冷卻塔噪聲治理有哪些方法(湖南冷卻塔噪聲治理)

冷卻塔工作原理

冷卻塔噪聲是怎么產(chǎn)生的

冷卻塔噪聲是指冷卻塔運(yùn)行時風(fēng)機(jī)的進(jìn)排氣和減速噪聲、淋水噪聲及電動機(jī)在運(yùn)行時水泵、配管、閥門、塔體向外輻射的噪聲。

冷卻塔結(jié)構(gòu)

冷卻塔的結(jié)構(gòu)組成及功能：

支架和塔體：外部支撐；

填料：為水和空氣提供盡可能大的換熱面積；

冷卻水槽：位于冷卻塔底部，接收冷卻水；

收水器：回收空氣流帶走的水滴；

進(jìn)風(fēng)口：冷卻塔空氣入口；

百葉窗：平均進(jìn)氣氣流，保留塔內(nèi)水分；

淋水裝置：將冷卻水噴出；

風(fēng)機(jī)：向冷卻塔內(nèi)送風(fēng)；

軸流風(fēng)扇用于誘導(dǎo)通風(fēng)冷卻塔；

軸流/離心風(fēng)扇用于強(qiáng)制通風(fēng)冷卻塔。

冷卻塔是利用空氣和水直接或間接的接觸來冷卻水的設(shè)備。是用水作為循環(huán)冷卻劑，從一個設(shè)備中吸收熱量并排放到大氣中，從而降低塔內(nèi)溫度，制造冷卻水可循環(huán)使用的設(shè)備。

冷卻塔噪聲的評價方法 現(xiàn)在，對冷卻塔噪聲有兩類不一樣的評價方法，第一為針對冷卻塔設(shè)計和廠家的國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T7190.1—1997、GB/T7190.2—1997《玻璃纖維增強(qiáng)塑料冷卻塔》，規(guī)范對不一樣循環(huán)用水量與規(guī)格的設(shè)備規(guī)定使用者的國家標(biāo)準(zhǔn)GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)范對不一樣區(qū)域環(huán)境區(qū)域規(guī)定了最大聲級。冷卻塔噪聲處理狀況要是企業(yè)按照GB/T7190.1—1997、GB/T7190.2—1997的最大限制值生產(chǎn)制造冷卻塔，全部設(shè)備都不可以超過國標(biāo)GB3096—2008針對二類以內(nèi)地方晚間噪聲≤45~50dB(A)的規(guī)定，僅有少數(shù)幾種低噸位超低噪聲規(guī)格的冷卻塔能夠 超過少數(shù)區(qū)域晚間噪聲標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定?，F(xiàn)在冷卻塔的降噪處理方法并不是切實(shí)可行，如聲屏障針對低頻波的繞射束手無策，隔聲罩會妨礙氣流流通造成濕熱互換異常，對寬頻噪聲吸聲的效果差等，這促使冷卻塔的噪聲控制日漸備受我們的重視。因而，冷卻塔周邊的住戶和政府機(jī)構(gòu)的環(huán)保部門根據(jù)國家噪聲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GB3096—2008規(guī)定冷卻塔使用者對冷卻塔形成的噪聲污染綜合治理。

冷卻塔結(jié)構(gòu)

冷卻塔噪聲聲源處冷卻塔噪聲源一般由以內(nèi)４個部分構(gòu)成：１、風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣管噪聲；２、灑水噪聲；３、風(fēng)機(jī)減速器和電動機(jī)噪聲；４、冷卻塔水泵、配管和閥門噪聲。

冷卻塔聲源

聲源處屬性：噪聲源為落入水中區(qū)下的極大圓型水面，為塔內(nèi)冷卻落入水中對水面的大面積持續(xù)的液體間碰撞形成的穩(wěn)定水噪聲；是機(jī)械設(shè)備噪聲、空氣動力噪聲、電磁噪聲之外的一類特殊噪聲。聲源處特征：聲源處聲級：80dB（A）上下。頻譜：音頻分布呈高頻（1000－16000Hz）及中頻（500－1000Hz）成分為主的峰形曲線；峰值位于4000Hz上下。聲速：c＝340m/s。波長：λ＝c／f；1.36m（250Hz）～0.02m（1000Hz），以0.085m（4000Hz）為主。兩種最一般噪聲源風(fēng)機(jī)噪音：聲波長，穿透能力強(qiáng)，聲音衰減不顯著，綜合治理困難?？諝庠诶鋮s塔頂導(dǎo)流管內(nèi)形成湍流和摩擦激發(fā)的壓力擾動，形成噪聲，與此同時槳葉與空氣作用形成振動向外輻射噪聲，風(fēng)機(jī)的空氣動力噪聲是一般聲源處。兩種最一般噪聲源落入水中噪音：一般為高頻，綜合治理較為容易。冷卻塔的冷卻循環(huán)水經(jīng)填料層自由落下到落水槽，所形成沖擊噪聲。的強(qiáng)度與落入水中速度的平方成正比。檢測的結(jié)果表明落入水中的A聲級噪聲超過70dB，這應(yīng)屬冷卻塔需綜合治理的噪聲源的一種。

聲波的距離衰減規(guī)律落入水中噪聲隨距離的衰減特性符合半球面波在傳遞過程中伴隨著能量遍布的增加而衰減的規(guī)律，其“點(diǎn)聲源”的距離衰減規(guī)律為距離每增加一倍聲能衰減6dB。用公式計算表述即為：L1－L2=20lg（r2／r1）式中：L1，L2——離聲源邊緣由近及遠(yuǎn)二個測量點(diǎn)的聲級值，dB；r2／r1——遠(yuǎn)、近二個測量點(diǎn)分別到聲源邊緣的距離之比。當(dāng)r2／r1＝2時，lg（r2／r1）＝0.3010，于是L1－L2=20lg（r2／r1）＝6dB。冷卻塔為“點(diǎn)聲源”的起止位置依據(jù)現(xiàn)有距離衰減實(shí)測資料，分析各起止位置d（視進(jìn)風(fēng)口為聲源邊緣）的規(guī)律可知，視冷卻塔為“點(diǎn)聲源”的起止位置d可用下式估算：d＝a1/2/4式中：a——冷卻塔面積，m2。以現(xiàn)階段我國常見范圍的2000m2的冷卻塔為例，其“點(diǎn)聲源”起止位置d點(diǎn)（以進(jìn)風(fēng)口底緣為起點(diǎn)）為11.18m。不難看出，建在離塔（以進(jìn)風(fēng)口底緣為起點(diǎn)）12m以外的噪聲測量點(diǎn)大部分都可以將全部的冷卻塔視為“點(diǎn)聲源”如按“點(diǎn)聲源”的距離衰減規(guī)律即距離每增加一倍聲能衰減6dB計，則50m處的聲級應(yīng)分別為65.7及71.ldB（A）：100m處的聲級應(yīng)分別為59.7及65.ldB（A）；200m處的聲級應(yīng)分別為53.7及59.ldB（A），220m處的聲級用公式計算推算則應(yīng)分別為52.9及58.3dB（A）。這就是噪聲影響范圍（力度）的大致評估，它包含了現(xiàn)階段常見的各類大小塔型范圍。借助此法，我們便可依據(jù)10－25m處（各塔與其塔型大小相應(yīng)的“點(diǎn)聲源”起止位置）以遠(yuǎn)測量點(diǎn)實(shí)測所得聲級，評估各種塔型（單塔）的噪聲影響范圍（力度）。但這只是一種理想條件下的簡便、粗略的評估方法。降噪基本原理聲波在傳遞過程中遇到障礙時，就會發(fā)生反射、透射和繞射三種現(xiàn)象。聲屏障就是在聲源與受聲點(diǎn)之間插入一種設(shè)施，用以隔斷并吸收聲源到達(dá)受聲點(diǎn)的直達(dá)聲波，使一部分聲波受阻反射，一部分聲波則經(jīng)吸收衰減后通過屏體透射（很?。┖推另斃@射等附加衰減形式到達(dá)受聲點(diǎn)，達(dá)到減輕受聲點(diǎn)的噪聲影響、取得降噪效果的目的。風(fēng)機(jī)低頻降噪措施以下幾點(diǎn)需要注意：

1、風(fēng)葉端面應(yīng)在同一平面內(nèi)，否則將形成湍流噪聲。

2、提高整機(jī)部件加工和安裝精度，也可降低風(fēng)機(jī)噪聲。

3、采用大圓弧過渡的闊葉片，其形狀近似于帶圓角的長方形，適于配合低速驅(qū)動，達(dá)到高效及降噪要求。

4、提高轉(zhuǎn)子平衡精度，先作靜校，后作動平衡校準(zhǔn)，以減少振動和由此而引起的風(fēng)葉擾動噪聲。

5、風(fēng)葉外緣與機(jī)殼的間隙應(yīng)該是常數(shù)，否則將產(chǎn)生不均勻擾動，出現(xiàn)周期性的脈動噪聲。因此要控制外緣徑向跳動量。

6、采用均流收縮段線，最大限度實(shí)現(xiàn)了均勻的氣流速度場，使風(fēng)機(jī)進(jìn)口處渦流減為最小，確保軸流風(fēng)機(jī)的正常工作條件。

7、消聲器選取非常關(guān)鍵，一般來說消聲器對中低頻噪音效果不明顯，抗性消聲器治理效果好，但頻率選擇性非常強(qiáng)，因此一般來說選取阻抗復(fù)合式消聲器。

8、阻抗復(fù)合消聲器是指將聲吸收和聲反射恰當(dāng)?shù)亟M合起來的消聲器。它同時既有阻性消聲器消除中、高頻噪聲和抗性消聲器消除低、中頻噪聲的特性，具有寬頻帶的消聲效果。

9、機(jī)翼形葉片，要比等厚度板形葉片氣流擾動來得小，尤其是大風(fēng)葉和在較高轉(zhuǎn)速時，具有較高升力系數(shù)和較大的沖角，有利于減少周期擾動和尾跡渦流，可實(shí)現(xiàn)較大的降噪量，并具有良好的氣動性能。

10、增大葉輪直徑，降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，減小圓周速度，根據(jù)冷卻塔的特點(diǎn)和節(jié)能要求，采用增大葉輪直徑，減低出口動壓，從而可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和降噪的要求。降低圓周速度，也是減小風(fēng)機(jī)噪聲有效途徑之一。落水高頻噪聲降噪措施

落水噪音治理來講相對容易，但要注意隔音治理同時避免影響散熱性能的發(fā)揮，雖然消聲器和消聲百葉可以大幅降噪，但要合理設(shè)計，及設(shè)計時要綜合考慮散熱性能和動力性能。結(jié)構(gòu)不合理就達(dá)不到降噪目的，流阻太大會影響冷卻塔工作，降低制冷能力：動力性能設(shè)計不好也會增加阻力，甚至?xí)a(chǎn)生混響噪聲，所以治理過程中要綜合考慮。

1、增加填料厚度，改進(jìn)填料布置形式；

2、進(jìn)風(fēng)口增設(shè)拋物線形狀放射式擋聲板，進(jìn)風(fēng)不受影響，而落水噪聲則不會直接向外輻射。

3、在填料與受水盤水面間懸吊“雪花片”(因其形狀如雪花而得名，是用高壓聚乙烯徑橫壓成型)，可減小落水差，使水滴細(xì)化，降低淋水噪聲。4、受水面上鋪設(shè)聚胺脂多孔泡沫塑料。這是一種專門用于冷卻塔降噪用的新型材料，它既有一般泡沫塑料的柔軟性，又有多孔漏水的通水性，可減小落水撞擊噪聲。其他幾種常見的冷卻塔降噪方法

聲導(dǎo)流片法（消聲彎頭）

消聲導(dǎo)流片法及特點(diǎn)在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口安裝消聲導(dǎo)流片，通過消聲導(dǎo)流片的消聲作用，來減少冷卻塔噪聲對外界的影響 ，也稱為消聲器法。增設(shè)進(jìn)排氣消聲器也將影響通風(fēng)效果，因此對消聲器除了消聲量要求外，通風(fēng)阻力要小。理論及試驗(yàn)表明其降噪量可以達(dá)到35dB(A)，甚至更高；在降噪量15—2OdB(A)時，與聲屏障造價相當(dāng)，在20dB(A)以上降噪量時是唯一可選方案；結(jié)構(gòu)緊湊，不占建筑物額外場地，基本無須維護(hù) 。

消聲導(dǎo)流片法（消聲彎頭）

隔聲屏障一般設(shè)計為距冷卻塔進(jìn)風(fēng)口的距離大于冷卻塔進(jìn)風(fēng)口高度，屏障高度等于屏障到進(jìn)風(fēng)口的距離。降噪效果一般在10-15dB(A)，理論上降噪量可2OdB(A)左右，但存在著聲波繞射問題，在聲影區(qū)范圍內(nèi)降噪量較好，繞射區(qū)和聲亮區(qū)降噪效果較差，因此實(shí)際工程上很難將其影響區(qū)內(nèi)噪聲降低20dB(A)；對通風(fēng)影響不大，維護(hù)比較簡單；建設(shè)聲屏障的技術(shù)要求不高，但對結(jié)構(gòu)要求相當(dāng)高，并且投資成本隨著高度的增加成倍增加；

隔聲屏障法及特點(diǎn)：

冷卻塔聲屏障

隔聲屏障

聲屏障的結(jié)構(gòu)可分為地上和地下二部分，地上部分為厚約 20 cm的屏蔽聲波的巨型、連續(xù)板式立面（包括斜撐），其頂部為扇形吸聲體或內(nèi)傾式遮檐；地下部分則為承重、抗傾覆（風(fēng)荷載）的基礎(chǔ)。

聲屏障的降噪效果聲波遇到屏障發(fā)生的繞射現(xiàn)象會減弱聲屏障的隔聲作用，而繞射能力與聲波的頻率有關(guān)，所以聲屏障的降噪效果與聲波的頻率即波長的關(guān)系很大。聲屏障對于波長短、不易繞射的高頻波的屏蔽作用十分顯著，可以在屏障后面形成很長的聲影區(qū)；而對于波長、具有很強(qiáng)繞射能力的低頻波的屏蔽作用則十分有限。當(dāng)然，也可以通過加高屏障的辦法來削弱繞射聲波對受聲點(diǎn)的影響。由于聲屏障對高頻聲波產(chǎn)生明顯有效的屏蔽作用，而冷卻塔落水噪聲的頻譜以中高頻成分為主，所以采用聲屏障可以取得一定的降噪效果。

聲屏障的降噪效果以聲影區(qū)中緊挨屏障的局部區(qū)域?yàn)樽詈茫罡呖蛇_(dá) 25 db

聲影區(qū)以外的降噪聲級則由于中頻繞射聲波的到達(dá)而有所反彈，但對于高頻波而言，衰減量一般還可達(dá)到 10－15dB。

然而由于冷卻塔落水噪聲中尚含有中頻成分，所以其降噪效果會有折扣。對于建筑外受聲點(diǎn)來說，為取得滿意的降噪效果，在不影響進(jìn)風(fēng)的前提下，尚應(yīng)通過加大屏障高度調(diào)節(jié)之。

安裝隔聲屏障時主要注意的是隔聲屏障離冷卻塔百葉進(jìn)風(fēng) 口的距離在1m左右以保冷卻塔換氣進(jìn)風(fēng)口不受阻，從而使冷卻塔冷卻效果更好。

為防止噪聲繞射而影響消聲導(dǎo)流片的聲學(xué)效果，可以在消聲導(dǎo)流片附近安裝一定長度的聲屏障，起到輔助降噪作用。

在冷卻塔噪聲控制工程中，聲屏障是比較常用的一種降噪措施。但在冷卻塔周圍用聲屏障，會帶來一系列問題，必須注意下面三點(diǎn):

1、冷卻塔聲屏障一般只能設(shè)置一個邊，至多只能L形布置,若噪聲影響居民面廣，設(shè)置屏障的效果不盡理想。

2、一般來說，增加聲屏障將影響冷卻塔正常進(jìn)風(fēng)，影響冷卻效果，這就要看原來選用的冷卻塔是否留有富裕容量，否則慎用。

3、冷卻塔聲屏障高和寬的面積一般都很大，而且大都安裝在高處，受風(fēng)壓力大，建造時要考慮原建筑是否牢固，有沒有安裝位置。

落水消聲法及特點(diǎn) ：即在冷卻塔底部水面以上安裝落水消能 降噪材料，從源頭著手降低噪聲源。 降噪 效果一般在6—10dB(A)；初次投資較少，對通風(fēng)散熱沒有影響；缺點(diǎn)是降噪量較少，部件易損壞，維護(hù)工作量大， 需要持續(xù)投入，并還可能引起凝汽器管子堵塞的問題。

“落水消能降噪器” 以六角蜂窩斜管為主體形式，層高18cm，由豎向?qū)攵巍o聲擦貼斜段、粘滯減速斜段、疏散灑落挑流段等四個功能段組成。

彈簧減震器

彈簧減震器的選型方法：

1.彈簧減震器荷重范圍選擇

設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)重量M * 130% /減震器安裝數(shù)量N=彈簧減震器載重范圍；

例：風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重量為：5噸重；單臺風(fēng)機(jī)需要安裝4個彈簧減震器；求單個彈簧減震器的載重是多少？

依公式可得：5000公斤 * 130% /4 = 1625公斤

根據(jù)彈簧減震器的參數(shù)，彈簧減震器規(guī)格參數(shù)即可找到適合該臺冷卻塔使用的彈簧減震器規(guī)格。

2.設(shè)備安裝彈簧減震器數(shù)量的確定：

具體辦法如果設(shè)備廠家有提供此數(shù)據(jù)，則依廠方規(guī)定；一般情情況下減震器安裝間隔不超過2M,依此可計算出彈簧減震器安裝數(shù)量，考慮到設(shè)備的穩(wěn)定性，每個冷卻塔的減震設(shè)計為4個。

3.彈簧減震器類型的選擇：

大部分情況下，彈簧減震器的功能和作用都是一樣的，不同類型的減震器的差別在于外形結(jié)不同而已。限制型彈簧減震器簡單介紹如下：

限制型彈簧減震器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于設(shè)有限制減震器高度的裝置，這一特點(diǎn)有利于應(yīng)用在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)重量變化較大的設(shè)備，避免減震器安裝后，機(jī)器的高度發(fā)生較大變化，而引起設(shè)備某些結(jié)構(gòu)受到破壞。例：冷卻水塔、水冷機(jī)組等大型設(shè)備。

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