冷卻塔的噪聲由如下幾部分組成: 風(fēng)機進、排風(fēng)噪聲; 淋水噪聲; 風(fēng)機減速器和電動機噪聲; 冷卻塔水泵、配管和閥門噪聲。 其中,主要是由淋水噪聲和軸流風(fēng)機排風(fēng)噪聲對周圍環(huán)境造成影響。 軸流風(fēng)機排風(fēng)噪聲主要是空氣動力性噪聲。它包括旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲是由于風(fēng)機的葉輪旋轉(zhuǎn)與空氣質(zhì)點相互作用引起空氣脈動而產(chǎn)生的,噪聲的強度與風(fēng)機的葉片數(shù),葉片形狀、尺寸,風(fēng)機葉輪的轉(zhuǎn)速,風(fēng)機內(nèi)風(fēng)速及流量,靜壓等因素有關(guān),噪聲頻率呈窄帶的低、中頻性,渦流噪聲則是由于氣體在風(fēng)機葉輪的界面上分裂時,氣體的粘性形成一系列渦流產(chǎn)生的,渦流噪聲的頻率取決于風(fēng)機葉片的形狀,葉片和氣體的相對速度。經(jīng)頻譜分析,其噪聲呈明顯的低、中頻特性,這類噪聲傳播距離遠,對環(huán)境及人的干擾很大, 而噪聲呈明顯的中、高頻特性。 循環(huán)熱水從淋水裝置下落時與塔底接水盤中的積水撞擊產(chǎn)生的淋水聲屬高頻噪聲,淋水聲的大小與淋水高度和單位時間的水流量有關(guān)。冷卻塔整體噪聲為以低頻為主的連續(xù)譜,沒有突出的噪聲峰值,一般在31.5-2000Hz之間,噪聲級約為70-75dB(A)。下表為實測噪聲值。
聲導(dǎo)流片法(消聲彎頭) 消聲導(dǎo)流片法及特點在冷卻塔進風(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。理論及試驗表明其降噪量可以達到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 。
消聲導(dǎo)流片法(消聲彎頭) 隔聲屏障一般設(shè)計為距冷卻塔進風(fēng)口的距離大于冷卻塔進風(fēng)口高度,屏障高度等于屏障到進風(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;
冷卻塔的噪聲屬于穩(wěn)態(tài)噪聲,聲源"標(biāo)稱聲級"在70dBA左右,冷卻塔噪聲的治理目標(biāo),原則上應(yīng)是將受噪聲干擾的受聲點的噪聲級控制在相應(yīng)于當(dāng)?shù)丨h(huán)境的噪聲國家標(biāo)準以內(nèi)。由于該冷卻塔噪聲主要是由淋水噪聲和軸流風(fēng)機排風(fēng)噪聲對周圍環(huán)境造成影響,降噪方案主要圍繞這兩個方面,因而其治理措施為:在冷卻塔外圍構(gòu)建吸音型聲屏障。風(fēng)機出風(fēng)口加裝出口消聲器。
商場寫字樓或者住宅的冷卻塔常常因為噪聲問題打擾到居民,特別是深夜人們需要休息的時候,冷卻塔噪聲依然穿過窗戶進入室內(nèi)。那么如何降低冷卻塔噪聲,并且將其控制到人們可以接受的范圍呢?
根據(jù)《社會生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準》GB22337—2008的相關(guān)規(guī)定,居民窗外晝間噪聲值應(yīng)當(dāng)≤55 dB(A),夜間應(yīng)當(dāng)≤45 dB(A)。所以我們在設(shè)計降噪設(shè)備時先要確定目前的噪聲值及需要的降噪量。噪聲值可以使用手機下載相關(guān)噪聲測試app,可以測量出大致的噪聲值,缺點是與專業(yè)的噪聲測量儀器相比還是不太精確的。確定好噪聲值,再來計算需要的降噪量,例如設(shè)備運行時是70db,要降到晝間55db,就需要至少降低15db的噪聲值。
在設(shè)計降噪設(shè)備時,我們需要了解冷卻塔的噪聲來源,冷卻塔主要靠機械通風(fēng)冷卻循環(huán)熱水。用泵將循環(huán)熱水送到水分布器噴出,水沿著填料下淋落到水池。由風(fēng)機將冷空氣引入與下淋的熱水接觸,進行熱交換,將水冷卻。冷卻塔的噪聲源由以下幾部分組成: (1)風(fēng)機進排氣噪聲(主要噪聲源); (2)淋水噪聲(次要噪聲源); (3)風(fēng)機減速器和電動機噪聲; (4)冷卻塔水泵、配管和閥門噪聲; 其中,主要是風(fēng)機運行進排氣噪聲和淋水噪聲,風(fēng)機通過進排氣口和塔體向外輻射噪聲。
一般治理冷卻塔噪聲的設(shè)備是冷卻塔隔聲屏障,為了達到降噪目標(biāo),我們在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)提高標(biāo)準,例如國家標(biāo)準是晝間55db,夜間45db,那么我們設(shè)定的標(biāo)準就是晝間52db,夜間42db。
隔聲屏障一般設(shè)為U型,隔聲屏采用輕質(zhì)結(jié)構(gòu),便于搬運,一般用一層隔聲鋼板或硬質(zhì)纖維板,鋼板厚度1~2mm,涂2mm阻尼層,兩面填充吸聲材料,如超細玻璃棉,兩側(cè)吸聲層厚度,可根據(jù)實際要求,填入20~50mm。
具體降噪隔音設(shè)計需要參照以下公式進行計算,其中?L表示噪聲衰減量,N表示越過屏障頂端衍射的菲涅耳數(shù),其計算方法見下圖2.λ表示聲波波長,A表示噪聲源到隔聲屏障頂端的距離,B表示接受點到隔聲屏障頂端的距離,d表示聲源到接受點之間的直線距離。
除了冷卻塔隔聲屏障以外,還可以使用消聲導(dǎo)流片進行冷卻塔降噪,一般安裝在冷卻塔出風(fēng)口,在不影響冷卻塔出風(fēng)壓損的前提下,可以實現(xiàn)消聲10分貝的隔音目標(biāo)。
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