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)要是由淋(lin)(lin)水(shui)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)和(he)軸(zhou)流(liu)風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)排風(feng)(feng)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)對周(zhou)圍環境造成影響。 軸(zhou)流(liu)風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)排風(feng)(feng)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)主(zhu)要是空氣(qi)(qi)動力性噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。它包括旋(xuan)轉噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)和(he)渦流(liu)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。旋(xuan)轉噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)是由于(yu)風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)葉(xie)輪旋(xuan)轉與(yu)(yu)空氣(qi)(qi)質點相(xiang)互作用(yong)引起空氣(qi)(qi)脈(mo)動而產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)，噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)強度與(yu)(yu)風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)葉(xie)片數(shu)，葉(xie)片形狀、尺寸(cun)，風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)葉(xie)輪的(de)(de)(de)(de)轉速，風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)內風(feng)(feng)速及(ji)流(liu)量，靜(jing)壓等因素有關(guan)，噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)頻(pin)(pin)率(lv)呈窄(zhai)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)低、中(zhong)頻(pin)(pin)性，渦流(liu)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)則是由于(yu)氣(qi)(qi)體在(zai)風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)葉(xie)輪的(de)(de)(de)(de)界面上(shang)分(fen)裂時，氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)性形成一系列(lie)渦流(liu)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)，渦流(liu)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)取決于(yu)風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)葉(xie)片的(de)(de)(de)(de)形狀，葉(xie)片和(he)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對速度。經頻(pin)(pin)譜(pu)分(fen)析，其噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)呈明(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)低、中(zhong)頻(pin)(pin)特性，這類噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)傳播(bo)距離(li)遠(yuan)，對環境及(ji)人的(de)(de)(de)(de)干擾(rao)很大(da)， 而噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)呈明(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)、高(gao)(gao)頻(pin)(pin)特性。 循(xun)環熱(re)水(shui)從淋(lin)(lin)水(shui)裝(zhuang)置下落時與(yu)(yu)塔(ta)底(di)接(jie)水(shui)盤(pan)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)積水(shui)撞擊產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)淋(lin)(lin)水(shui)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)屬高(gao)(gao)頻(pin)(pin)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)，淋(lin)(lin)水(shui)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)大(da)小與(yu)(yu)淋(lin)(lin)水(shui)高(gao)(gao)度和(he)單(dan)位時間(jian)的(de)(de)(de)(de)水(shui)流(liu)量有關(guan)。 冷(leng)卻塔(ta)整(zheng)體噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)為(wei)(wei)以低頻(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)連(lian)續譜(pu)，沒有突(tu)出的(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)峰值(zhi)，一般(ban)在(zai)31.5-2000Hz之(zhi)間(jian)，噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)級(ji)約(yue)為(wei)(wei)70-75dB(A)。下表為(wei)(wei)實測噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(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(xiao)聲(sheng)(sheng)導流片法及(ji)特點在(zai)冷(leng)(leng)卻(que)塔(ta)進風口(kou)安裝消(xiao)聲(sheng)(sheng)導流片，通過消(xiao)聲(sheng)(sheng)導流片的(de)消(xiao)聲(sheng)(sheng)作(zuo)用，來(lai)減少(shao)冷(leng)(leng)卻(que)塔(ta)噪聲(sheng)(sheng)對(dui)外(wai)界的(de)影響 ，也稱為消(xiao)聲(sheng)(sheng)器法。理論及(ji)試驗表明其降噪量(liang)可以達到35dB(A)，甚至更(geng)高；在(zai)降噪量(liang)15—2OdB(A)時，與聲(sheng)(sheng)屏障造價相當，在(zai)20dB(A)以上降噪量(liang)時是唯一(yi)可選方案；結構緊(jin)湊，不占建筑物額外(wai)場(chang)地，基本無須維護 。

消聲導流片法（消聲彎頭）
　　隔聲(sheng)(sheng)屏障(zhang)一般設(she)(she)計為(wei)距(ju)冷卻(que)塔進風(feng)口的(de)距(ju)離大(da)于冷卻(que)塔進風(feng)口高(gao)度，屏障(zhang)高(gao)度等于屏障(zhang)到進風(feng)口的(de)距(ju)離。降噪效果一般在(zai)10-15dB(A)，理論(lun)上(shang)(shang)降噪量可2OdB(A)左右，但存在(zai)著聲(sheng)(sheng)波繞射(she)問題(ti)，在(zai)聲(sheng)(sheng)影(ying)區范圍(wei)內降噪量較(jiao)好，繞射(she)區和(he)聲(sheng)(sheng)亮區降噪效果較(jiao)差，因此實際(ji)工程上(shang)(shang)很(hen)難將其影(ying)響區內噪聲(sheng)(sheng)降低20dB(A)；對通風(feng)影(ying)響不大(da)，維護比較(jiao)簡單；建設(she)(she)聲(sheng)(sheng)屏障(zhang)的(de)技術(shu)要求(qiu)不高(gao)，但對結構要求(qiu)相當高(gao)，并且投資成本隨(sui)著高(gao)度的(de)增(zeng)加成倍增(zeng)加；

冷卻塔降噪控制方案

冷(leng)卻(que)塔(ta)的(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)屬(shu)于(yu)穩態(tai)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)，聲(sheng)(sheng)(sheng)源"標稱聲(sheng)(sheng)(sheng)級"在(zai)70dBA左右，冷(leng)卻(que)塔(ta)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)的(de)治(zhi)理目(mu)標，原則上應(ying)是(shi)將受噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)干擾的(de)受聲(sheng)(sheng)(sheng)點的(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)級控(kong)制在(zai)相應(ying)于(yu)當地環境的(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)國家標準以內。由于(yu)該冷(leng)卻(que)塔(ta)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)主(zhu)要(yao)是(shi)由淋水噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)和軸流風(feng)機排(pai)風(feng)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)對(dui)周圍環境造成影響(xiang)，降噪(zao)(zao)(zao)方(fang)案主(zhu)要(yao)圍繞(rao)這兩(liang)個方(fang)面，因而(er)其治(zhi)理措施為：在(zai)冷(leng)卻(que)塔(ta)外圍構建吸音(yin)型聲(sheng)(sheng)(sheng)屏障。風(feng)機出風(feng)口加裝出口消聲(sheng)(sheng)(sheng)器。

冷卻塔的結構組成及功能

冷卻塔降噪方法

商場寫字樓(lou)或者住宅的冷卻(que)(que)塔(ta)常(chang)常(chang)因為噪聲問題(ti)打擾到居民，特(te)別是深夜人(ren)們需要休息(xi)的時(shi)候，冷卻(que)(que)塔(ta)噪聲依然穿過窗戶進(jin)入(ru)室(shi)內。那么如(ru)何降(jiang)低冷卻(que)(que)塔(ta)噪聲，并且將(jiang)其控制到人(ren)們可以接受(shou)的范圍呢？

根據《社會生活環境(jing)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)排放標(biao)準》GB22337—2008的(de)(de)相關規定，居民窗外晝間噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)應當(dang)(dang)≤55 dB（A），夜間應當(dang)(dang)≤45 dB（A）。所以(yi)我們在設(she)計(ji)降噪(zao)(zao)設(she)備(bei)時(shi)先要(yao)確(que)定目前的(de)(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)及需要(yao)的(de)(de)降噪(zao)(zao)量。噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)可以(yi)使用手機下載(zai)相關噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)測(ce)試app，可以(yi)測(ce)量出大致的(de)(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)，缺點(dian)是(shi)與專業(ye)的(de)(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)測(ce)量儀器相比還是(shi)不(bu)太精確(que)的(de)(de)。確(que)定好噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)，再來計(ji)算需要(yao)的(de)(de)降噪(zao)(zao)量，例如設(she)備(bei)運行時(shi)是(shi)70db，要(yao)降到晝間55db，就需要(yao)至少降低15db的(de)(de)噪(zao)(zao)聲(sheng)(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(zhong)，主要是風(feng)機運(yun)行進(jin)排(pai)氣(qi)噪(zao)聲和淋水噪(zao)聲，風(feng)機通過進(jin)排(pai)氣(qi)口和塔體向外輻射(she)噪(zao)聲。

一般(ban)治理冷卻(que)塔噪聲(sheng)的設(she)備是(shi)冷卻(que)塔隔聲(sheng)屏障，為了達到降噪目標，我們在(zai)設(she)計時應當提高標準(zhun)，例(li)如(ru)國家標準(zhun)是(shi)晝間(jian)(jian)55db，夜(ye)間(jian)(jian)45db，那么我們設(she)定的標準(zhun)就是(shi)晝間(jian)(jian)52db，夜(ye)間(jian)(jian)42db。

隔聲屏障一般(ban)(ban)設為(wei)U型，隔聲屏采用(yong)輕(qing)質結構，便于搬運，一般(ban)(ban)用(yong)一層(ceng)隔聲鋼板(ban)(ban)或硬(ying)質纖(xian)維板(ban)(ban)，鋼板(ban)(ban)厚度1~2mm，涂2mm阻尼層(ceng)，兩面(mian)填充(chong)吸聲材料，如超細玻璃棉，兩側吸聲層(ceng)厚度，可根據實際(ji)要求，填入20~50mm。

具體降噪(zao)隔音設計(ji)(ji)需要參照(zhao)以下公式進(jin)行(xing)計(ji)(ji)算(suan)，其中?L表(biao)(biao)示噪(zao)聲(sheng)衰減量，N表(biao)(biao)示越(yue)過屏障頂(ding)端衍射的(de)(de)菲涅耳數，其計(ji)(ji)算(suan)方法(fa)見下圖2.λ表(biao)(biao)示聲(sheng)波波長(chang)，A表(biao)(biao)示噪(zao)聲(sheng)源到隔聲(sheng)屏障頂(ding)端的(de)(de)距離(li)，B表(biao)(biao)示接受點到隔聲(sheng)屏障頂(ding)端的(de)(de)距離(li)，d表(biao)(biao)示聲(sheng)源到接受點之(zhi)間的(de)(de)直線(xian)距離(li)。

除了冷(leng)卻塔隔聲屏障(zhang)以(yi)(yi)外(wai)，還(huan)可以(yi)(yi)使用消(xiao)聲導流片進行(xing)冷(leng)卻塔降噪，一般安裝在冷(leng)卻塔出(chu)風(feng)口，在不影響冷(leng)卻塔出(chu)風(feng)壓損的前提下(xia)，可以(yi)(yi)實現消(xiao)聲10分(fen)貝的隔音目標(biao)。