冷卻塔降噪噪聲分析

冷卻塔的噪聲由如下幾部分組成：
風機進、排風噪聲；
淋水噪聲;
風機減速器和電動機噪聲；
冷卻塔水泵、配管和閥門噪聲。
其中(zhong)，主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)由淋(lin)水(shui)(shui)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)和(he)(he)(he)軸(zhou)流(liu)(liu)(liu)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)排風(feng)(feng)(feng)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)對(dui)周圍環境造成影響。 軸(zhou)流(liu)(liu)(liu)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)排風(feng)(feng)(feng)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)動力性噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。它包括旋轉噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)和(he)(he)(he)渦流(liu)(liu)(liu)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。旋轉噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)是(shi)(shi)由于(yu)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)的(de)葉(xie)輪旋轉與(yu)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)質點相互作用引起空(kong)氣(qi)(qi)(qi)脈動而產(chan)生的(de)，噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)強度(du)與(yu)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)的(de)葉(xie)片數，葉(xie)片形(xing)狀、尺(chi)寸，風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)葉(xie)輪的(de)轉速，風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)內風(feng)(feng)(feng)速及流(liu)(liu)(liu)量(liang)，靜壓等因素有關(guan)，噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)頻(pin)率呈(cheng)窄帶的(de)低、中(zhong)頻(pin)性，渦流(liu)(liu)(liu)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)則是(shi)(shi)由于(yu)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)在(zai)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)葉(xie)輪的(de)界面上分(fen)裂時，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)粘性形(xing)成一系(xi)列渦流(liu)(liu)(liu)產(chan)生的(de)，渦流(liu)(liu)(liu)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)頻(pin)率取決于(yu)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)葉(xie)片的(de)形(xing)狀，葉(xie)片和(he)(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)相對(dui)速度(du)。經(jing)頻(pin)譜(pu)分(fen)析，其噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)呈(cheng)明(ming)顯(xian)的(de)低、中(zhong)頻(pin)特性，這類噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)傳播距(ju)離(li)遠，對(dui)環境及人(ren)的(de)干擾很大， 而噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)呈(cheng)明(ming)顯(xian)的(de)中(zhong)、高(gao)頻(pin)特性。 循環熱水(shui)(shui)從(cong)淋(lin)水(shui)(shui)裝置下(xia)落時與(yu)塔底接水(shui)(shui)盤中(zhong)的(de)積水(shui)(shui)撞擊產(chan)生的(de)淋(lin)水(shui)(shui)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)屬高(gao)頻(pin)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)，淋(lin)水(shui)(shui)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)大小與(yu)淋(lin)水(shui)(shui)高(gao)度(du)和(he)(he)(he)單(dan)位時間的(de)水(shui)(shui)流(liu)(liu)(liu)量(liang)有關(guan)。冷卻(que)塔整(zheng)體(ti)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)為以低頻(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)連(lian)續譜(pu)，沒有突出的(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)峰值(zhi)，一般在(zai)31.5-2000Hz之間，噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)級約為70-75dB(A)。下(xia)表為實測噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)值(zhi)。

冷卻塔降噪方法

聲導流片法（消聲彎頭）
  消聲(sheng)導流(liu)片法(fa)及特點在冷卻塔進風口安裝消聲(sheng)導流(liu)片，通過消聲(sheng)導流(liu)片的消聲(sheng)作用，來減少冷卻塔噪聲(sheng)對外界的影響 ，也稱為(wei)消聲(sheng)器法(fa)。理(li)論及試驗表明其降(jiang)噪量可以達到35dB(A)，甚至更高；在降(jiang)噪量15—2OdB(A)時，與聲(sheng)屏障造價相(xiang)當，在20dB(A)以上降(jiang)噪量時是唯(wei)一可選方案；結(jie)構緊湊，不占建(jian)筑物額外場地，基本(ben)無須維護 。

消聲導流片法（消聲彎頭）
  隔聲(sheng)屏(ping)障一般設計為距冷卻塔進風口的(de)距離大于冷卻塔進風口高(gao)度(du)，屏(ping)障高(gao)度(du)等于屏(ping)障到(dao)進風口的(de)距離。降(jiang)噪(zao)效(xiao)果一般在(zai)(zai)10-15dB(A)，理論上降(jiang)噪(zao)量(liang)可2OdB(A)左右(you)，但存在(zai)(zai)著聲(sheng)波繞射問(wen)題，在(zai)(zai)聲(sheng)影區(qu)(qu)范圍內降(jiang)噪(zao)量(liang)較好，繞射區(qu)(qu)和聲(sheng)亮區(qu)(qu)降(jiang)噪(zao)效(xiao)果較差，因此實際工程上很難將其影響(xiang)區(qu)(qu)內噪(zao)聲(sheng)降(jiang)低20dB(A)；對通風影響(xiang)不大，維護比較簡單；建設聲(sheng)屏(ping)障的(de)技(ji)術要求(qiu)不高(gao)，但對結構要求(qiu)相當(dang)高(gao)，并且投資成本(ben)隨著高(gao)度(du)的(de)增加成倍增加；

冷卻塔降噪控制方案

冷卻(que)塔(ta)的(de)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)屬于穩態噪聲(sheng)(sheng)(sheng)，聲(sheng)(sheng)(sheng)源"標稱聲(sheng)(sheng)(sheng)級"在(zai)70dBA左右，冷卻(que)塔(ta)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)的(de)治理(li)目(mu)標，原則上應是(shi)(shi)將受(shou)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)干擾的(de)受(shou)聲(sheng)(sheng)(sheng)點(dian)的(de)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)級控制在(zai)相應于當(dang)地環境的(de)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)國家(jia)標準以內。由(you)于該冷卻(que)塔(ta)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)主要是(shi)(shi)由(you)淋水噪聲(sheng)(sheng)(sheng)和(he)軸流風(feng)(feng)機排風(feng)(feng)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)對周(zhou)圍環境造成影響，降噪方案主要圍繞這兩個方面，因而其治理(li)措施為(wei)：在(zai)冷卻(que)塔(ta)外圍構(gou)建(jian)吸音型聲(sheng)(sheng)(sheng)屏障。風(feng)(feng)機出(chu)風(feng)(feng)口加裝出(chu)口消聲(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)。

冷卻塔的結構組成及功能

冷卻塔降噪方法

商場寫字樓或者住宅的(de)冷卻(que)塔常常因為噪(zao)聲問題打擾到(dao)居民，特別是(shi)深夜人(ren)們需要休息的(de)時(shi)候，冷卻(que)塔噪(zao)聲依然穿過(guo)窗戶進入室內。那么(me)如何降(jiang)低(di)冷卻(que)塔噪(zao)聲，并且將(jiang)其控(kong)制到(dao)人(ren)們可以接(jie)受(shou)的(de)范圍呢？

根(gen)據《社會生活環境噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)排放標(biao)準》GB22337—2008的(de)相(xiang)關規定(ding)，居民窗(chuang)外晝(zhou)間(jian)(jian)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)應(ying)當(dang)≤55 dB（A），夜間(jian)(jian)應(ying)當(dang)≤45 dB（A）。所以(yi)我們在設(she)計降噪(zao)(zao)設(she)備(bei)時先要(yao)確定(ding)目前的(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)及需要(yao)的(de)降噪(zao)(zao)量(liang)(liang)(liang)(liang)。噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)可(ke)以(yi)使(shi)用手機下載相(xiang)關噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)測試app，可(ke)以(yi)測量(liang)(liang)(liang)(liang)出大致的(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)，缺點是與專業的(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)測量(liang)(liang)(liang)(liang)儀器相(xiang)比還是不太精確的(de)。確定(ding)好噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)，再來計算需要(yao)的(de)降噪(zao)(zao)量(liang)(liang)(liang)(liang)，例如設(she)備(bei)運行時是70db，要(yao)降到晝(zhou)間(jian)(jian)55db，就(jiu)需要(yao)至少降低15db的(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)。

在設計降噪設備時，我們需要了解冷卻塔的噪聲來源，冷卻塔主要靠機械通風冷卻循環熱水。用泵將循環熱水送到水分布器噴出，水沿著填料下淋落到水池。由風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）風機進排氣噪聲(主要噪聲源)；
（2）淋水噪聲(次要噪聲源)；
（3）風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(feng)機(ji)運行進排氣(qi)噪(zao)(zao)聲和(he)(he)淋水(shui)噪(zao)(zao)聲，風(feng)機(ji)通過(guo)進排氣(qi)口和(he)(he)塔體向(xiang)外輻(fu)射(she)噪(zao)(zao)聲。

一(yi)般治理冷卻塔噪聲(sheng)的設備是(shi)冷卻塔隔(ge)聲(sheng)屏障，為了達到降噪目標(biao)(biao)，我們(men)在設計時應當提高標(biao)(biao)準(zhun)，例如國家(jia)標(biao)(biao)準(zhun)是(shi)晝(zhou)間(jian)55db，夜間(jian)45db，那(nei)么我們(men)設定的標(biao)(biao)準(zhun)就(jiu)是(shi)晝(zhou)間(jian)52db，夜間(jian)42db。

隔(ge)聲(sheng)(sheng)屏障(zhang)一般(ban)設(she)為U型，隔(ge)聲(sheng)(sheng)屏采用輕質結(jie)構，便于搬運，一般(ban)用一層隔(ge)聲(sheng)(sheng)鋼(gang)板(ban)或硬質纖(xian)維板(ban)，鋼(gang)板(ban)厚(hou)度1~2mm，涂2mm阻尼層，兩(liang)面填(tian)充吸(xi)聲(sheng)(sheng)材(cai)料(liao)，如超細玻璃棉，兩(liang)側吸(xi)聲(sheng)(sheng)層厚(hou)度，可根據實際(ji)要(yao)求(qiu)，填(tian)入20~50mm。

具體降噪(zao)隔(ge)音設計需要(yao)參照(zhao)以下(xia)公式進行計算，其中(zhong)?L表示噪(zao)聲(sheng)衰減量(liang)，N表示越過屏(ping)障頂端衍射的(de)(de)(de)菲涅耳(er)數，其計算方法見下(xia)圖2.λ表示聲(sheng)波波長，A表示噪(zao)聲(sheng)源到(dao)隔(ge)聲(sheng)屏(ping)障頂端的(de)(de)(de)距離，B表示接受(shou)點到(dao)隔(ge)聲(sheng)屏(ping)障頂端的(de)(de)(de)距離，d表示聲(sheng)源到(dao)接受(shou)點之間的(de)(de)(de)直線距離。

除(chu)了冷(leng)卻(que)塔隔聲屏障以(yi)外(wai)，還(huan)可(ke)以(yi)使用消(xiao)聲導流片進行冷(leng)卻(que)塔降(jiang)噪，一般(ban)安裝在冷(leng)卻(que)塔出(chu)風(feng)(feng)口，在不影響冷(leng)卻(que)塔出(chu)風(feng)(feng)壓(ya)損的前(qian)提下，可(ke)以(yi)實現消(xiao)聲10分貝的隔音目標。