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(qi)中(zhong)(zhong)，主要是由淋(lin)水噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)和(he)軸(zhou)流(liu)風(feng)機排風(feng)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)對周圍(wei)環境造(zao)成影響。 軸(zhou)流(liu)風(feng)機排風(feng)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)主要是空(kong)氣動力性(xing)(xing)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)。它包括旋(xuan)(xuan)轉噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)和(he)渦(wo)流(liu)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)。旋(xuan)(xuan)轉噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)是由于風(feng)機的(de)葉輪旋(xuan)(xuan)轉與(yu)(yu)空(kong)氣質點相互(hu)作用引起(qi)空(kong)氣脈動而產生(sheng)的(de)，噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)的(de)強(qiang)度(du)與(yu)(yu)風(feng)機的(de)葉片數，葉片形(xing)狀、尺寸(cun)，風(feng)機葉輪的(de)轉速，風(feng)機內風(feng)速及流(liu)量，靜壓等因素(su)有(you)關，噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)頻率呈窄帶的(de)低、中(zhong)(zhong)頻性(xing)(xing)，渦(wo)流(liu)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)則是由于氣體在風(feng)機葉輪的(de)界面上分裂時，氣體的(de)粘(zhan)性(xing)(xing)形(xing)成一系列(lie)渦(wo)流(liu)產生(sheng)的(de)，渦(wo)流(liu)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)的(de)頻率取決于風(feng)機葉片的(de)形(xing)狀，葉片和(he)氣體的(de)相對速度(du)。經頻譜分析，其(qi)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)呈明(ming)顯的(de)低、中(zhong)(zhong)頻特性(xing)(xing)，這類噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)傳播(bo)距離遠(yuan)，對環境及人的(de)干(gan)擾很大(da)， 而噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)呈明(ming)顯的(de)中(zhong)(zhong)、高(gao)(gao)(gao)頻特性(xing)(xing)。 循(xun)環熱水從淋(lin)水裝置下落時與(yu)(yu)塔底接水盤(pan)中(zhong)(zhong)的(de)積水撞(zhuang)擊產生(sheng)的(de)淋(lin)水聲(sheng)(sheng)(sheng)屬高(gao)(gao)(gao)頻噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)，淋(lin)水聲(sheng)(sheng)(sheng)的(de)大(da)小與(yu)(yu)淋(lin)水高(gao)(gao)(gao)度(du)和(he)單位時間的(de)水流(liu)量有(you)關。 冷卻塔整體噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)為以(yi)低頻為主的(de)連續譜，沒有(you)突出的(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)峰值，一般在31.5-2000Hz之間，噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)級約為70-75dB(A)。下表為實測噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)值。

冷卻塔降噪方法

聲導流片法（消聲彎頭）
　　消(xiao)(xiao)聲(sheng)(sheng)導流片(pian)法及特(te)點在冷(leng)卻(que)塔(ta)進風口安(an)裝消(xiao)(xiao)聲(sheng)(sheng)導流片(pian)，通過消(xiao)(xiao)聲(sheng)(sheng)導流片(pian)的消(xiao)(xiao)聲(sheng)(sheng)作用，來減少冷(leng)卻(que)塔(ta)噪(zao)聲(sheng)(sheng)對外界的影響 ，也稱為消(xiao)(xiao)聲(sheng)(sheng)器(qi)法。理論及試驗(yan)表明其(qi)降噪(zao)量(liang)可(ke)以達(da)到35dB(A)，甚至更高；在降噪(zao)量(liang)15—2OdB(A)時，與(yu)聲(sheng)(sheng)屏障(zhang)造價相(xiang)當(dang)，在20dB(A)以上降噪(zao)量(liang)時是(shi)唯(wei)一(yi)可(ke)選方案；結構緊湊(cou)，不占建(jian)筑物額外場地，基本無須(xu)維護 。

消聲導流片法（消聲彎頭）
　　隔聲(sheng)(sheng)屏(ping)障一般設計為距(ju)(ju)冷卻塔(ta)進風(feng)口的(de)距(ju)(ju)離(li)大(da)于冷卻塔(ta)進風(feng)口高(gao)度，屏(ping)障高(gao)度等于屏(ping)障到進風(feng)口的(de)距(ju)(ju)離(li)。降(jiang)噪(zao)效果一般在10-15dB(A)，理論上降(jiang)噪(zao)量(liang)可2OdB(A)左右，但(dan)(dan)存在著聲(sheng)(sheng)波繞射問(wen)題，在聲(sheng)(sheng)影(ying)(ying)區(qu)(qu)范圍內降(jiang)噪(zao)量(liang)較(jiao)(jiao)好，繞射區(qu)(qu)和聲(sheng)(sheng)亮區(qu)(qu)降(jiang)噪(zao)效果較(jiao)(jiao)差，因此實際工程上很難將其影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)內噪(zao)聲(sheng)(sheng)降(jiang)低20dB(A)；對通(tong)風(feng)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)不大(da)，維護比(bi)較(jiao)(jiao)簡單(dan)；建設聲(sheng)(sheng)屏(ping)障的(de)技術要求不高(gao)，但(dan)(dan)對結構要求相當高(gao)，并(bing)且(qie)投資成本隨著高(gao)度的(de)增(zeng)加成倍(bei)增(zeng)加；

冷卻塔降噪控制方案

冷卻(que)(que)塔的(de)(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)屬(shu)于(yu)(yu)穩態噪(zao)(zao)聲(sheng)，聲(sheng)源"標稱聲(sheng)級"在70dBA左右，冷卻(que)(que)塔噪(zao)(zao)聲(sheng)的(de)(de)治理目標，原(yuan)則上應是將(jiang)受噪(zao)(zao)聲(sheng)干擾的(de)(de)受聲(sheng)點的(de)(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)級控制在相(xiang)應于(yu)(yu)當地環(huan)境(jing)的(de)(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)國家標準以內。由于(yu)(yu)該冷卻(que)(que)塔噪(zao)(zao)聲(sheng)主要是由淋水噪(zao)(zao)聲(sheng)和軸(zhou)流風機排(pai)風噪(zao)(zao)聲(sheng)對周圍環(huan)境(jing)造成影響，降噪(zao)(zao)方案主要圍繞(rao)這兩(liang)個方面(mian)，因而其治理措(cuo)施為：在冷卻(que)(que)塔外圍構建(jian)吸音型聲(sheng)屏(ping)障。風機出風口加(jia)裝出口消聲(sheng)器。 

冷卻塔的結構組成及功能

冷卻塔降噪方法

商場寫(xie)字樓或(huo)者住宅的(de)冷卻塔(ta)常常因為噪(zao)聲(sheng)問題(ti)打擾到居民，特別是深夜人們(men)需要休(xiu)息的(de)時候，冷卻塔(ta)噪(zao)聲(sheng)依然穿過窗戶進入室內。那(nei)么如何降低冷卻塔(ta)噪(zao)聲(sheng)，并(bing)且將其控制到人們(men)可以接(jie)受的(de)范圍(wei)呢？

根據(ju)《社會生活環境(jing)噪(zao)聲(sheng)排(pai)放標準》GB22337—2008的(de)(de)相(xiang)關(guan)規定，居(ju)民窗外(wai)晝間(jian)噪(zao)聲(sheng)值(zhi)(zhi)應(ying)當(dang)≤55 dB（A），夜間(jian)應(ying)當(dang)≤45 dB（A）。所以(yi)(yi)我們(men)在設計降(jiang)(jiang)噪(zao)設備時(shi)先(xian)要(yao)(yao)(yao)確(que)定目前的(de)(de)噪(zao)聲(sheng)值(zhi)(zhi)及需要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)降(jiang)(jiang)噪(zao)量(liang)。噪(zao)聲(sheng)值(zhi)(zhi)可以(yi)(yi)使用手機下(xia)載相(xiang)關(guan)噪(zao)聲(sheng)測(ce)試(shi)app，可以(yi)(yi)測(ce)量(liang)出大致的(de)(de)噪(zao)聲(sheng)值(zhi)(zhi)，缺點是與專業的(de)(de)噪(zao)聲(sheng)測(ce)量(liang)儀器相(xiang)比還是不太精確(que)的(de)(de)。確(que)定好噪(zao)聲(sheng)值(zhi)(zhi)，再來計算需要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)降(jiang)(jiang)噪(zao)量(liang)，例如設備運(yun)行(xing)時(shi)是70db，要(yao)(yao)(yao)降(jiang)(jiang)到晝間(jian)55db，就需要(yao)(yao)(yao)至(zhi)少降(jiang)(jiang)低15db的(de)(de)噪(zao)聲(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(zhong)，主要是(shi)風機運行進(jin)排氣噪聲和淋水噪聲，風機通過進(jin)排氣口(kou)和塔體向外(wai)輻射噪聲。

一(yi)般(ban)治理(li)冷卻(que)塔噪(zao)聲的(de)設備(bei)是冷卻(que)塔隔聲屏(ping)障，為了達到降噪(zao)目標(biao)，我們(men)在設計時應當提高(gao)標(biao)準(zhun)，例如國家標(biao)準(zhun)是晝間(jian)55db，夜(ye)間(jian)45db，那(nei)么我們(men)設定的(de)標(biao)準(zhun)就(jiu)是晝間(jian)52db，夜(ye)間(jian)42db。

隔聲(sheng)屏障(zhang)一(yi)般(ban)設為U型(xing)，隔聲(sheng)屏采用輕(qing)質(zhi)結構(gou)，便于搬運，一(yi)般(ban)用一(yi)層隔聲(sheng)鋼(gang)板或硬質(zhi)纖維板，鋼(gang)板厚(hou)度1~2mm，涂2mm阻尼層，兩(liang)面填(tian)充吸(xi)聲(sheng)材料，如(ru)超細(xi)玻璃(li)棉，兩(liang)側(ce)吸(xi)聲(sheng)層厚(hou)度，可根(gen)據實際(ji)要求，填(tian)入20~50mm。

具體降噪(zao)隔(ge)音設計(ji)需要參(can)照(zhao)以下(xia)(xia)公式進行計(ji)算(suan)，其中?L表(biao)示(shi)(shi)噪(zao)聲(sheng)(sheng)衰減量，N表(biao)示(shi)(shi)越過屏(ping)障(zhang)頂(ding)端(duan)(duan)衍射的(de)菲涅耳數(shu)，其計(ji)算(suan)方法見下(xia)(xia)圖2.λ表(biao)示(shi)(shi)聲(sheng)(sheng)波(bo)波(bo)長(chang)，A表(biao)示(shi)(shi)噪(zao)聲(sheng)(sheng)源到隔(ge)聲(sheng)(sheng)屏(ping)障(zhang)頂(ding)端(duan)(duan)的(de)距離(li)，B表(biao)示(shi)(shi)接受點到隔(ge)聲(sheng)(sheng)屏(ping)障(zhang)頂(ding)端(duan)(duan)的(de)距離(li)，d表(biao)示(shi)(shi)聲(sheng)(sheng)源到接受點之間的(de)直線距離(li)。

除了冷(leng)卻(que)塔隔聲(sheng)屏障以外，還可以使用消(xiao)聲(sheng)導流片進行冷(leng)卻(que)塔降噪(zao)，一般安裝(zhuang)在冷(leng)卻(que)塔出(chu)風口，在不影響冷(leng)卻(que)塔出(chu)風壓損的前提下，可以實現消(xiao)聲(sheng)10分貝的隔音目標。