过内支撑架(13)连接于第一消音间劈(4)，所述第一消音间劈(4)通过外支撑架(14)连接于消音风筒，所述第一消音间劈(4)和第二消音间劈(5)在与迎风部相对的底部连接于所述堵头(12)。

4.根据权利要求3所述的风机消音装置，其特征在于，所述消音风筒包括消音器外板(1)、消音器孔板(2)、导风筒法兰(3)和加强筋板(15)，所述消音器外板(1)和消音器孔板(2)卷取成圆筒状结构，且消音器孔板(2)的圆筒嵌套于消音器外板(1)的圆筒之内，在消音器外板(1)和消音器孔板(2)之间形成环形消音腔，所述导风筒法兰(3)在环形消音腔的一端开口处连接消音器外板(1)和消音器孔板(2)设置，所述加强筋板(15)在环形消音腔的另一端开口处连接消音器外板(1)和消音器孔板(2)设置。

5.根据权利要求4所述的风机消音装置，其特征在于，所述消音器外板(1)为1-3mm厚的钢板，所述消音器孔板(2)上开设有若干消音孔，所述导风筒法兰(3)具有圆环结构并沿消音风筒的周向设置，所述加强筋板(15)在消音风筒的周向每间隔120°沿径向焊接于消音器外板(1)和消音器孔板(2)之间。

6.根据权利要求3-5任一项所述的风机消音装置，其特征在于，所述第一消音间劈(4)包括内筒(7)、外筒(8)和环形锥面(9)，所述内筒(7)和外筒(8)均为圆筒状结构，且内筒(7)同轴地嵌套于外筒(8)之内，内筒(7)和外筒(8)的底端平齐，内筒(7)的顶端低于外筒(8)的顶端，所述环形锥面连接内筒的顶端和外筒的顶端设置，所述内筒(7)和外筒(8)由微穿孔板卷筒构成，在内筒(7)、外筒(8)和环形锥面(9)围成的环形消音腔内设置有所述吸音结构。

7.根据权利要求6所述的风机消音装置，其特征在于，所述第二消音间劈(5)设置于第一消音间劈(4)的内筒(7)之内，所述第二消音间劈(5)包括圆筒(10)和圆锥面(11)，所述圆锥面(11)形成于圆筒(10)的顶端，所述圆筒(10)的中心轴线与所述内筒(7)的中心轴线共线，且所述圆筒(10)的底端与所述内筒(7)和外筒(8)的底端平齐，所述圆筒(10)由微穿孔板卷筒构成，在圆筒(10)和圆锥面(11)围成的消音腔内设置有所述吸音结构。

8.根据权利要求6或7所述的风机消音装置，其特征在于，所述环形锥面和圆锥面采用厚度在1-2mm的钢板卷曲制成，且锥面相对于中心轴线成45-60°的角，所述微穿孔板为0.8-1mm厚的钢板，且微穿孔板上设有孔径在2-4mm、间距在4-6mm的若干微孔，微穿孔板卷筒的圆柱面上穿孔率达到95％以上，所述吸音结构为玻璃纤维布包裹的多孔性消音棉。

9.根据权利要求7或8所述的风机消音装置，其特征在于，所述堵头(12)为1-2mm厚的圆形钢板，所述内筒(7)、外筒(8)和圆筒(10)的底端连接于所述堵头(12)的表面，所述内支撑架(13)的一端固定于所述圆筒(10)的外壁，所述内支撑架(13)的另一端固定于所述内筒(7)的内壁，所述外支撑架(14)的一端固定于所述外筒(8)的外壁，所述外支撑架(14)的另一端固定于所述消音风筒中消音器孔板的内壁，所述内支撑架(13)和外支撑架(14)沿周向间隔120°设置有三组，每组的内支撑架(13)和外支撑架(14)与消音风筒中的对应加强筋板(15)处于同一径向方向。

10.一种权利要求1-9任一项所述风机消音装置的用途，其特征在于，所述风机消音装置安装于变压器冷却器的冷却风机上，用于对冷却风机进行消音降噪。