專利名稱：燃氣輪機進氣消聲器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及燃氣輪機進氣消聲器，特別涉及對進氣噪聲良好地進行消音的燃氣輪機進氣消聲器。
背景技術：
以往公知有以下燃氣輪機進氣消聲器，該燃氣輪機進氣消聲器配置在燃氣輪機的 進氣側(cè)的密閉流道中，并由吸聲分離器組(sound-absorbing splittergroup)構(gòu)成，該吸聲 分離器組通過將內(nèi)置有吸聲材料的多個板狀吸聲分離器以沿著氣體流通方向平行地配設 起來而構(gòu)成(例如，參照專利文獻1)。以往，使用于大型燃氣輪機的進氣消聲器具體來說是利用單一吸聲分離器的消聲 結(jié)構(gòu)，該單一吸聲分離器僅將鋼制的200mm厚的吸聲分離器沿著氣體流通方向平行配設而 成。該200mm厚的吸聲分離器以500-1000HZ的頻率為中心進行消聲，其與燃氣輪機進氣噪 聲的多發(fā)頻率2KHz偏離，因此，無法高效地進行吸聲。另外，在增大必要消聲量時，為了對燃氣輪機進氣噪聲的多發(fā)頻率2KHz進行消 聲，延長吸聲分離器的長度，由于延長吸聲分離器的長度，對于不需要那么大的消聲量的 IKHz以下的頻率，則在饒有富余的情況下進行消聲，產(chǎn)生了浪費。如上所述，以往的進氣消聲器由于消聲的頻率的偏離，消聲效率差，為了配合消聲 量而單純地延長長度，則存在大型化的缺點，而且由于分離器整體由鋼制成，因此存在重量 大的缺點。另外，從燃氣輪機的吸入口產(chǎn)生的進氣噪聲中，由燃氣輪機的壓縮機的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn) 生的基本頻率和諧音為主要成分，與其他成分相比多發(fā)很多?；绢l率通過轉(zhuǎn)速X葉片片 數(shù)來確定。在燃氣輪機的情況下，轉(zhuǎn)速高，而且葉片片數(shù)也多，因此，基本頻率為高頻頻率 (例如，3600rpmX36 片 /60 = 2160Hz)。在燃氣輪機的吸入口產(chǎn)生的進氣噪聲根據(jù)機器種類和容量而不同，但是，在管內(nèi) 大致為120-130dB(A)的噪聲水平。設置燃氣輪機的設備多在屋外，從作業(yè)環(huán)境方面來說，設備周圍的噪聲容許水平 為85dB(A)左右，因此，進氣消聲器需要35-45dB(A)的大消聲量。專利文獻1 特開2004-28107號公報另外，從燃氣輪機吸入口產(chǎn)生的進氣噪聲的特征為，具有以2KHz的基本頻率為中 心、作為諧音·半諧音的4KHz · IKHz的高頻區(qū)域多發(fā)的頻率特性。原來，燃氣輪機是歐美開發(fā)的，以其基本技術為基礎日本國內(nèi)的燃氣輪機已經(jīng)實 用化。進氣消聲器也是一樣的，以往的進氣消聲器的結(jié)構(gòu)是模仿在歐美使用的結(jié)構(gòu)，如 前所述，是將鋼制的200mm厚的吸聲分離器沿著氣體的流通方向平行地配設的單一吸聲分 離器消聲結(jié)構(gòu)。通過圖5對該以往的燃氣輪機進氣消聲器進行說明。
在圖5中，通過燃氣輪機的進氣側(cè)的管1從周圍進行遮蔽，構(gòu)成密閉流道2，在該密 閉流道2內(nèi)的進氣過濾器室F的粗箭頭所示的氣體流通方向上下游側(cè)，以沿著氣體流通方 向的方式平行地配設有多個板狀的吸聲分離器3、3···。各吸聲分離器3具有構(gòu)成大致長方 體狀的鋼制的外周壁4，在該外周壁4的相互對置的兩個側(cè)板4A、4B上分別形成有大量連通 孔(未圖示)。另外，在外周壁4內(nèi)，填充有如玻璃纖維板(glass wool board)那樣的吸聲 材料(未圖示)，通過未圖示的焊接或者多個鉚釘，外周壁4被固定。另外，在所述外周壁4的前端部和后端部，分別安裝有俯視構(gòu)成三角形狀的鋼制的錐形框架材料5A、5B，從而對通過分離器的氣體進行整流。所述吸聲分離器3在氣體流通方向上的長度大約為4. 8m，另外，吸聲分離器3的寬 度為大約20cm。而且，相鄰位置的一對吸聲分離器3、3之間的間隙為大約20cm。通過圖6的曲線圖來說明這種現(xiàn)有燃氣輪機進氣消聲器的消聲效果。關于燃氣輪機中的產(chǎn)生噪聲功率水平，如圖6中的線A所示，在多發(fā)頻率2KHz最 大，不到 150dB (A)。另一方面，安裝進氣消聲器前的進氣過濾器的正面的噪聲，如圖6中線B所示，在 多發(fā)頻率2KHz最大，不到120dB (A)。并且，安裝進氣消聲器后的進氣過濾器室F中的進氣過濾器的正面的噪聲，如圖6 中線C所示，在頻率500Hz，消聲到了 50dB (A)，而在頻率4KHz，只消聲到了 80dB (A)多一些， 稱不上在整個頻率區(qū)域中進行了充分消聲。S卩，所述現(xiàn)有的吸聲分離器3以頻率500-1000HZ為中心進行消聲，與作為燃氣輪 機進氣噪聲的多發(fā)頻率的2KHz偏離，因此，無法高效率地進行消聲。另外，在增大了必要消聲量的情況下，為了對作為燃氣輪機進氣噪聲的特征的以 頻率2KHz為中心的高頻區(qū)域進行消聲，通過單純地將吸聲分離器3延長到能夠消聲的長度 來應對。但是，關于延長吸聲分離器3的長度，如前所述，對于不需要那么大的消聲量的高 頻區(qū)域(IKHz以下)的噪聲，則在饒有富余的情況下進行消聲，產(chǎn)生了浪費。如上所述，現(xiàn)有的進氣消聲器是吸聲分離器單一的結(jié)構(gòu)，因此，由于消聲的頻率的 偏離，導致消聲效率變差，而若為了配合消聲量而單純地延長長度，則存在大型化的問題， 并且由于吸聲分離器由鋼制成，因此存在重量大的問題。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠高效地進行消聲的燃氣輪機進氣消聲器。

發(fā)明內(nèi)容
為了達成上述目的，本發(fā)明的第一方面的燃氣輪機進氣消聲器的特征在于，該燃 氣輪機進氣消聲器配置于燃氣輪機的進氣側(cè)的密閉流道，由吸聲分離器組構(gòu)成，該吸聲分 離器組是將內(nèi)置有吸聲材料的多個板狀吸聲分離器以沿著氣體流通方向的方式平行地配 設而構(gòu)成的，該燃氣輪機進氣消聲器中，將高音部吸聲分離器組和中 低音部吸聲分離器組 區(qū)分開地配設在所述氣體流通方向上，所述高音部吸聲分離器組由能夠?qū)Ω哳l成分的噪聲 進行消聲的多個吸聲分離器構(gòu)成，所述中·低音部吸聲分離器組由能夠?qū)χ小さ皖l成分的 噪聲進行消聲的多個吸聲分離器構(gòu)成。并且，通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠通過高音部吸聲分 離器組對高頻成分的噪聲進行消聲，而且能夠通過中·低音部吸聲分離器組對中·低頻成分的噪聲進行消聲。本發(fā)明第二方面的燃氣輪機進氣消聲器的特征在于，在所述氣體流通方向上的上游側(cè)配設高音部吸聲分離器組，在該高音部吸聲分離器的下游側(cè)配設中·低音部吸聲分離 器組。另外，本發(fā)明第三方方面的燃氣輪機進氣消聲器的特征在于，在所述氣體流通方向上 的上游側(cè)配設中·低音部吸聲分離器組，在該中·低音部吸聲分離器組的下游側(cè)配設高音 部吸聲分離器組。并且，通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，無論將哪個吸聲分離器組配設在氣體流通方 向的上游側(cè)，都能夠?qū)Ω哳l成分的噪聲和中·低頻成分的噪聲良好地進行消聲。本發(fā)明第四方面的燃氣輪機進氣消聲器的特征在于，與構(gòu)成中·低音部吸聲分離 器組的各吸聲分離器相比，構(gòu)成高音部吸聲分離器組的各吸聲分離器的長度和寬度以及間 隔分別形成得短。并且，通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠發(fā)揮構(gòu)成高音部吸聲分離器組的各吸 聲分離器和構(gòu)成中·低音部吸聲分離器組的各吸聲分離器的特性，從而對高頻成分以及 中·低頻成分的噪聲良好地進行消聲。本發(fā)明第五方面的燃氣輪機進氣消聲器的特征在于，各吸聲分離器組由至少一個吸聲分離器塊構(gòu)成，該吸聲分離器塊通過在四邊形筒狀的框體內(nèi)固定多個同形狀的吸聲分 離器而構(gòu)成。并且，通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使部件標準化，能夠削減成本，能夠使加工設 計變得容易。本發(fā)明第六方面的燃氣輪機進氣消聲器的特征在于，構(gòu)成各吸聲分離器的金屬部位由耐腐蝕鋁材形成。并且，通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。本發(fā)明第七方面的燃氣輪機進氣消聲器的特征在于，構(gòu)成各吸聲分離器的多個金屬部位相互配合從而固定在一起。并且，通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，無需依賴于鉚釘?shù)木o固力就 能夠組裝吸聲分離器。根據(jù)本發(fā)明的燃氣輪機進氣消聲器，由于將高音部吸聲分離器組和中·低音部吸聲分離器組區(qū)分開地配設在所述氣體流通方向上，所述高音部吸聲分離器組由能夠?qū)Ω?頻成分的噪聲進行消聲的多個吸聲分離器構(gòu)成，所述中·低音部吸聲分離器組由能夠?qū)?中 低頻成分的噪聲進行消聲的多個吸聲分離器構(gòu)成，因此，能夠?qū)Ω哳l成分的噪聲和低頻 成分的噪聲良好地進行消聲。另外，無論將高音部吸聲分離器組和中·低音部吸聲分離器組中的哪一個吸聲分 離器組配設在氣體流通方向上的上游側(cè)，都能夠?qū)Ω哳l成分的噪聲和低頻成分的噪聲良好 地進行消聲。此外，由于與構(gòu)成中 低音部吸聲分離器組的吸聲分離器相比，構(gòu)成高音部吸聲分離器組的各吸聲分離器的長度和寬度以及間隔分別形成得短，因此，能夠發(fā)揮構(gòu)成高音部 吸聲分離器組的各吸聲分離器和構(gòu)成中·低音部吸聲分離器組的各吸聲分離器的特性，從 而對高頻成分和低頻成分的噪聲良好地進行消聲。此外，各吸聲分離器組由至少一個吸聲分離器塊構(gòu)成，該吸聲分離器塊通過在四邊形筒狀的框體內(nèi)固定多個同形狀的吸聲分離器而構(gòu)成，因此能夠使部件標準化，能夠削 減成本，能夠使加工設計變得容易。而且，構(gòu)成各吸聲分離器的金屬部位由耐腐蝕鋁材形成，因此能夠使整體輕量化。另外，構(gòu)成各吸聲分離器的多個金屬部位相互配合從而固定在一起，因此無需依賴于鉚釘?shù)木o固力就能夠組裝吸聲分離器，不存在因鉚釘飛散而導致燃氣輪機的葉片等受到損傷的危險。


圖1是表示本發(fā)明的燃氣輪機進氣消聲器的實施方式的立體圖。圖2是表示圖1中的吸聲分離器的詳細內(nèi)容的局部省略立體圖。圖3是表示使用了吸聲分離器的圖1的實施方式的變形例的立體圖。圖4是表示圖1的實施方式的燃氣輪機進氣消聲器的消聲效果的曲線圖。圖5是表示現(xiàn)有的燃氣輪機進氣消聲器的立體圖。圖6是表示圖5中的燃氣輪機進氣消聲器的消聲效果的曲線圖。
具體實施例方式圖1表示本發(fā)明的燃氣輪機進氣消聲器的實施方式，通過燃氣輪機的進氣側(cè)的管 11從周圍進行遮蔽而形成了密閉流道12，在該密閉流道12內(nèi)的進氣過濾器室(未圖示) 的粗剪頭所示氣體流通方向上的下游側(cè)，由能夠?qū)Ω哳l成分的噪聲進行消聲的多個吸聲分 離器13A、13A構(gòu)成的高音部吸聲分離器組13配置在氣體流通方向的上游側(cè)。另外，在比高 音部吸聲分離器組13靠氣體流通方向的下游側(cè)的密閉流道12內(nèi)，配設有由能夠?qū)χ小さ?頻成分的噪聲進行消聲的吸聲分離器14A、14A構(gòu)成的中·低音部吸聲分離器組14。因此， 所述高音部吸聲分離器組13和所述中 低音部吸聲分離器組14區(qū)分開地配設在氣體流通 方向上。所述各吸聲消聲器13A、14A，均如圖2所示，具有構(gòu)成大致長方體形狀的耐腐蝕鋁制的外周壁15，在該外周壁15的相互對置的兩個側(cè)板15A、15B上，分別排成列地形成有大 量聯(lián)通孔16、16···。另外，在所述外周壁15內(nèi)填充有玻璃纖維板、石棉板、聚酯板之類的吸 聲材料17。另外，在圖2中，表示成吸聲材料17露出，但是實際上，各吸聲分離器13A、14A 的上表面和下表面被配合在所述兩個側(cè)板15A、15A之間的截面為二字狀的耐腐蝕鋁制端 板15B所覆蓋，使得吸聲材料17不會露出。另外，在所述外周壁15的前端部和后端部，分別連續(xù)設置有俯視呈三角形的耐腐 蝕鋁制錐形框架材料18、18，從而對通過分離器的氣體進行整流。S卩，所述外周壁15的各側(cè)板15A均通過向各斷面?zhèn)葟澱鄣膹澱鄱税?9而使得整 體形成為截面呈二字狀。因此，在兩個側(cè)板15A、15A的彎折端板19、19之間，形成了露出吸 聲材料17的長槽20。另一方面，在所述各錐形框架材料18的基部18A，呈直角地凸出設置有兩對凸起 21A、21B，這兩對凸起21A、21B夾持所述外周壁15的各側(cè)板15A的彎折端板19，這些成對的 凸起21A、21B配合于側(cè)板15A的彎折端板19的兩側(cè)，由此，通過各錐形框架材料18的兩對 凸起21A、21B來保持兩個側(cè)板15A、15A，各側(cè)板15A在覆蓋所述吸聲材料17的狀態(tài)下被固定。如上所述，各吸聲分離器13A、14A的多個金屬部位通過相互配合而固定在一起。所述高音部吸聲分離器組13的各吸聲分離器13A在氣體流通方向上的長度大約 為40cm，而各吸聲分離器13A的寬度大約為5cm。另外，相鄰位置的一對吸聲分離器13A、 13A之間的間隙大約為5cm。所述中 低音部吸聲分離器組14的各吸聲分離器14A在氣體流通方向上的長度大約為175cm，另外，各吸聲分離器14A的寬度大約為20cm。而且，相鄰位置的一對吸聲分離器14A、14A之間的間隙大約為30cm。另外，所述高音部吸聲分離器組13的各吸聲分離器13A和所述中 低音部吸聲分 離器組14的各吸聲分離器14A之間的間隔大約為25cm。此外，即使將所述高音部吸聲分離器組13和所述中·低音部吸聲分離器組14在 氣體流通方向上將配設位置顛倒過來，將中 低音部吸聲分離器組14配置在高音部吸聲分 離器組13的上游側(cè)，也能夠獲得同樣的消聲效果。圖3中將構(gòu)成各吸聲分離器組13、14的各吸聲分離器13A、14A塊化(block)進行表不。S卩，形成吸聲分離器塊23，該吸聲分離器塊23通過在四邊形筒狀的框體22內(nèi)，將 多個同形狀的吸聲分離器13A或者吸聲分離器14A隔開相等間隔地配置并固定在一起而 成，在圖3的實施方式中，將該吸聲分離器塊23組裝成三層兩列。這樣，通過形成吸聲分離 器塊23，能夠使部件標準化，能夠降低成本，加工設計變得容易。接下來，對由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本實施方式的作用進行說明。通過圖4的曲線圖對本實施方式的燃氣輪機進氣消聲器的消聲效果進行說明。燃氣輪機中的產(chǎn)生噪聲水平，如圖4中線A所示，在多發(fā)頻率2KHz最大，不到 150dB(A)。另一方面，安裝進氣消聲器前的進氣過濾器的正面的噪聲，如圖4中線B所示，在 多發(fā)頻率2KHz最大，不到120dB (A)。并且，安裝進氣消聲器后的進氣過濾器室F中的進氣過濾器的正面的噪聲，首先， 通過位于氣體流通方向上的上游側(cè)的高音部吸聲分離器組13，由此，如圖4中線C1所示，消 聲成在頻率500Hz大約為95dB(A)，為最大噪聲，然后，通過位于氣體流通方向上的下游側(cè) 的中 低音部吸聲分離器組14，由此，如圖4中線C2所示，消聲成在頻率4KHz不到80dB (A)， 為最大噪聲，此時，消聲成在頻率63Hz為70dB(A)多一些，為最小噪聲。即，在現(xiàn)有的燃氣輪機進氣消聲器中，最大80dB (A)多一些，最小不到50dB (A)，在 整個頻率區(qū)域中消聲不均勻，與此相對，在本實施方式的燃氣輪機進氣消聲器中，最大不到 80dB(A)，最小為70dB(A)多一些，在整個頻率區(qū)域中大致均勻地無浪費地進行消聲。因此， 與以往相比，能夠通過整體長度短的兩個吸聲分離器組13、14進行良好的消聲，因此能夠 在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)成本降低。另外，在本實施方式中，不是如以往那樣通過鉚釘將各吸聲分離器13A、14A固定， 而是僅通過使多個由金屬構(gòu)成的部件相互配合來進行固定從而進行組裝，因此，不存在因 為鉚釘脫落飛濺而導致燃氣輪機的葉片等受到損傷的危險。此外，各消聲分離器13A、14A由于用耐腐蝕鋁材來形成，因此能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。另 夕卜，也可以代替耐腐蝕的鋁，而通過用硬質(zhì)塑料形成各消聲分離器13A、14A，來實現(xiàn)輕量化。此外，通過形成將吸聲分離器塊化了的吸聲分離器塊23，能夠使部件標準化，能夠 降低成本，使加工設計變得容易。另外，本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，可以根據(jù)需要進行各種變更。S卩，在上 述的實施方式中說明過的吸聲分離器的尺寸、噪聲的水平及其頻率等至多不過是示例而 已，本發(fā)明并不限定于上述實施方式中的數(shù)值。
權利要求
一種燃氣輪機進氣消聲器，其配置于燃氣輪機的進氣側(cè)的密閉流道，由吸聲分離器組構(gòu)成，該吸聲分離器組是將內(nèi)置有吸聲材料的多個板狀吸聲分離器以沿著氣體流通方向的方式平行地配設而構(gòu)成的，該燃氣輪機進氣消聲器的特征在于，將高音部吸聲分離器組和中·低音部吸聲分離器組區(qū)分開地配設在所述氣體流通方向上，所述高音部吸聲分離器組由能夠?qū)Ω哳l成分的噪聲進行消聲的多個吸聲分離器構(gòu)成，所述中·低音部吸聲分離器組由能夠?qū)χ小さ皖l成分的噪聲進行消聲的多個吸聲分離器構(gòu)成。
2.根據(jù)權利要求1所述的燃氣輪機進氣消聲器，其特征在于，在所述氣體流通方向上的上游側(cè)配設高音部吸聲分離器組，在該高音部吸聲分離器的 下游側(cè)配設中·低音部吸聲分離器組。
3.根據(jù)權利要求1所述的燃氣輪機進氣消聲器，其特征在于，在所述氣體流通方向上的上游側(cè)配設中·低音部吸聲分離器組，在該中低音部吸聲分 離器組的下游側(cè)配設高音部吸聲分離器組。
4.根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的燃氣輪機進氣消聲器，其特征在于，與構(gòu)成中·低音部吸聲分離器組的各吸聲分離器相比，構(gòu)成高音部吸聲分離器組的各 吸聲分離器的長度和寬度以及間隔分別形成得短。
5.根據(jù)權利要求1至4中的任一項所述的燃氣輪機進氣消聲器，其特征在于，各吸聲分離器組由至少一個吸聲分離器塊構(gòu)成，該吸聲分離器塊通過在四邊形筒狀的 框體內(nèi)固定多個同形狀的吸聲分離器而構(gòu)成。
6.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的燃氣輪機進氣消聲器，其特征在于，構(gòu)成各吸聲分離器的金屬部位由耐腐蝕鋁材形成。
7.根據(jù)權利要求1至6中的任一項所述的燃氣輪機進氣消聲器，其特征在于，構(gòu)成各吸聲分離器的多個金屬部位相互配合從而固定在一起。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠高效地消聲的燃氣輪機進氣消聲器。將高音部吸聲分離器組(13)和中·低音部吸聲分離器組(14)區(qū)分開地配設在所述氣體流通方向上，所述高音部吸聲分離器組(13)由能夠?qū)Ω哳l成分的噪聲進行消聲的多個吸聲分離器(13A)構(gòu)成，所述中·低音部吸聲分離器組(14)由能夠?qū)χ小さ皖l成分的噪聲進行消聲的多個吸聲分離器(14A)構(gòu)成，通過高音部吸聲分離器組(13)對高頻成分的噪聲進行消聲，并且通過中·低音部吸聲分離器組(14)對中·低頻成分的噪聲進行消聲。
文檔編號F02C7/24GK101802367SQ20078010060
公開日2010年8月11日 申請日期2007年9月13日 優(yōu)先權日2007年9月13日
發(fā)明者土居與志幸, 奧野勝利, 小坂有輝, 小坂輝雄 申請人:阿爾發(fā)模塑株式會社;三菱重工業(yè)株式會社