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)，主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)由(you)(you)淋水(shui)(shui)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)和(he)軸流(liu)(liu)(liu)風(feng)機(ji)(ji)(ji)排風(feng)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)對周圍環境(jing)造成(cheng)影(ying)響。 軸流(liu)(liu)(liu)風(feng)機(ji)(ji)(ji)排風(feng)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)動(dong)力性(xing)(xing)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)。它包括(kuo)旋(xuan)轉噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)和(he)渦流(liu)(liu)(liu)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)。旋(xuan)轉噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)是(shi)由(you)(you)于(yu)(yu)風(feng)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)葉輪旋(xuan)轉與(yu)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)質點相互作用(yong)引起空(kong)氣(qi)(qi)(qi)脈動(dong)而產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)與(yu)風(feng)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)葉片數，葉片形狀(zhuang)、尺寸，風(feng)機(ji)(ji)(ji)葉輪的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉速(su)(su)，風(feng)機(ji)(ji)(ji)內風(feng)速(su)(su)及流(liu)(liu)(liu)量，靜壓等因素(su)有(you)關(guan)，噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)呈窄帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低、中(zhong)頻(pin)(pin)(pin)性(xing)(xing)，渦流(liu)(liu)(liu)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)則是(shi)由(you)(you)于(yu)(yu)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)在風(feng)機(ji)(ji)(ji)葉輪的(de)(de)(de)(de)(de)(de)界面上(shang)分裂時，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘(zhan)性(xing)(xing)形成(cheng)一(yi)系列渦流(liu)(liu)(liu)產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，渦流(liu)(liu)(liu)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)取決于(yu)(yu)風(feng)機(ji)(ji)(ji)葉片的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)，葉片和(he)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相對速(su)(su)度(du)(du)。經(jing)頻(pin)(pin)(pin)譜分析，其(qi)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)呈明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低、中(zhong)頻(pin)(pin)(pin)特性(xing)(xing)，這類噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)傳播距離遠，對環境(jing)及人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干擾(rao)很大， 而噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)呈明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)、高(gao)頻(pin)(pin)(pin)特性(xing)(xing)。 循環熱(re)水(shui)(shui)從淋水(shui)(shui)裝置下落時與(yu)塔底接水(shui)(shui)盤中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)積水(shui)(shui)撞擊(ji)產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)淋水(shui)(shui)聲(sheng)(sheng)(sheng)屬高(gao)頻(pin)(pin)(pin)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)，淋水(shui)(shui)聲(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小與(yu)淋水(shui)(shui)高(gao)度(du)(du)和(he)單位時間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)流(liu)(liu)(liu)量有(you)關(guan)。 冷卻(que)塔整體(ti)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)為以低頻(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)連續譜，沒有(you)突出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)峰值，一(yi)般在31.5-2000Hz之間，噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)級約為70-75dB(A)。下表(biao)為實測噪(zao)(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)值。

冷卻塔降噪方法

聲導流片法（消聲彎頭）
　　消聲(sheng)導流(liu)(liu)片(pian)(pian)法及特點在(zai)冷(leng)卻塔進風口安裝消聲(sheng)導流(liu)(liu)片(pian)(pian)，通過消聲(sheng)導流(liu)(liu)片(pian)(pian)的消聲(sheng)作用，來減少冷(leng)卻塔噪(zao)(zao)聲(sheng)對外界的影(ying)響 ，也稱(cheng)為(wei)消聲(sheng)器(qi)法。理論及試驗表明(ming)其降(jiang)噪(zao)(zao)量(liang)(liang)可以(yi)達到35dB(A)，甚至更高；在(zai)降(jiang)噪(zao)(zao)量(liang)(liang)15—2OdB(A)時(shi)，與聲(sheng)屏障造(zao)價相當，在(zai)20dB(A)以(yi)上(shang)降(jiang)噪(zao)(zao)量(liang)(liang)時(shi)是唯(wei)一可選方案；結(jie)構緊(jin)湊，不占建筑物(wu)額外場(chang)地，基本(ben)無(wu)須維護 。

消聲導流片法（消聲彎頭）
　　隔聲(sheng)屏(ping)(ping)障(zhang)一般(ban)設計為距(ju)冷(leng)卻塔(ta)(ta)進(jin)風(feng)(feng)口(kou)的(de)距(ju)離大(da)于冷(leng)卻塔(ta)(ta)進(jin)風(feng)(feng)口(kou)高(gao)(gao)度，屏(ping)(ping)障(zhang)高(gao)(gao)度等于屏(ping)(ping)障(zhang)到進(jin)風(feng)(feng)口(kou)的(de)距(ju)離。降噪效(xiao)果一般(ban)在(zai)(zai)10-15dB(A)，理(li)論上(shang)降噪量(liang)可2OdB(A)左右，但存在(zai)(zai)著聲(sheng)波(bo)繞(rao)射問題，在(zai)(zai)聲(sheng)影區范圍內降噪量(liang)較(jiao)好，繞(rao)射區和聲(sheng)亮區降噪效(xiao)果較(jiao)差(cha)，因此(ci)實際工程上(shang)很難(nan)將其影響區內噪聲(sheng)降低20dB(A)；對(dui)通風(feng)(feng)影響不(bu)大(da)，維護比較(jiao)簡單；建設聲(sheng)屏(ping)(ping)障(zhang)的(de)技術要求不(bu)高(gao)(gao)，但對(dui)結構(gou)要求相當高(gao)(gao)，并(bing)且投資成本(ben)隨著高(gao)(gao)度的(de)增(zeng)加(jia)成倍增(zeng)加(jia)；

冷卻塔降噪控制方案

冷(leng)卻(que)塔(ta)的(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)屬于穩態噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)，聲(sheng)源"標(biao)稱聲(sheng)級"在70dBA左(zuo)右，冷(leng)卻(que)塔(ta)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)的(de)治理目(mu)標(biao)，原則(ze)上應是將受噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)干擾的(de)受聲(sheng)點的(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)級控制在相應于當地環境的(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)國(guo)家標(biao)準以(yi)內。由于該冷(leng)卻(que)塔(ta)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)主要是由淋水噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)和軸流風機排(pai)風噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)對周圍環境造成影響，降噪(zao)(zao)(zao)方(fang)案(an)主要圍繞這兩(liang)個(ge)方(fang)面，因而其治理措施為(wei)：在冷(leng)卻(que)塔(ta)外圍構建吸音型聲(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(chang)寫(xie)字樓或者住宅的(de)冷卻塔常常因為噪聲(sheng)問題打(da)擾到(dao)居民，特別是深(shen)夜(ye)人(ren)們(men)需要休息的(de)時候，冷卻塔噪聲(sheng)依然(ran)穿(chuan)過(guo)窗戶進入室內。那(nei)么如何降低冷卻塔噪聲(sheng)，并且將其控(kong)制到(dao)人(ren)們(men)可以(yi)接受的(de)范圍(wei)呢(ni)？

根(gen)據《社(she)會生活環境(jing)噪(zao)聲(sheng)排放標準》GB22337—2008的相關規定，居民(min)窗外晝間(jian)噪(zao)聲(sheng)值(zhi)(zhi)應(ying)當≤55 dB（A），夜間(jian)應(ying)當≤45 dB（A）。所(suo)以(yi)我們(men)在設計降(jiang)噪(zao)設備(bei)時先要(yao)(yao)確(que)(que)定目前的噪(zao)聲(sheng)值(zhi)(zhi)及需(xu)要(yao)(yao)的降(jiang)噪(zao)量(liang)。噪(zao)聲(sheng)值(zhi)(zhi)可(ke)以(yi)使(shi)用手機(ji)下(xia)載相關噪(zao)聲(sheng)測試app，可(ke)以(yi)測量(liang)出大致的噪(zao)聲(sheng)值(zhi)(zhi)，缺(que)點是與專(zhuan)業(ye)的噪(zao)聲(sheng)測量(liang)儀器相比還是不太精(jing)確(que)(que)的。確(que)(que)定好噪(zao)聲(sheng)值(zhi)(zhi)，再來計算需(xu)要(yao)(yao)的降(jiang)噪(zao)量(liang)，例(li)如設備(bei)運(yun)行時是70db，要(yao)(yao)降(jiang)到晝間(jian)55db，就需(xu)要(yao)(yao)至(zhi)少(shao)降(jiang)低(di)15db的噪(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，主要是風機運行進(jin)排氣噪聲和淋水(shui)噪聲，風機通過進(jin)排氣口和塔體向外輻射(she)噪聲。

一(yi)般(ban)治(zhi)理冷(leng)卻(que)塔噪(zao)聲的(de)(de)設(she)備是(shi)冷(leng)卻(que)塔隔聲屏障(zhang)，為了達(da)到降噪(zao)目標(biao)(biao)，我(wo)們(men)在設(she)計時應(ying)當提高標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)，例如國家標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)是(shi)晝間55db，夜間45db，那么我(wo)們(men)設(she)定的(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)就是(shi)晝間52db，夜間42db。

隔(ge)聲(sheng)屏障(zhang)一般設為(wei)U型，隔(ge)聲(sheng)屏采用輕質(zhi)(zhi)結構，便于(yu)搬(ban)運，一般用一層(ceng)隔(ge)聲(sheng)鋼板或硬質(zhi)(zhi)纖維板，鋼板厚(hou)度1~2mm，涂2mm阻(zu)尼層(ceng)，兩面填(tian)充吸聲(sheng)材料，如超細玻璃棉，兩側吸聲(sheng)層(ceng)厚(hou)度，可根(gen)據實(shi)際要求，填(tian)入20~50mm。

具體降噪隔音設(she)計(ji)(ji)需(xu)要參(can)照以下(xia)公式進行(xing)計(ji)(ji)算，其中?L表示(shi)(shi)噪聲(sheng)衰減量(liang)，N表示(shi)(shi)越過屏(ping)障頂端衍射的菲涅耳數，其計(ji)(ji)算方法(fa)見下(xia)圖2.λ表示(shi)(shi)聲(sheng)波波長，A表示(shi)(shi)噪聲(sheng)源到隔聲(sheng)屏(ping)障頂端的距離，B表示(shi)(shi)接受點到隔聲(sheng)屏(ping)障頂端的距離，d表示(shi)(shi)聲(sheng)源到接受點之間的直線距離。

除了冷(leng)卻塔(ta)隔(ge)(ge)聲屏障以外，還可(ke)以使用(yong)消(xiao)聲導(dao)流片進行冷(leng)卻塔(ta)降(jiang)噪，一般安裝(zhuang)在冷(leng)卻塔(ta)出風口(kou)，在不影響冷(leng)卻塔(ta)出風壓(ya)損的(de)前提(ti)下，可(ke)以實現消(xiao)聲10分(fen)貝的(de)隔(ge)(ge)音目標。