CN210290018U - 一种降噪设备及风力发电机组的机舱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降噪设备及风力发电机组的机舱，所述降噪设备用于风力发电机组的机舱散热风机的降噪，机舱包括与散热风机的出风口相连通的出风通道，所述出风通道设有散热排气口，所述降噪设备包括位于所述散热排气口的气流下游的降噪挡板，所述降噪挡板与所述散热排气口相对设置并与所述散热排气口之间具有一定间距，以改变噪声传播方向。该降噪设备可以有效的降低机舱内冷却系统产生的噪声向远处的传播，对降低整机的噪声水平和避免冷却风机音调的出现具有积极作用。

Description

一种降噪设备及风力发电机组的机舱

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备技术领域，尤其是用于降低风力发电机组内部的散热风机所产生噪声的降噪设备。本实用新型还涉及设有所述降噪设备的风力发电机组的机舱。

背景技术

风力发电机组大体可分为直驱和双馈两种主要类型，不论是直驱式风力发电机组还是双馈式风力发电机组，其机舱内部的发电机等设备，在工作时都会产生大量的热量，需要及时进行冷却，主流的冷却方案为风冷，即空气冷却。

空气冷却需要用到离心式冷却风机，通过冷却风机的抽吸功能，以空气为介质，将设备产生的热量带走并排到机舱外，为了保证冷却效率，在冷却时需要足够的通风量，进而需要一定的空气流速，而空气流速越高，冷却风机的噪声也就越大，因此，冷却风机的气动噪声成为整机除叶片以外的另一个主要噪声源。

风力发电机组机舱内冷却系统，特别是冷却系统散热口位于机舱尾部的机组，由于散热口朝向机组的下风向，具有很强的声源指向性，向外辐射噪声更强，大大增加了整机噪声测试的声功率等级。

对此，可以在机舱内冷却系统的排气风管上加装消声器，通过消声器来降低冷却风机产生的噪声。但是，为了维持一定的气体流速以保证冷却效果，消声器的声阻抗不能设计的过大，导致降噪效果十分有限。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种降噪设备。该降噪设备可以有效的降低机舱内冷却系统产生的噪声向远处的传播，对降低整机周围环境噪声水平和避免冷却风机音调的出现具有积极作用。

本实用新型的另一目的是提供一种设有所述降噪设备的风力发电机组的机舱。

为实现上述目的，本实用新型提供一种降噪设备，其用于风力发电机组的机舱散热风机的降噪，机舱包括与散热风机的出风口相连通的出风通道，所述出风通道设有散热排气口，所述降噪设备包括位于所述散热排气口的气流下游的降噪挡板，所述降噪挡板与所述散热排气口相对设置并与所述散热排气口之间具有一定间距，以改变噪声传播方向。

优选地，所述降噪挡板与所述散热排气口相对的一面设有穿孔板，所述穿孔板与降噪挡板之间形成降噪腔。

优选地，所述穿孔板至少为两层，相邻的两层所述穿孔板之间以及最后一层所述穿孔板与降噪挡板之间形成至少两个降噪腔，所述降噪腔之间通过穿孔相连通。

优选地，所述穿孔板为孔径小于1mm的微穿孔板。

优选地，所述降噪腔内填充有吸声材料。

优选地，所述散热排气口位于所述机舱的尾部，所述降噪挡板与所述机舱相连接并位于所述机舱的外部。

优选地，所述降噪挡板的两边设有侧向挡板，所述机舱的尾部、降噪挡板和侧向挡板之间围合形成排气通道，所述排气通道的一端向上连通、另一端向下连通。

优选地，所述排气通道的一端斜向上连通，和/或，所述排气通道的另一端斜向下连通。

优选地，所述降噪挡板呈弧面形状或平面形状，其挡风面与所述散热排气口的排气方向相垂直。

优选地，所述降噪挡板和散热排气口均位于所述机舱的内部，所述机舱设有与两者之间的间距区域相连通的上出风口和/或下出风口。

为实现上述另一目的，本实用新型提供一种风力发电机组的机舱，包括位于所述机舱内的散热风机以及散热排气口，进一步设有上述任一项所述的降噪设备。

优选地，所述散热排气口位于所述机舱的后部和/或侧部。

本实用新型在散热风机的出风通道的散热排气口后方设有降噪挡板，此降噪挡板与散热排气口相对，并与散热排气口之间留有间距。这样，当散热风机驱动的气流从散热排气口输出之后，在降噪挡板的阻挡作用下，气流和噪声不再直接向风机的下风向直接排出和传播，而是在降噪挡板与散热排气口之间转向其他方向排出和传播，由于降噪挡板与散热排气口之间为相对开放的区域，阻力相对较小，从而在不影响冷却效果的情况下，就可以改变噪声的的传播方向，噪声在改变传播方向之后，一方面向其他方向传播的噪声能避开人类和生物的主要活动区域，且传播距离较短、广度较小，其危害明显要小于向下风向传播，另一方面如果噪声向不同的方向传播，可以降低每一个方向上的噪声水平。可见，通过设置降噪挡板，可以有效的降低机舱内散热系统向外输出的噪声辐射，降低整机的噪声水平。

在一种优选方案中，利用微穿孔板的吸收系数大、吸声频带宽的特点，附着在降噪挡板上，与降噪挡板之间形成降噪腔，使降噪挡板即能够改变冷却系统排气噪声的指向性，又起到一定的吸声降噪作用，可进一步降低整机的噪声水平。

本实用新型所提供的风力发电机组的机舱设有上述降噪设备，由于所述降噪设备具有上述技术效果，则设有该降噪设备的风力发电机组的机舱也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例公开的一种降噪设备的结构示意图；

图2为降噪挡板上设有微穿孔板的结构示意图；

图3为图2所示设有微穿孔板的降噪挡板的剖视图；

图4为本实用新型实施例公开的另一种降噪设备的结构示意图。

图中：

1.发电机组 2.机舱 3.散热排气口 4.降噪挡板 5.侧向挡板 6.微穿孔板 7.第一降噪腔 8.第二降噪腔 9.上出风口 10.下出风口 11.轮毂 12.发电机 13.出风通道

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、前、后”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图1，图1为本实用新型实施例公开的一种降噪设备的结构示意图。

如图所示，在一种实施例中，发电机组1的机舱2内部设有与散热风机的出风口相连通的出风通道，形成出风通道的具体部件可以是出风管，出风通道的两个散热排气口3位于机舱2的尾部，由于散热排气口3朝向发电机组1的下风向，在向机舱外排出热空气的同时，散热风机产生的噪声也通过出风通道排到了环境中，且具有很强的声源指向性，在距离发电机组1相同距离的区域内，该方向噪声远大于其他方向，因此会向外辐射更强的噪声，导致机组噪声功率等级过高。

为了降低整体的噪声水平，在散热排气口3的后方位置设有降噪挡板4，降噪挡板4位于机舱2的外部，与散热排气口3相对并与散热排气口3之间留有间距，降噪挡板4的两边设有侧向挡板5，并通过侧向挡板5与机舱2在尾部的两侧相连接，侧向挡板5可以与机舱2相铆接，或通过螺栓与机舱2相连接，或与机舱2一体化设计。

机舱2的尾部、降噪挡板4和两个侧向挡板5之间围合形成一个排气通道，排气通道的一端向上连通、另一端向下连通。

具体地，由于机舱2的尾部呈斜向的弧面形状，降噪挡板4也设计成与机舱2尾部的弧度相一致的弧面形状，其挡风面与散热排气口3的排气方向相垂直，降噪挡板4与散热排气口3相对的一面与机舱2尾部之间保持均匀的间距，所形成的排气通道的一端斜向上连通，而另一端则斜向下连通，可以更大面积的包住排气噪声，减少透过降噪挡板4的衍射噪声。

从散热排气口3排出的气流在降噪挡板4的阻挡、引导作用下，会改变流动方向，同时，也会改变冷却风机排放到环境中噪声的传播方向，使噪声更多的向上、下方向传播，减少向机舱2的后方传播。

当然，降噪挡板4不局限于弧面形状，还可以是平面形状。若降噪挡板4设计为平面形状，其根据机舱2尾部形状的不同，既可以竖向布置，也可以斜向布置。

请参考图2、图3，图2为降噪挡板上设有微穿孔板的结构示意图；图3为图2所示设有微穿孔板的降噪挡板的剖视图。

为了进一步提高降噪性能，可以在降噪挡板4的内侧附加吸声结构层，如图中所示的微穿孔板6，在本实施例中，一共设有两层微穿孔板6，微穿孔板6的孔径小于1mm，相邻的两层微穿孔板6之间形成第一降噪腔7，第二微穿孔板6与降噪挡板4之间形成第二降噪腔8，第一降噪腔7和第二降噪腔8之间通过微穿孔相连通，两者的上边缘、下边缘可采用上封板、下封板进行密封，左边缘和右边缘可采用侧封板进行密封，利用微穿孔板6吸收系数大、吸声频带宽的特点，附着在降噪挡板4上，微穿孔板6与微穿孔板后的降噪腔，共同形成了一个共振吸声体，使降噪挡板4即能够改变冷却系统排气噪声的指向性，又起到一定的吸声降噪作用，可进一步降低整机的噪声水平。

根据冷却风机噪声特性，可以确定最主要的特征频率，及噪声的主要频率带，据此设计微穿孔板6的共振频率及有效的吸声带宽，合理设计微穿孔板的孔径、孔隙率、板及空腔的厚度，增大微穿孔板6的吸声系数。

进一步地，第一层与第二层的微穿孔板6的孔径大小、穿孔率、空腔的厚度、板厚可以不同，从而使第一层微穿孔板6与第二层微穿孔板6的吸声频带不同，这样双层微穿孔板可以实现吸收更大频带内的噪声。

在另外一些实施例中，可以采用孔径大于1mm的穿孔板代替微穿孔板，这种情况下，可以在上述第一降噪腔7和第二降噪腔8内填充多孔性吸声材料，例如玻璃棉、矿渣棉或以此类材料为主要原料制成的各种吸声板材或吸声构件等，以进一步提高吸收噪声的效果。

同理，对于两个侧向挡板5来讲，可以按照相同的方式在侧向挡板5的内表面上附加微穿孔板6，或者，在设置孔径大于1mm的穿孔板之后，向穿孔板与侧向挡板5之间形成的降噪腔内填充吸声材料。

请参考图4，图4为本实用新型实施例公开的另一种降噪设备的结构示意图。

如图所示，在另外一些实施例中，降噪挡板4不局限于作为一个附件，也可以是嵌入在机舱2中的冷却系统排气挡板。

在这种降噪设备中，机舱2内部设有与散热风机的出风口相连通的出风通道13，降噪挡板4和出风通道13的散热排气口3均位于机舱2的内部，降噪挡板4位于散热排气口3的后方，与散热排气口3相对并具有一定间距，为了能够排出气流，机舱2设有上出风口9和下出风口10，两个出风口与降噪挡板4和散热排气口3之间的区域连通，降噪挡板4可以采用类似上述实施例中的单层结构或附加微穿孔板之后的多层结构，在降噪挡板4的吸声、阻挡和引导作用下，一部分噪声被降噪挡板4吸收，另一部分噪声沿降噪挡板4向上和向下传播，沿图中箭头所示的方向从上出风口9和下出风口10排放到环境中。

通过的降噪设备在机舱2的冷却系统的散热排气口3外侧加装降噪挡板4，可以改变其气动噪声的指向性，使其向远处的噪声传播显著降低；其次在降噪挡板4上，可根据排气噪声的特征频率设计微穿孔板6，附加在降噪挡板4的内侧，形成降噪腔，对冷却系统排放到环境中的噪声起到一定的吸收效果，可以在不影响冷却系统通风量和散热效果的前提下，减小散热风扇向下风向的噪声传播，有效降低风力发电机整机噪声测试标准规定的测点处的噪声等级。

上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，降噪挡板4的两边不设置侧向挡板5，而是通过位于其中部的支撑部件与机舱2尾部的端板相连接，采用这种结构之后，散热风机所产生的噪声可以向四周扩散，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述降噪设备，本实用新型还提供一种风力发电机组的机舱(见图1或图4)，可以是直驱式风力发电机组或双馈式风力发电机组机舱，发电机组的主体结构主要由轮毂11、发电机12以及机舱2等组成，电机离心式散热风机位于机舱2内部，机舱2设有上文所述的风力发电机组机舱散热风机的降噪设备，其散热排气口3可以位于机舱2的后部以及侧部，关于机舱2的其余结构，请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本实用新型所提供的降噪设备及风力发电机组的机舱进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种降噪设备，其用于风力发电机组的机舱散热风机的降噪，机舱包括与散热风机的出风口相连通的出风通道，所述出风通道设有散热排气口，其特征在于，所述降噪设备包括位于所述散热排气口的气流下游的降噪挡板，所述降噪挡板与所述散热排气口相对设置并与所述散热排气口之间具有一定间距，以改变噪声传播方向。

2.根据权利要求1所述的降噪设备，其特征在于，所述降噪挡板与所述散热排气口相对的一面设有穿孔板，所述穿孔板与降噪挡板之间形成降噪腔。

3.根据权利要求2所述的降噪设备，其特征在于，所述穿孔板至少为两层，相邻的两层所述穿孔板之间以及最后一层所述穿孔板与降噪挡板之间形成至少两个降噪腔，所述降噪腔之间通过穿孔相连通。

4.根据权利要求3所述的降噪设备，其特征在于，所述穿孔板为孔径小于1mm的微穿孔板。

5.根据权利要求3所述的降噪设备，其特征在于，所述降噪腔内填充有吸声材料。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的降噪设备，其特征在于，所述散热排气口位于所述机舱的尾部，所述降噪挡板与所述机舱相连接并位于所述机舱的外部。

7.根据权利要求6所述的降噪设备，其特征在于，所述降噪挡板的两边设有侧向挡板，所述机舱的尾部、降噪挡板和侧向挡板之间围合形成排气通道，所述排气通道的一端向上连通、另一端向下连通。

8.据权利要求7所述的降噪设备，其特征在于，所述排气通道的一端斜向上连通，和/或，所述排气通道的另一端斜向下连通。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的降噪设备，其特征在于，所述降噪挡板呈弧面形状或平面形状，其挡风面与所述散热排气口的排气方向相垂直。

10.据权利要求1所述的降噪设备，其特征在于，所述降噪挡板和散热排气口均位于所述机舱的内部，所述机舱设有与两者之间的间距区域相连通的上出风口和/或下出风口。

11.风力发电机组的机舱，包括位于所述机舱内的散热风机以及散热排气口，其特征在于，进一步设有上述权利要求1至10中任一项所述的降噪设备。

12.根据权利要求11所述的风力发电机组的机舱，其特征在于，所述散热排气口位于所述机舱的后部和/或侧部。

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