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(shi)由淋(lin)(lin)水(shui)(shui)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)和(he)(he)(he)軸(zhou)流(liu)(liu)風機排風噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)對周(zhou)圍環境造成影響。 軸(zhou)流(liu)(liu)風機排風噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)主(zhu)要是(shi)空氣(qi)(qi)動(dong)力性(xing)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。它包(bao)括旋轉噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)和(he)(he)(he)渦流(liu)(liu)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。旋轉噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)是(shi)由于風機的(de)葉(xie)輪旋轉與空氣(qi)(qi)質點相(xiang)互作用(yong)引(yin)起空氣(qi)(qi)脈動(dong)而產(chan)生的(de)，噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)強度與風機的(de)葉(xie)片數，葉(xie)片形狀、尺寸(cun)，風機葉(xie)輪的(de)轉速(su)，風機內風速(su)及(ji)流(liu)(liu)量，靜(jing)壓等因素有(you)關，噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)頻(pin)(pin)率呈窄帶的(de)低、中(zhong)頻(pin)(pin)性(xing)，渦流(liu)(liu)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)則是(shi)由于氣(qi)(qi)體(ti)在風機葉(xie)輪的(de)界面(mian)上分(fen)裂時(shi)，氣(qi)(qi)體(ti)的(de)粘性(xing)形成一系列(lie)渦流(liu)(liu)產(chan)生的(de)，渦流(liu)(liu)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)頻(pin)(pin)率取決于風機葉(xie)片的(de)形狀，葉(xie)片和(he)(he)(he)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)相(xiang)對速(su)度。經(jing)頻(pin)(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)，其噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)呈明顯的(de)低、中(zhong)頻(pin)(pin)特(te)性(xing)，這類噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)傳播距離(li)遠，對環境及(ji)人的(de)干擾很大， 而噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)呈明顯的(de)中(zhong)、高(gao)頻(pin)(pin)特(te)性(xing)。 循環熱水(shui)(shui)從(cong)淋(lin)(lin)水(shui)(shui)裝置(zhi)下(xia)落時(shi)與塔(ta)底接水(shui)(shui)盤中(zhong)的(de)積水(shui)(shui)撞(zhuang)擊產(chan)生的(de)淋(lin)(lin)水(shui)(shui)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)屬高(gao)頻(pin)(pin)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)，淋(lin)(lin)水(shui)(shui)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)大小與淋(lin)(lin)水(shui)(shui)高(gao)度和(he)(he)(he)單位時(shi)間的(de)水(shui)(shui)流(liu)(liu)量有(you)關。冷卻(que)塔(ta)整體(ti)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)為以低頻(pin)(pin)為主(zhu)的(de)連續譜(pu)，沒有(you)突(tu)出(chu)的(de)噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)峰值(zhi)，一般在31.5-2000Hz之間，噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)級約為70-75dB(A)。下(xia)表為實測噪(zao)(zao)(zao)(zao)(zao)聲(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(dao)流(liu)片法及特點在冷卻塔進風口安裝消聲(sheng)導(dao)流(liu)片，通過消聲(sheng)導(dao)流(liu)片的消聲(sheng)作用，來減少冷卻塔噪聲(sheng)對外界的影響(xiang) ，也稱為(wei)消聲(sheng)器法。理論及試(shi)驗表明其降噪量(liang)可以達(da)到35dB(A)，甚至更(geng)高(gao)；在降噪量(liang)15—2OdB(A)時(shi)，與聲(sheng)屏障(zhang)造價相當，在20dB(A)以上降噪量(liang)時(shi)是唯一(yi)可選方案；結構緊湊，不占建筑(zhu)物額(e)外場地，基本無須維(wei)護 。

消聲導流片法（消聲彎頭）
  隔(ge)聲(sheng)(sheng)屏(ping)障一般(ban)設(she)計(ji)為距冷(leng)卻塔(ta)進(jin)(jin)風(feng)(feng)口(kou)的距離大于冷(leng)卻塔(ta)進(jin)(jin)風(feng)(feng)口(kou)高(gao)(gao)(gao)度(du)，屏(ping)障高(gao)(gao)(gao)度(du)等于屏(ping)障到(dao)進(jin)(jin)風(feng)(feng)口(kou)的距離。降(jiang)噪(zao)效果一般(ban)在(zai)10-15dB(A)，理論上降(jiang)噪(zao)量(liang)可(ke)2OdB(A)左右，但存在(zai)著聲(sheng)(sheng)波繞(rao)射(she)問題，在(zai)聲(sheng)(sheng)影(ying)區(qu)(qu)范圍內降(jiang)噪(zao)量(liang)較好，繞(rao)射(she)區(qu)(qu)和聲(sheng)(sheng)亮區(qu)(qu)降(jiang)噪(zao)效果較差(cha)，因此實際工程上很難將其(qi)影(ying)響區(qu)(qu)內噪(zao)聲(sheng)(sheng)降(jiang)低(di)20dB(A)；對(dui)(dui)通風(feng)(feng)影(ying)響不大，維護比(bi)較簡單；建設(she)聲(sheng)(sheng)屏(ping)障的技術要求(qiu)不高(gao)(gao)(gao)，但對(dui)(dui)結(jie)構要求(qiu)相當(dang)高(gao)(gao)(gao)，并且投(tou)資成本隨著高(gao)(gao)(gao)度(du)的增加成倍增加；

冷卻塔降噪控制方案

冷(leng)卻(que)塔的噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)屬于(yu)穩態噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)，聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)源"標(biao)稱(cheng)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)級"在70dBA左右，冷(leng)卻(que)塔噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的治(zhi)理目標(biao)，原則上應(ying)是(shi)將受噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)干(gan)擾的受聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)點的噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)級控制在相應(ying)于(yu)當地環境的噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)國家(jia)標(biao)準以內。由于(yu)該冷(leng)卻(que)塔噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)主要是(shi)由淋(lin)水噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)和軸流風(feng)機(ji)排風(feng)噪(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)對(dui)周圍環境造(zao)成影(ying)響，降噪(zao)(zao)方(fang)案(an)主要圍繞這兩個方(fang)面(mian)，因而其(qi)治(zhi)理措施為：在冷(leng)卻(que)塔外圍構建吸音(yin)型聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)屏(ping)障。風(feng)機(ji)出風(feng)口加裝出口消聲(sheng)(sheng)(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(huo)者住宅(zhai)的冷(leng)卻(que)塔常常因(yin)為噪(zao)聲(sheng)(sheng)問題打擾(rao)到居民，特別是深夜人們需要(yao)休息的時候，冷(leng)卻(que)塔噪(zao)聲(sheng)(sheng)依然穿過窗戶進入室內。那(nei)么(me)如何(he)降低冷(leng)卻(que)塔噪(zao)聲(sheng)(sheng)，并且將其控制到人們可以接受的范圍呢(ni)？

根據《社會生活環境噪(zao)(zao)聲排放標準》GB22337—2008的(de)相關規定(ding)，居民(min)窗外晝(zhou)間噪(zao)(zao)聲值(zhi)應當(dang)≤55 dB（A），夜間應當(dang)≤45 dB（A）。所以我們在設(she)(she)計(ji)(ji)降(jiang)噪(zao)(zao)設(she)(she)備時先要(yao)確(que)定(ding)目前的(de)噪(zao)(zao)聲值(zhi)及需(xu)(xu)要(yao)的(de)降(jiang)噪(zao)(zao)量。噪(zao)(zao)聲值(zhi)可以使用手機下載相關噪(zao)(zao)聲測(ce)試(shi)app，可以測(ce)量出大致的(de)噪(zao)(zao)聲值(zhi)，缺點是(shi)(shi)與專(zhuan)業的(de)噪(zao)(zao)聲測(ce)量儀器相比還(huan)是(shi)(shi)不太精確(que)的(de)。確(que)定(ding)好噪(zao)(zao)聲值(zhi)，再來計(ji)(ji)算需(xu)(xu)要(yao)的(de)降(jiang)噪(zao)(zao)量，例如設(she)(she)備運行(xing)時是(shi)(shi)70db，要(yao)降(jiang)到晝(zhou)間55db，就需(xu)(xu)要(yao)至少降(jiang)低15db的(de)噪(zao)(zao)聲值(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(zhu)要是(shi)風機運行進(jin)排氣(qi)噪聲(sheng)和淋水噪聲(sheng)，風機通(tong)過進(jin)排氣(qi)口(kou)和塔體向外輻射噪聲(sheng)。

一般(ban)治理冷卻塔噪(zao)聲的(de)設備是冷卻塔隔(ge)聲屏障，為了達到降噪(zao)目標(biao)(biao)，我們在設計時應當(dang)提高(gao)標(biao)(biao)準(zhun)，例如國(guo)家標(biao)(biao)準(zhun)是晝間55db，夜間45db，那么我們設定的(de)標(biao)(biao)準(zhun)就(jiu)是晝間52db，夜間42db。

隔聲(sheng)(sheng)屏障一(yi)般(ban)設為U型，隔聲(sheng)(sheng)屏采用(yong)輕質結構，便于(yu)搬運(yun)，一(yi)般(ban)用(yong)一(yi)層隔聲(sheng)(sheng)鋼(gang)板(ban)或硬質纖維板(ban)，鋼(gang)板(ban)厚(hou)度(du)(du)1~2mm，涂2mm阻(zu)尼(ni)層，兩面填充吸(xi)聲(sheng)(sheng)材料，如超細玻璃棉，兩側吸(xi)聲(sheng)(sheng)層厚(hou)度(du)(du)，可根據實(shi)際要求，填入20~50mm。

具(ju)體(ti)降噪(zao)隔音設(she)計需(xu)要參照(zhao)以下(xia)公(gong)式(shi)進行計算，其中?L表(biao)示(shi)噪(zao)聲衰減量，N表(biao)示(shi)越(yue)過屏障(zhang)(zhang)頂端(duan)衍射的菲涅耳數，其計算方(fang)法見下(xia)圖(tu)2.λ表(biao)示(shi)聲波波長，A表(biao)示(shi)噪(zao)聲源到隔聲屏障(zhang)(zhang)頂端(duan)的距離，B表(biao)示(shi)接(jie)(jie)受點到隔聲屏障(zhang)(zhang)頂端(duan)的距離，d表(biao)示(shi)聲源到接(jie)(jie)受點之間的直線距離。

除了冷(leng)(leng)卻(que)(que)塔(ta)隔聲屏(ping)障以外，還可以使用消(xiao)(xiao)聲導流片進(jin)行冷(leng)(leng)卻(que)(que)塔(ta)降噪，一般安裝(zhuang)在冷(leng)(leng)卻(que)(que)塔(ta)出(chu)風口，在不影(ying)響冷(leng)(leng)卻(que)(que)塔(ta)出(chu)風壓(ya)損的前提下(xia)，可以實現消(xiao)(xiao)聲10分貝的隔音目標。