CN202076103U

CN202076103U - 一种换流变压器宽频带降噪装置

Info

Publication number: CN202076103U
Application number: CN2011201760418U
Authority: CN
Inventors: 贾荷香; 钱伟鑫; 李丹
Original assignee: SICHUAN ZHENGSHENG ACOUSTIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SICHUAN ZHENGSHENG ACOUSTIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2021-05-30

Abstract

本实用新型公开了一种换流变压器宽频带降噪装置，它包括顶板、前板及包含于该降噪装置内部阀厅墙和防火墙上安装的复合吸隔声模块，所述的顶板和前板包括了骨架和复合吸隔声模块，所述的复合吸隔声模块为一个金属框架，金属框架的一侧内部涂有高阻尼因子的高分子材料，相对一侧外面固定有护面板，在两侧之间悬置有金属板，在高分子材料和金属板之间填充有高弹性高阻尼材料，金属板和护面板之间填充有多孔纤维吸声材料。本实用新型不仅隔声量好，能够较大程度的吸收、隔离中低频音量，而且漏声面积小，换流变压器的承重负担轻，通风散热效果良好。

Description

一种换流变压器宽频带降噪装置

技术领域

本实用新型涉及噪声治理，特别涉及一种用于降低换流变压器产生的噪音的降噪装置。

背景技术

换流变压器运行时，因换流阀产生的大量谐波和换流变线圈中流过的直流偏磁，使得换流变压器运行时噪声比交流变压器运行时噪声明显偏大，是换流站噪声治理时需重点治理的噪声源。

目前，换流变压器降噪技术应用得较好的是“BOX-IN”降噪技术（详见《大型换流变压器“BOX—IN”降噪技术》，专利申请号：200810093888.2），它是借助换流变压器两侧的防火墙与阀厅墙，增加前板和顶板对变压器本体进行封闭式隔声处理，将变压器至于“BOX”当中，类似安装隔声间、隔声罩的降噪方法。为方便设备检修，“BOX—IN”前板与顶板均采用自承重隔声吸声复合结构。该方法噪声封堵效果好，但是在使用过程中也发现了有一些不：一是总体隔声量不足，尤其是500HZ以下的中、低频隔声量不足，不能满足现场降噪量的要求；二是受结构限制，该方法漏声面积较大，这也从较大程度上影响了“BOX-IN”的最终隔声量；三是通风散热效果不好。

造成“BOX-IN”降噪技术隔声量不足的原因是：换流变压器向外的噪声辐射是以中低频为主的宽带噪声，其中在50、300、400、600HZ的噪声一般达到90分贝左右，噪声频谱图如附图1所示，而“BOX-IN”技术中顶板和前板隔离中低频噪音的效果不理想。

虽然，《大型换流变压器“BOX—IN”降噪技术》（申请号：200810093888.2）中采用了“微穿孔+吸声材料+空腔”的复合结构。但是，由于这种结构本身的低频效果并不太理想，目前只有实验室测试的数据，尚无工程运用的数据。同时，微穿孔孔径一般为0.12mm左右，容易被杂物堵塞。因此，该种结构在使用中往往效果不太理想。

同时，《大型换流变压器“BOX—IN”降噪技术》（申请号：200810093888.2）的前板采用连接梁与变压器相连。考虑到变压器检修时，前板要与变压器一起移出，故前板与地板之间必须留有一定间隙。图纸要求此间隙为50mm，由于制作精度与地面的不平度，在实际上此间隙一般在100mm左右。同时还存在轨道地沟的漏声。其“BOX—IN”的前端总漏声面积约为2.5%左右。声学常识告诉我们，隔声罩存在漏声面积会降低隔声罩的隔声能力。因此，最大限度的减少漏声面积，对提高隔声罩的隔声能力是十分重要的。

同时，换流变压器工作时的振动，会通过连接梁传给前板，而我们知道前板是一块悬置的30平方米平板，这样就会将变压器本体的噪声通过连接梁传至前板并放大噪声并向外传出，类似“鼓面”传声，对变压器本体产生了很大的承重负担。

因此本实用新型针对这些不足，提出了改进。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于针对现有技术的不足，提供一种用于换流变压器的降噪装置，它不仅隔声量好，能够较大程度的吸收、隔离中低频音量，而且漏声面积小，换流变压器的承重负担轻，通风散热效果良好。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种换流变压器宽频带降噪装置，包括顶板、前板及包含于该降噪装置内部阀厅墙和防火墙上安装的吸声体，顶板设置在换流变压器顶面，前板设置在换流变压器的侧面和冷却器之间，其特征在于：所述的顶板和前板包括了骨架和复合吸隔声模块，所述的阀厅墙和防火墙上安装的吸声体采用复合吸隔声模块；所述的复合吸隔声模块为一个金属框架，金属框架的一侧内部涂有高阻尼因子的高分子材料，相对一侧外面固定有护面板，在两侧之间悬置有金属板，在高分子材料和金属板之间填充有高弹性高阻尼材料，金属板和护面板之间填充有多孔纤维吸声材料。

其中，所述的顶板由固定顶板和移动顶板组成，固定顶板固定连接于防火墙和阀厅墙之间，移动顶板固定连接于换流变压器的顶面，一侧与阀厅墙相接触；所述的前板构件中包括了固定前板、移动前板和推拉门，推拉门布置在换流变压器的侧面和冷却器之间，固定前板布置在推拉门的两侧并固定连接于防火墙上，移动前板固定连接于换流变压器的侧面并与移动顶板相连接，推拉门通过其上安装的滚轮在钢轨上滑动，钢轨布置在地面或钢架上。

由于前板由固定前板、移动前板和推拉门这三个构件组成，在每个构件的连接处肯定会存在漏声问题，为了将连接处的漏声量减到最小，可以将推拉门的端面与前板其它构件的端面和钢架之间的间距控制在50mm～300mm之间，越小的间距漏声量就越低。

同时为了方便换流变压器的检修，在换流变压器的下端设置有便于换流变压器移动的轨道，这样就造成了轨道地沟的漏声。为了解决这个问题，在所述的推拉门上设置有可翻转的密封板，当推拉门移动到位时，密封板翻转下来封堵住轨道开口，解决了轨道地沟的漏声。

当换流变压器前端有管道进出时，在所述的推拉门上相应位置设置有开槽，方便管道从开槽中通过，当推拉门移动就位后，开槽处设置的插板将开槽封堵，防止了开槽的漏声。

与现有技术相比，本实用新型采用一种复合吸隔声模块作为降噪装置的隔声材料，该复合吸隔声模块的吸隔声原理为：在宽频声波作用下，中、高频声波通过护面板的空洞进入多孔纤维吸声材料，由于多孔纤维吸声材料具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞，当声波入射到该材料上时，声波能顺着孔隙进入材料内部，引起空隙中空气分子的振动。由于空气的粘滞阻力和空气分子与孔隙壁的摩擦，声能转化为热能而损耗。该类型材料对中、高频有较好的吸声性能。悬置在框架中间的金属板与其后面填塞的弹性、阻尼材料组成了一个质量弹簧系统，在低频声能的作用下，振动板将发生振动，并把振动能传递给阻尼材料并在阻尼材料中转化为热能。通过调整振动板的厚度和弹性、阻尼材料的弹性阻尼性能，就可获得良好的低频吸声性能。因此该复合吸隔声模块可以在100-8000hz范围内获得较高的隔声量，本实用新型一种换流变压器宽频带降噪装置能够较大程度的吸收、隔离中低频音量，隔声量好。

同时本实用新型将前板分为固定前板、移动前板和推拉门三部分，固定前板固定在防火墙上，推拉门固定在钢架或地面上，只有移动前板连接在换流变压器上，较之之前将整块前板固定在换流变压器上，大大减轻了换流变压器的承重负担，而且当换流变压器检修时，推拉门通过在钢轨上的平行移动，就可以为换流变压器的进出留出移动空间，由于推拉门不随换流变压器移动，因此推拉门与地面之间不存在间隙，这样也就减少了降噪装置的漏声面积。

另外，由于换流变压器工作时机壳会辐射大量的热量，根据“热胀冷缩”的原理，热空气会膨胀，于是一定体积内空气分子数目变少，相对地热空气密度便较冷空气小，亦即热空气比冷空气轻，因此，装置内的热空气会往上升，冷空气往下降，于是，装置内的热气会聚集在装置顶部附近，因此，罩内气温高、压力大。在顶板出风口处设置无动力式风机，通过它的转动，装置内的热气便由风机叶片的空隙旋出装置外，当热气抽出后，装置内便产生低气压，而装置外的空气处于高气压，因此装置外的冷空气便通畅的流入装置内，填补了被抽出的热气空间，进而达到调节气温的良好效果。同时进、排气消声器的布置方式应满足下进上排的原则，并按实际情况进行分析避免通风气流的短路。因此本实用新型在顶板的出风口处安装有无动力式风机和排气消声器，在前板下方安装有进气消声器，这样不仅改善了降噪装置的通风散热性能，而且消声器的布置也降低了进、排气的噪音。

附图说明

图1为换流变压器的噪声频谱图；

图2为本实用新型实施例的宽频带降噪装置用于换流变压器的主视图；

图3为本实用新型实施例的宽频带降噪装置用于换流变压器的俯视图；

图4为本实用新型实施例的宽频带降噪装置用于换流变压器的剖面结构示意图；

图5为图4中Ⅰ的放大示意图；

图6为图4中Ⅱ的放大示意图；

图7为本实用新型实施例的复合吸隔声模块的结构示意图；

图8为图7中A的放大示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施对本实用新型作进一步说明。

参见图2至图4，本实用新型换流变压器宽频带降噪装置的一个实施例，将该降噪装置用于换流变压器上，降噪装置包括了顶板1、前板3和安装于降噪装置内部阀厅墙203、第一防火墙201、第二防火墙202上的复合吸隔声模块5，顶板1设置在换流变压器2顶面，前板3设置在换流变压器2的侧面和冷却器4之间，在所述的顶板1和前板3上安装有复合吸隔声模块5，在顶板的出风口6处排气消声器8上方安装有无动力式风机7。

其中，所述的顶板1由固定顶板101和移动顶板102组成，固定顶板101分布固定连接在第一防火墙201与阀厅墙203之间和第二防火墙202与与阀厅墙203之间，移动顶板102固定连接于换流变压器2的顶面，一侧与阀厅墙203相接触；所述的前板3包括了固定前板310、移动前板301和推拉门302，推拉门302布置在所述换流变压器2的侧面和冷却器4之间，固定前板310布置在推拉门302的两侧并分别固定在第一防火墙201和第二防火墙202上，移动前板301固定连接于换流变压器2的侧面并移动顶板102相接触，推拉门302通过其上安装的滚轮306在钢轨303上滑动，钢轨303通过螺栓紧固在地面或钢架11上，也就是将钢轨303布置在推拉门302的上部、中部或下部。

根据换流变压器的具体结构形式，为了方便换流变压器的维护和推拉门的移动，可将钢轨布置在推拉门的上部、中部或下部的任一位置。参见图5，当钢轨303布置在推拉门302的下部时，钢轨303通过螺栓紧固在地面上，滚轮306安装在推拉门302的底端，滚轮306在钢轨303内自由移动。参见图6，当钢轨303布置在推拉门302的上部或中部时，钢轨303由固定在钢架11上的钢轨支撑12支撑固定在钢架11上，滚轮306安装在推拉门302的面板上，滚轮306在钢轨303内自由移动。同时根据换流变压器的具体结构形式及防火墙之间的间距，可将推拉门设计成双侧推拉式和单侧推拉式两种，当门体结构为双侧推拉式时两侧推拉门的结合面布置有密封材料，图2所示的推拉门为双侧推拉式结构。

由于前板3由固定前板310、移动前板301和推拉门302这三个构件组成，在每个构件的连接处肯定会存在漏声问题，为了将连接处的漏声量减到最小，可以将推拉门302的端面与固定前板310的端面、移动前板301的端面和钢架11之间的间距控制在50mm～300mm之间，越小的间距漏声量就小。

通常为了方便换流变压器的检修，在换流变压器的下端设置有便于换流变压器移动的轨道，这样就造成了轨道地沟的漏声。为了解决这个问题，在所述的推拉门302上设置有可翻转的密封板304，当推拉门302移动到位时，密封板304翻转下来封堵住轨道开口，解决了轨道地沟的漏声。密封板304可通过铰链方式、螺栓连接方式或插销固定方式等可拆卸结构形式与门体连接。

当换流变压器2前端有管道13进出时，在所述的推拉门302上设置有开槽305，管道13可从开槽305中穿过，当推拉门302移动就位后，开槽处设置的插板307将开槽305封堵，防止了槽开口处的漏声。插板307可通过铰链方式、螺栓连接方式或插销固定方式等可拆卸结构形式与门体连接。

参见图7、图8，所述的复合吸隔声模块5为一个金属框架501，金属框架501的一侧内部涂有高阻尼因子的高分子材料502，相对一侧外面固定有护面板503，在两侧之间悬置有金属板504，在高分子材料502和金属板504之间填充有高弹性高阻尼材料505，金属板504和护面板503之间填充有多孔纤维吸声材料506。护面板503一般采用穿孔率大于23%，孔径3mm的穿孔板，并用铆钉固定到金属框架501上。

该复合吸隔声模块的吸隔声原理为：在宽频声波作用下，中、高频声波通过护面板的空洞进入多孔纤维吸声材料，由于多孔纤维吸声材料具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞，当声波入射到该材料上时，声波能顺着孔隙进入材料内部，引起空隙中空气分子的振动。由于空气的粘滞阻力和空气分子与孔隙壁的摩擦，声能转化为热能而损耗。该类型材料对中、高频有较好的吸声性能。悬置在框架中间的金属板与其后面填塞的弹性、阻尼材料组成了一个质量弹簧系统，在低频声能的作用下，振动板将发生振动，并把振动能传递给阻尼材料并在阻尼材料中转化为热能。通过调整振动板的厚度和弹性、阻尼材料的弹性阻尼性能，就可获得良好的低频吸声性能。因此该复合吸隔声模块可以在100-8000hz范围内获得较高的隔声量。

图1 所示的是换流变压器的噪声频谱图，从其中可以看到，换流变压器向外的噪声辐射是以中低频为主的宽带噪声，其中在50、300、400、600HZ的噪声一般达到90分贝左右，因此本实用新型一种换流变压器宽频带降噪装置能够较大程度的吸收、隔离中低频音量，隔声量好。

本实用新型将前板3分为固定前板310、移动前板301和推拉门302三部分，固定前板310固定在防火墙201、202上，推拉门302固定在钢架11或地面上，只有移动前板301连接在换流变压器2上，较之之前将整块前板固定在换流变压器上，大大减轻了换流变压器的承重负担，而且当换流变压器检修时，推拉门通过在钢轨上的平行移动，就可以为换流变压器的进出留出移动空间，由于推拉门不随换流变压器移动，因此推拉门与地面之间不存在间隙，这样也就减少了降噪装置的漏声面积。

另外，由于换流变压器工作时机壳会辐射大量的热量，根据“热胀冷缩”的原理，热空气会膨胀，于是一定体积内空气分子数目变少，相对地热空气密度便较冷空气小，亦即热空气比冷空气轻，因此，装置内的热空气会往上升，冷空气往下降，于是，装置内的热气会聚集在装置顶部附近，因此，罩内气温高、压力大，通过顶板出风口设置的无动力式风机的转动，装置内的热气便由风机叶片的空隙旋出装置外，当热气抽出后，装置内便产生低气压，而装置外的空气处于高气压，因此装置外的冷空气便通畅的流入罩内，填补了被抽出的热气空间，进而达到调节气温的良好效果。同时进、排气消声器的布置方式应满足下进上排的原则，并按实际情况进行分析避免通风气流的短路。因此本实用新型在顶板的出风口处安装有无动力式风机和排气消声器，在前板下方安装有进气消声器，这样不仅改善了降噪装置的通风散热性能，而且消声器的布置也降低了进、排气的噪音。

Claims

1.一种换流变压器宽频带降噪装置，包括顶板、前板及包含于该降噪装置内部阀厅墙和防火墙上安装的吸声体，顶板设置在换流变压器（2）顶面，前板设置在换流变压器（2）的侧面和冷却器（4）之间，其特征在于：

所述的顶板和前板包括了骨架和复合吸隔声模块（5），所述的阀厅墙和防火墙上安装的吸声体采用复合吸隔声模块（5）；

所述的复合吸隔声模块（5）为一个金属框架（501），金属框架（501）的一侧内部涂有高阻尼因子的高分子材料（502），相对一侧外面固定有护面板（503），在两侧之间悬置有金属板（504），在高分子材料（502）和金属板（504）之间填充有高弹性高阻尼材料（505），金属板（504）和护面板（503）之间填充有多孔纤维吸声材料（506）。

2.根据权利要求1所述的一种换流变压器宽频带降噪装置，其特征在于：在顶板的出风口（6）处排气消声器（8）上方配置有无动力式风机（7）。

3.根据权利要求1或2所述的一种换流变压器宽频带降噪装置，其特征在于：所述的前板构件中应包括推拉门（302），推拉门（302）布置在所述换流变压器（2）的侧面和冷却器（4）之间，推拉门（302）通过其上安装的滚轮（306）在钢轨（303）上滑动，钢轨（303）布置在地面或钢架（11）上。

4.根据权利要求3所述的一种换流变压器宽频带降噪装置，其特征在于：所述的推拉门（302）的端面与前板其它构件的端面和钢架（11）之间的间距控制在50mm～300mm之间。

5.根据权利要求3所述的一种换流变压器宽频带降噪装置，其特征在于：所述的推拉门（302）上设置有可翻转的密封板（304）。

6.根据权利要求3所述的一种换流变压器宽频带降噪装置，其特征在于：所述的推拉门（302）上设置有用于封堵开槽（305）开口的插板（307）。

7.根据权利要求5所述的一种换流变压器宽频带降噪装置，其特征在于：所述的推拉门（302）上设置有有用于封堵开槽（305）开口的插板（307）。