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)，主要是(shi)由(you)淋(lin)水(shui)(shui)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)和軸流(liu)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)排(pai)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)對周圍環境(jing)造(zao)成(cheng)影響。 軸流(liu)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)排(pai)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)主要是(shi)空(kong)氣動力性噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。它(ta)包(bao)括(kuo)旋轉噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)和渦流(liu)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。旋轉噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)是(shi)由(you)于風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)的(de)(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)旋轉與空(kong)氣質點相互(hu)作用引起空(kong)氣脈動而產生(sheng)的(de)(de)(de)，噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)強度與風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)的(de)(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)(xie)片數，葉(xie)(xie)(xie)(xie)片形(xing)(xing)狀、尺寸，風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)葉(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)轉速，風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)內風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速及流(liu)量，靜壓等因素有(you)(you)關(guan)，噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)頻(pin)率呈窄帶的(de)(de)(de)低(di)、中(zhong)頻(pin)性，渦流(liu)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)則是(shi)由(you)于氣體(ti)(ti)在風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)葉(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)界面(mian)上分裂時，氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)粘性形(xing)(xing)成(cheng)一(yi)系列渦流(liu)產生(sheng)的(de)(de)(de)，渦流(liu)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)頻(pin)率取決(jue)于風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)葉(xie)(xie)(xie)(xie)片的(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀，葉(xie)(xie)(xie)(xie)片和氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)相對速度。經頻(pin)譜(pu)分析(xi)，其噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)呈明顯(xian)的(de)(de)(de)低(di)、中(zhong)頻(pin)特性，這類噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)傳播距離遠，對環境(jing)及人(ren)的(de)(de)(de)干擾很大(da)， 而噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)呈明顯(xian)的(de)(de)(de)中(zhong)、高(gao)頻(pin)特性。 循環熱水(shui)(shui)從淋(lin)水(shui)(shui)裝(zhuang)置下落時與塔(ta)底接(jie)水(shui)(shui)盤中(zhong)的(de)(de)(de)積水(shui)(shui)撞擊(ji)產生(sheng)的(de)(de)(de)淋(lin)水(shui)(shui)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)屬高(gao)頻(pin)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)，淋(lin)水(shui)(shui)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)大(da)小與淋(lin)水(shui)(shui)高(gao)度和單位(wei)時間(jian)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)流(liu)量有(you)(you)關(guan)。冷卻(que)塔(ta)整體(ti)(ti)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)為(wei)(wei)以低(di)頻(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)連續譜(pu)，沒有(you)(you)突出的(de)(de)(de)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)峰(feng)值(zhi)，一(yi)般在31.5-2000Hz之間(jian)，噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)級約為(wei)(wei)70-75dB(A)。下表為(wei)(wei)實測噪(zao)聲(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)(sheng)導流片法(fa)及特點(dian)在冷卻塔(ta)進風(feng)口安裝消(xiao)聲(sheng)(sheng)(sheng)導流片，通(tong)過(guo)消(xiao)聲(sheng)(sheng)(sheng)導流片的消(xiao)聲(sheng)(sheng)(sheng)作(zuo)用，來減(jian)少(shao)冷卻塔(ta)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)對外(wai)界的影響 ，也稱為消(xiao)聲(sheng)(sheng)(sheng)器法(fa)。理論及試驗表明其降噪量(liang)可以達到(dao)35dB(A)，甚(shen)至更高；在降噪量(liang)15—2OdB(A)時，與(yu)聲(sheng)(sheng)(sheng)屏障造價相(xiang)當，在20dB(A)以上降噪量(liang)時是(shi)唯一可選(xuan)方(fang)案；結構緊湊(cou)，不占建(jian)筑(zhu)物額外(wai)場地，基本無須維護(hu) 。

消聲導流片法（消聲彎頭）
  隔聲(sheng)(sheng)屏(ping)障(zhang)一般(ban)設(she)計為距冷卻塔進風(feng)口(kou)的距離大于冷卻塔進風(feng)口(kou)高(gao)度，屏(ping)障(zhang)高(gao)度等于屏(ping)障(zhang)到進風(feng)口(kou)的距離。降噪(zao)效果(guo)一般(ban)在(zai)(zai)10-15dB(A)，理論上降噪(zao)量可2OdB(A)左右(you)，但存在(zai)(zai)著(zhu)聲(sheng)(sheng)波繞射問題(ti)，在(zai)(zai)聲(sheng)(sheng)影(ying)區范圍(wei)內降噪(zao)量較好，繞射區和聲(sheng)(sheng)亮區降噪(zao)效果(guo)較差，因此實際工程(cheng)上很(hen)難將其影(ying)響區內噪(zao)聲(sheng)(sheng)降低20dB(A)；對(dui)通風(feng)影(ying)響不(bu)大，維護比較簡單；建設(she)聲(sheng)(sheng)屏(ping)障(zhang)的技術要求不(bu)高(gao)，但對(dui)結構要求相當高(gao)，并且投資成本隨(sui)著(zhu)高(gao)度的增加成倍(bei)增加；

冷卻塔降噪控制方案

冷卻塔的(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)屬(shu)于(yu)穩態噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)，聲(sheng)(sheng)源"標(biao)稱聲(sheng)(sheng)級"在70dBA左右，冷卻塔噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)(de)治(zhi)理目標(biao)，原(yuan)則上應是(shi)將受(shou)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)干擾(rao)的(de)(de)受(shou)聲(sheng)(sheng)點的(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)級控制在相應于(yu)當地環境的(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)國家標(biao)準以內。由于(yu)該冷卻塔噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)主要是(shi)由淋水(shui)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)和軸流(liu)風(feng)(feng)(feng)機排(pai)風(feng)(feng)(feng)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)對周圍(wei)環境造成影響，降(jiang)噪(zao)(zao)(zao)方案主要圍(wei)繞這兩(liang)個方面，因而其(qi)治(zhi)理措施為：在冷卻塔外(wai)圍(wei)構建吸音(yin)型聲(sheng)(sheng)屏障。風(feng)(feng)(feng)機出風(feng)(feng)(feng)口加裝(zhuang)出口消(xiao)聲(sheng)(sheng)器。

冷卻塔的結構組成及功能

冷卻塔降噪方法

商(shang)場寫字樓或(huo)者住宅的(de)冷卻(que)塔(ta)常常因為噪聲(sheng)問題打擾到居(ju)民，特別(bie)是深(shen)夜人(ren)們(men)需要休息的(de)時候，冷卻(que)塔(ta)噪聲(sheng)依然穿(chuan)過窗(chuang)戶(hu)進入室內(nei)。那么如何降(jiang)低(di)冷卻(que)塔(ta)噪聲(sheng)，并且將其(qi)控制到人(ren)們(men)可(ke)以接(jie)受的(de)范圍呢？

根(gen)據《社(she)會生活環境噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)排放標準》GB22337—2008的(de)相(xiang)關規定(ding)，居民窗外(wai)晝(zhou)間噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)應當≤55 dB（A），夜間應當≤45 dB（A）。所以(yi)我們在設(she)(she)計(ji)(ji)降噪(zao)(zao)(zao)(zao)設(she)(she)備時(shi)先要確(que)定(ding)目前的(de)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)及(ji)需(xu)要的(de)降噪(zao)(zao)(zao)(zao)量(liang)(liang)。噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)可以(yi)使用手機下載相(xiang)關噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)測試app，可以(yi)測量(liang)(liang)出大致的(de)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)，缺點是與專業的(de)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)測量(liang)(liang)儀器相(xiang)比還(huan)是不太精確(que)的(de)。確(que)定(ding)好噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)(zhi)，再(zai)來計(ji)(ji)算需(xu)要的(de)降噪(zao)(zao)(zao)(zao)量(liang)(liang)，例如設(she)(she)備運行時(shi)是70db，要降到晝(zhou)間55db，就需(xu)要至少降低15db的(de)噪(zao)(zao)(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(qi)中，主要是風(feng)機(ji)運行進(jin)排氣(qi)噪聲(sheng)和(he)(he)淋(lin)水噪聲(sheng)，風(feng)機(ji)通過進(jin)排氣(qi)口和(he)(he)塔體(ti)向(xiang)外輻射(she)噪聲(sheng)。

一般(ban)治(zhi)理(li)冷卻塔(ta)噪聲的設備是(shi)冷卻塔(ta)隔聲屏障，為了達到降噪目標(biao)，我們在設計(ji)時應當提高標(biao)準，例如國家(jia)標(biao)準是(shi)晝間55db，夜間45db，那么我們設定(ding)的標(biao)準就是(shi)晝間52db，夜間42db。

隔聲屏障一(yi)般設為U型(xing)，隔聲屏采用(yong)輕(qing)質結構(gou)，便于搬運，一(yi)般用(yong)一(yi)層隔聲鋼(gang)板或硬(ying)質纖維板，鋼(gang)板厚(hou)度(du)1~2mm，涂2mm阻(zu)尼(ni)層，兩(liang)面填充吸聲材料，如超細玻璃棉，兩(liang)側吸聲層厚(hou)度(du)，可根據實際要(yao)求(qiu)，填入20~50mm。

具體降(jiang)噪(zao)隔音設(she)計需要參照(zhao)以下公(gong)式(shi)進(jin)行計算，其(qi)中(zhong)?L表(biao)示(shi)噪(zao)聲(sheng)(sheng)衰減量，N表(biao)示(shi)越過屏(ping)障頂(ding)端(duan)衍(yan)射的(de)(de)菲(fei)涅(nie)耳數，其(qi)計算方法(fa)見下圖2.λ表(biao)示(shi)聲(sheng)(sheng)波波長(chang)，A表(biao)示(shi)噪(zao)聲(sheng)(sheng)源到(dao)隔聲(sheng)(sheng)屏(ping)障頂(ding)端(duan)的(de)(de)距(ju)離(li)(li)，B表(biao)示(shi)接受點到(dao)隔聲(sheng)(sheng)屏(ping)障頂(ding)端(duan)的(de)(de)距(ju)離(li)(li)，d表(biao)示(shi)聲(sheng)(sheng)源到(dao)接受點之間(jian)的(de)(de)直線(xian)距(ju)離(li)(li)。

除了(le)冷卻塔(ta)隔聲(sheng)屏障以外，還可以使用消聲(sheng)導(dao)流片(pian)進行冷卻塔(ta)降噪，一(yi)般安裝在冷卻塔(ta)出風(feng)口，在不影響冷卻塔(ta)出風(feng)壓損(sun)的前提下，可以實現消聲(sheng)10分貝的隔音目標(biao)。