CN110848497A - 一种应用于风管中的消音降噪装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于风管中的消音降噪装置，所述消音降噪装置包括软接头和消音器，所述软接头和消音器的两端设法兰片；对原风管部位的管道进行切割去除，并通过焊接方式在管口安装法兰片，软接头的一端法兰片与一侧管道端部的法兰片连接，软接头另一端法兰片与消音器一端的法兰片连接，消音器另一端的法兰片与另一侧管道端部的法兰片连接。本发明可实现任意组合、拆卸及安装。同时，消音降噪装置可在原有管路中任意所需位置与管道进行速接安装。本发明通过在已有管道中间部位安装消音降噪装置，能够高效、安全地降低风管运行过程中产生的振动对周边现有构筑物的影响，降低运行产生噪音分贝值，从而确保厂界噪音达标。

Description

一种应用于风管中的消音降噪装置

技术领域

本发明涉及一种应用于风管中的消音降噪装置，能够高效、安全地降低风管运行过程中产生的振动对周边现有构筑物的影响，降低运行产生噪音分贝值，从而提高厂界类标。

背景技术

深床滤池因其具有如下几大特点在污水厂提标改造中成为优选工艺，被越来越多的被应用于提标改造工程之中。

(1)能轻松应对峰值流量或处理厂污泥膨胀等异常情况，长期保持出水TN、SS、TP稳定达标；

(2)生物滤池+V型滤池(或滤布滤池)”,实现一池两用，延长过滤周期，提高产水量及出水水质；

(3)具有独特的均质石英砂允许固体杂质透过滤床的表层，深入滤料中，达到整个滤池纵深截留固体物，保持水头，不易堵塞，减少运行费用；

(4)投资费用少、占地面积小、施工周期较短。

但是，在运行期间一方面水体中的悬浮物不断地被截留在滤料层中，另一方面，反硝化反应增加的固体颗粒也在滤床中不断累积，堵塞滤料间的空隙，从而增加水头损失，降低过水率，因此，定期反冲洗是滤池运行的基础。

由于固体物负荷高、床体深，反冲洗一般采用气洗、水洗以及汽水混洗这几种高强度方式，反冲洗后污水一般返回到前段生物处理单元。而在这过程中气洗和气水混洗时风管将产生较为严重振动噪声，使得厂界噪音远远超过限定值，对厂区环境及职业健康产生影响。

经过多个类似工程实例调查发现，振动及噪音产生的主要原因如下：

(1)鼓风机运行振动噪音

(2)风管内气体与管壁共振噪音

(3)风管与固定装置间振动碰撞

因此，需要对声源集中的反冲洗风管采取有效的消音降噪措施，通过局部安装消音降噪装置，切断振动噪音向外扩散的途径，在特定部位释放能量，从而在不改变原有工艺条件下，达到降低振动及噪音的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于风管中的消音降噪装置，降低深床滤池反冲洗过程中振动噪音量，从而确保厂区厂界噪音环境满足规范要求。

为了实现上述目的，本发明的设计方案如下：一种应用于风管中的消音降噪装置，其特征在于所述消音降噪装置包括软接头和消音器，所述软接头和消音器的两端设法兰片；对原风管部位的管道进行切割去除，并通过焊接方式在管口安装法兰片，软接头的一端法兰片与一侧管道端部的法兰片连接，软接头另一端法兰片与消音器一端的法兰片连接，消音器另一端的法兰片与另一侧管道端部的法兰片连接。

进一步地，法兰片外端面的中间设置有柔性减震材料。

进一步地，所述消音降噪装置设置于减震支座上。

进一步地，所述减震支座包括支座底面、支座顶面，支座顶面通过减震器设置于支座底面上，支座顶面上设有支撑构架，所述支撑构架上设有抱箍，用于固定消音降噪装置两侧的管道。

进一步地，所述软性接头包含橡胶管软接头，橡胶接头，橡胶软接头，可曲绕接头，高压橡胶接头、或橡胶减震器等形式，可与原风管管道采用法兰螺栓连接，具有挠性连接作用，起到降低振动及噪声的作用，同时可对因温度变化引起的热胀冷缩起补偿作用，减少间隙产生。

进一步地，所述消音器包含阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、小孔消声器或有源消声器，通过其内部附有的吸声衬里或利用截面积突然改变及其他声阻抗不连续的管道等降噪器件,使管道内噪声得到衰减或反射回去，从而达到消音作用。

进一步地，所述支撑构件包含金属托架、立柱、水平支撑、和角撑，形成竖向、水平或斜向具有一定刚度和承载力的框架结构，用于固定、支撑消音降噪主体部件，下部与减震支座相连接。

进一步地，所述减震支座形式包含橡胶、铅芯、弹簧阻尼等，通过减震材料在水平方向的大位移剪切变形及滞回耗能实现减震隔震功能，从而进一步减低装置自身噪音振动的传播，竖向刚度稳定，竖向承载效果好，水平刚度适中，满足常规位移需求，温度适应范围较广，具有安装及检修更换方便，运营维护成本较低的特点。

进一步地，一种应用于风管中的消音降噪装置的安装方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

在预定安装位置搭设减震支座及支撑构件，支撑构件上设有抱箍，所述抱箍固定在预定安装位置两侧的风管管道上；

消音器和软性接头预拼装，软性接头和消音器的两端均设法兰片，将软性接头和消音器采用法兰螺栓相连接；

对预定安装位置的原风管管道进行切割去除，并通过焊接方式在管口安装法兰片；

将软接头及消音器整体吊装安放至安装位置，两端与原风管管道进行螺栓连接。

所述消音减震装置可安装在水平、竖向管道的直线段区域，并可根据管径大小、安装空间距离调整装置长度、宽度及高度，可连续或独立安装各个消音、降噪、减震构件，实现最佳效果。

本发明采用在管道区域附加消音减震装置使得运行过程中产生的噪音得到有组织的释放消散，在不改变原有工艺条件下，达到降低振动及噪音的效果。尤其在已应用深床滤池工艺的、污水处理厂，在提高厂界标准，降低噪音方面具有一定的社会效益及环境效益。本发明具有如下特点：

1.消音降噪装置采用软接头+消音器+支撑构件+减震支座组合而成，其大小尺寸可根据现场实际安装条件进行调整、消音降噪效果可根据现场实际需要进行调整，可连续或独立安装各个消音、降噪、减震构件，实现最佳效果。

2.消音降噪装置与原有管道采用法兰连接，通过标准件螺栓与其他构件进行拼接，具有快速、可靠、适应性强等特点，法兰片中间设置有柔性减震材料，减少风管与固定装置间的碰撞噪音。

3.消音作用主要依靠装置中消音器部件实现，通过其内部附有的吸声衬里或利用截面积突然改变及其他声阻抗不连续的管道等降噪器件,使管道内噪声得到衰减或反射回去，从而达到消音作用。

4.降噪作用主要依靠装置中软性接头部件实现，通过挠性连接，起到降减震降噪的作用，同时可对因温度变化引起的热胀冷缩起补偿作用，减少间隙产生而导致的振动噪音。

5.依靠减震支座起到辅助降噪作用，避免消音降噪装置自身产生的振动通过支撑构件直接传递至构筑物受力面。通过减震材料切断水平及竖向变形及滞回耗能从而实现减震隔震功能。

6.消音减震装置可安装在水平、竖向管道的直线段区域，因此，其支撑构件也具有能调整形成竖向、水平或斜向具有一定刚度和承载力的框架结构的特点，起到固定、支撑消音降噪主体部件，并与下部减震支座相可靠连接。

7.对于消音减震装置部位的原管道切除后，通过安装单片法兰盘实现与消音减震装置对接，法兰盘材质可以是金属、玻璃钢等，强度等同于或高于原管道设计强度，两侧可通过焊接、粘接、热熔方式与原管道快速连接。

附图说明

图1为本发明的组合结构图。

图2为本发明的组件爆破图。

图3为本发明的装置安装图。

图中包括：1—法兰片，2—软接头，3—柔性减震材料，4—消音器，5—管道，6—支撑横杆，7—抱箍，8—支撑立杆,9—支座顶板,10—减震器,11—支座底板。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明内容。

一种应用于风管中的组合式、速接型的消音降噪装置，其特征在于所述消音降噪装置包括法兰片1、软性接头2及法兰片1、消音器4及法兰片1、支撑构件以及减震支座等组合构件，可实现任意组合、拆卸及安装。同时，消音降噪装置可在原有管路中任意所需位置与管道进行速接安装。

所述法兰片1材质可以是金属、玻璃钢等，强度等同于或高于原管道设计强度，两侧可通过焊接、粘接、热熔等方式与原管道快速连接。

所述法兰片可通过标准件螺栓与其他构件进行拼接，法兰片中间设置有柔性减震材料。

所述软性接头2包含橡胶管软接头，橡胶接头，橡胶软接头，可曲绕接头，高压橡胶接头、橡胶减震器等形式，可利用法兰片与原风管管道采用法兰螺栓连接，具有挠性连接作用，起到降低振动及噪声的作用，同时可对因温度变化引起的热胀冷缩起补偿作用，减少间隙产生。

所述消音器4包含阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、小孔消声器和有源消声器等形式，通过其内部附有的吸声衬里或利用截面积突然改变及其他声阻抗不连续的管道等降噪器件,使管道内噪声得到衰减或反射回去，从而达到消音作用。

所述支撑构件包含金属托架、立柱、水平支撑、角撑等，形成竖向、水平或斜向具有一定刚度和承载力的框架结构，用于固定、支撑消音降噪主体部件，下部与减震支座相连接。

所述减震支座形式包含橡胶、铅芯、弹簧阻尼等，通过减震材料在水平方向的大位移剪切变形及滞回耗能实现减震隔震功能，从而进一步减低装置自身噪音振动的传播，竖向刚度稳定，竖向承载效果好，水平刚度适中，满足常规位移需求，温度适应范围较广，具有安装及检修更换方便，运营维护成本较低的特点。

所述减震支座包括支座底面11、支座顶面9，支座顶面9通过减震器10设置于支座底面11上，支座顶面上设有支撑构架，所述支撑构架上设有抱箍7，用于固定消音降噪装置两侧的管道。

所述消音减震装置可安装在水平、竖向管道的直线段区域，并可根据管径大小、安装空间距离调整装置长度、宽度及高度，可连续或独立安装各个消音、降噪、减震构件，实现最佳效果。

本发明具有以下特点：

(1)消除鼓风机运行振动噪音

可通过在鼓风机出风口后端区域内风管中增加消音器使得能量进行集中释放，避免沿风管向下游传递。

(2)降低风管内气体与管壁共振噪音

可通过在长距离风管中部区域安装软接头，在改变原有共振频率的同时，切断振动传递途径。

(3)避免风管与固定装置间振动碰撞噪音

可通过在固定装置与风管间安装减震构件避免风管直接与固定装置发生直接接触，减少次生噪音产生。

(4)减少安装周期

考虑到本装置适用范围包括新建及已建运行中的各种污水厂，因此，将装置中所涉及的各个部件进行单元化设计，使其具有自由组合功能，可以在场外实现拼装组装成为整体，同时，所有部件拼接以及与原有管道连接均采用法兰螺栓、焊接、粘接、热熔等快速连接方式。

下面根据本发明的具体实施例对本发明进行详细描述，具体实施例为反硝化深床滤池反冲洗风管消音降噪装置安装。

(1)工程概况

某市污水处理厂一反硝化深床滤池平面尺寸82.5m×45.1m，分东西两组独立处理区，各11条共22条滤池，包括进水堰板，TETRA 5#滤料,卵石承托层，SNAP-T气水分布块(滤砖)，空气总管和支管，集水装置等等，反冲洗系统包括反冲洗鼓风机、反冲洗水泵、反冲洗废水泵等，采用全自动控制系统。其中反冲洗周期间隔约为1小时，气洗和气水混冲持续时间约为18分钟，期间现场实测噪音平均值80分贝，峰值达到85分贝，远远高于厂界标准中的65分贝。

(2)产品应用

该座反硝化深床滤池反冲洗风管采用DN500钢管，壁厚6mm，总长度约300m。结合上述工程概况，应用本产品可以有效的降低现有反冲洗系统运行过程中产生的噪音，确保厂界噪音指标满足规范要求。

(3)应用方案

对上述情况进行分析研究发现，该套系统运行过程中产生噪音的主要原因有如下几点：

1)鼓风机运行振动噪音

反冲洗系统风源输出主要依靠多台单台风量为99.5m³/min的鼓风机提供，在鼓风机运行时自身产生的振动噪音通过连接风管传递至隔音罩外，使得噪音扩散。

2)风管内气体与管壁共振噪音

在反冲洗运行过程中发现管道内气体不断冲击管壁形成回响，并呈现沿管道走向向管道末端传播，形成的振动波不断的往复叠加使得整条管道产生明显的共振情况，进一步增大的噪音。

3)风管与固定装置间振动碰撞噪音

由于反冲洗管道单路长度达到近100m，长细比过大，管壁较薄，因此在运行过程中管道自身振动明显，而沿线固定支架间加大，且固定方式均为刚性连接，导致管壁与固定支架间产生振动噪音。

通过上述原因分析，对消音降噪装置进行改造，使其具有针对性作用。

1)装置组成

本装置组成包括原管道连接法兰、软性接头及法兰、消音器及法兰、支撑构件以及减震支座等。

1)安装部位选择

为消除鼓风机运行振动噪音，本装置安装部位选择在鼓风机出风口后端～室内直线段内，在室内区域通过软性接头及消音器共同作用将能量进行集中释放，避免沿风管向下游传递。

2)法兰片1(DN500)

对原风管部位的管道进行切割去除，并通过焊接方式在管口安装左右2片金属法兰片用于连接消音降噪装置。

3)软性接头2(DN500)

软性接头选用橡胶接软接头，采用法兰螺栓一端与原管道连接，另一端与消音器连接。

4)消音器3(DN500)

消音器选用阻性消声器，采用法兰螺栓一端与原管道连接，另一端与软性接头连接。

5)支撑构件

消音降噪装置安装部位距离地面高度约为3m，支撑构件采用50mm*50mm方钢作为主要受力构件，焊接搭设成2m*2m*3m立方体框架结构，顶部与装置接触面设置橡胶垫，底部固定于减震支座上部。

6)减震支座

减震支座选用橡胶阻尼形式，顶面设置一块2.5m*2.5m的钢板作为垫板传递上部支撑构件竖向荷载，支座底部放置于现有混凝土地坪。

7)现场安装

消音降噪装置安装前在预定安装位置搭设减震支座及支撑构件，并对软接头及消音器进行预拼装，获取总安装尺寸长度。为确保安装期间厂区正常运行，采用单路安装，暂停一路风管运行。安装是，首先根据装置尺寸对原风管进行切割并焊接法兰片，随后将软接头及消音器整体吊装安放至安装位置，两端与原管道进行螺栓连接，底部安装柔性衬垫固定。整个安装周期为8小时，经安装完成后，经过24h观察，消音降噪效果明显，现场测定噪音值降至60分贝，满足厂界要求。

(4)方案指标分析

表1方案指标分析表

Claims (8)

1.一种应用于风管中的消音降噪装置，其特征在于所述消音降噪装置包括软接头和消音器，所述软接头和消音器的两端设法兰片；对原风管部位的管道进行切割去除，并通过焊接方式在管口安装法兰片，软接头的一端法兰片与一侧管道端部的法兰片连接，软接头另一端法兰片与消音器一端的法兰片连接，消音器另一端的法兰片与另一侧管道端部的法兰片连接。

2.根据权利要求1所述的消音降噪装置，其特征在于，法兰片外端面的中间设置有柔性减震材料。

3.根据权利要求1所述的消音降噪装置，其特征在于，所述消音降噪装置设置于减震支座上。

4.根据权利要求3所述的消音降噪装置，其特征在于，所述减震支座包括支座底面、支座顶面，支座顶面通过减震器设置于支座底面上，支座顶面上设有支撑构架，所述支撑构架上设有抱箍，用于固定消音降噪装置两侧的管道。

5.根据权利要求1所述的消音降噪装置，其特征在于，所述软性接头包含橡胶管软接头，橡胶接头，橡胶软接头，可曲绕接头，高压橡胶接头、或橡胶减震器。

6.根据权利要求1所述的消音降噪装置，其特征在于，所述消音器包含阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、小孔消声器或有源消声器。

7.根据权利要求4所述的消音降噪装置，其特征在于，所述减震器为橡胶、铅芯、或弹簧阻尼。

8.一种应用于风管中的消音降噪装置的安装方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

在预定安装位置搭设减震支座及支撑构件，支撑构件上设有抱箍，所述抱箍固定在预定安装位置两侧的风管管道上；

消音器和软性接头预拼装，软性接头和消音器的两端均设法兰片，将软性接头和消音器采用法兰螺栓相连接；

对预定安装位置的原风管管道进行切割去除，并通过焊接方式在管口安装法兰片；

将软接头及消音器整体吊装安放至安装位置，两端与原风管管道进行螺栓连接。

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