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冷卻塔如何開展降噪工程?

2019-4-10 05:01|發布:河南地陽之聲環?萍加邢薰|點擊數: 2132

  冷卻塔噪聲治理解決方案

  冷卻塔是在循環供水系統中用來降低水溫(一般為4-6℃,工業中,高溫冷卻塔水溫可降為10-15℃)的機械設備。其工作原理是:冷卻塔底部集水池中的冷卻水靠重力流下,水泵將它送入冷凝器,吸收制冷劑冷凝時放出的熱量,此熱水由冷凝器中排出送入冷卻塔***部,灑成水滴經填料流下。熱水下落時與較冷的氣流接觸,進行熱交換,此時一部分水被蒸發,大部分得到冷卻回流到集水池。

  隨著經濟的發展,工廠、飯店、賓館、辦公樓、歌舞廳如雨后春筍般建立起來,尤其南方天氣炎熱期長,要中央空調制冷就必須安裝冷卻塔。在一些工廠集中區,竟出現一棟樓有十幾、二十幾只冷卻塔的現象。在一些商住混合區,企業無法置于樓***或放在本層面空間,只能放在地面,出風口的強噪聲和熱氣往往干擾得居民無法安寧。所以冷卻塔的噪聲問題成為環境投訴的熱點。

  一、冷卻塔噪聲源分析

  冷卻塔主要有自然通風式、機械通風式和噴射式三種,常見多為逆流機械通風式冷卻塔。逆流機械通風式冷卻塔包括風機、減速機、布水器、塔身、填料等部分。風機置于塔***作排風用包括電極和葉片。減速機把葉片的高速旋轉減為低速旋轉,以增加冷空氣與熱水的熱交換時間布水器是鉆孔合金管,隨葉片一起旋轉,使熱水均勾下落。塔身通常為玻璃鋼制作,質地輕,耐腐蝕。塔體內填料為改性PVC斜波板,起到增加接觸面、提髙水冷卻效率作用。

  (―)冷卻塔噪聲聲源的組成

  經分析和頻譜測試,冷卻塔噪聲產生于以下幾個方面。

  1.風機噪聲

  它是機械通風式冷卻塔***主要的噪聲源,該噪聲是空氣動力性噪聲,包括湍流噪聲和旋轉噪聲。根據空氣動力性噪聲源的理論分析可知,湍噪聲的聲強與氣流相對速度的六次方成正比,也與葉片形狀等有關,具有連續的頻譜***性。旋轉噪聲是葉片旋轉時形成脈動產生的,它與葉片數、氣體流量、靜壓等有關,它的頻譜呈窄帶的低、中頻***性。

  2.淋水噪聲

  它是冷卻塔的淋水裝置下落水時與下塔底盤中積撞擊產生,其噪聲巧落水高度、單位時間內的水流量有關,-般僅次于風機噪聲,且呈高頻***性,當風機噪聲降低后,淋水噪聲則占主導地位。

  3.減速機和電機噪聲

  減速機噪聲主要是齒輪產生噪聲;電機噪聲則是電磁噪聲和機械噪聲,這兩類噪聲源對周圍環境影響一般可以忽略。

  4.水泵噪聲

  水泵安置在冷卻塔附近,用于循環冷卻水,時常和水管共振發出高頻噪聲。如果該噪聲強度較大,則需要一起治理。

  (二)冷卻塔噪聲的***點

  大型冷卻塔的噪聲屬于中、高頻穩態噪聲,來源于塔中相當于暴雨強度數十倍的高密度落水對池水的大面積連續性直接撞擊。由于其聲源龐大,聲功率***強,頻帶寬,中頻衰減小,傳播距離遠,對周圍環境的影響力度及影響范圍非同一般。

  冷卻塔噪聲的治理目標原則上應是將受聲點噪聲***控制在相應于當地環境的噪聲***標準以內。具體來說,對于冷卻塔周圍有降噪要求的區域,受聲點的噪聲***可參照《城市區域環境噪聲標準》(GB3096—93>中的二類混合區或工業集中區的環境噪聲標準加以控制。此外,由于冷卻塔的噪聲屬于連續均衡、不分晝夜的穩態噪聲,因而受聲點的噪聲控制一般應以夜晚時段的噪聲標準為準,這樣位于上述二類區域的受聲點的噪聲控制標準就分別為50dB(A)及55dB(A)。然而對于夜晚無人的受聲點,其噪聲控制標準應可適當放寬,建議以白天的噪聲標準為準,也就是可提升(放寬)10dB,分別為60dB(A)及65dB(A)。

  大型冷卻塔的噪聲屬于中、高頻穩態噪聲,其***性如下。

 、俾曉磳傩浴䞍壤鋮s水下落對池水的大面積連續的液體間撞擊產生的穩態水噪聲;是主要的三大類工業噪聲成因(機械噪聲、空氣動力性噪聲、電磁噪聲)之外的一種***殊噪聲。屬(弧形)面聲源,其近距離的衰減***性介于面聲源與線聲源之間。

 、诹芩巫矒粜钏厮娴乃矔r速度為7-8m/s;冷卻塔噪聲傳播速度為340m/s。

 、勐曉绰***—冷卻塔進風口處噪聲在85dB左右,且沿冷卻塔的高度方向噪聲值變化不大。

  二、冷卻塔噪聲處理方法

  降低冷卻塔噪聲的***根本措施是從噪聲源著手,研制低噪聲、超低噪聲冷卻塔。消聲器、聲屏障以及隔振等亦是可采用的有效方法。

  (―)研制低噪聲、超低嗓聲冷卻塔

  降低風機噪聲是冷卻塔降噪的關鍵。主要措施包括以下幾種。

 、贉p小葉片腳周速度。目前國內外廣泛使用的低噪聲冷卻塔,其葉片圓周速度多數小于35m/s。

 、跍p小葉片上湍流邊界層厚度。它與葉片型線葉片負載、流線與葉片之夾角等因素有關。應對有關設計參數進行優化選擇。

 、酆侠斫M織氣流,優化葉片流型。

 、懿捎貌Aт撊~片。由于增加了材料阻尼,亦有利于減振降噪。

  要降低淋水噪聲,降低落水高度、減小水流量均受熱工性能限制,***辦法是在落水撞擊的材料選擇上著手。在塔底鋪一層軟質、滲水性好的泡沫塑料,以有效降低淋水噪聲。

  (二)更換部分冷卻塔部件

  由于對低噪聲產品宣傳不夠、價格過髙、甚至非進口產品不買等原因,大多數場合選用的不是低噪聲冷卻塔.導致其噪聲非治不可,當要求降噪M不大于10dB(A)時,簡單的辦法還是更換部分冷卻塔部件。例如把低噪聲冷卻塔的核心部件——低噪聲風機全套換上去,塔底裝上透水降噪材料。這種降噪方法工期短,效果顯著。但實際應用困難不少:一是要有備件供應,尺寸和性能需符合原塔要求;二是持有方的觀念要改變,剛剛買來一臺新塔,有的還是進口貨,突然要動大手術,還要出—筆相當的改裝費用,總覺難以接受;三是治理人員勢必要承擔改造后的風險,萬一有其他的不測,難以負以全責。

  (三)排風口安裝消聲器

  逆流式冷卻塔排風口噪聲是由風機引起的,想把排風口噪聲降低10多個分貝,宜采用阻力損失小、消聲量大的片式消聲器。它應具有下列一共***點:***,阻力損失要小,—般要求在幾個毫米水柱之內,否則會降低冷卻效果,甚至導致治理失敗;第二,消聲片中所用吸聲材料應具有防潮***性’***別是在排風口’總是會有水滴溢出,否則時間一長其消聲量會嚴重下降;第三,排風口流速可髙達l0m/s,安裝消聲器后,內部氣流通道總截面比冷卻塔原排風口面積還要大,使流速降低,從而提高消聲量,降低阻力損失,這是消聲器設計成敗的關鍵。

  (四)進風口安裝消聲器或隔聲屏

  —般情況進風口噪聲低于排風口噪聲不到10dB(A)。進風口噪聲除淋水噪聲外,主要是風機噪聲,而且是從塔內經填料傳至進風口外,并非從排風口塔外傳到該處,這由測量沿路徑聲壓***的變化很容易證實。因此,在排風口噪聲有效控制后’進風口噪聲不會降低,還得采取***立的降噪措施。

  進風口噪聲降幅-般不大于lOdB(A),可采用片式消聲器,消聲片制成楔形’按福射狀排列,撕需消聲來設計該片式消聲器各個雜,由于進風口面積比排風口大,故流速比排風口小。安裝片式消聲器后,流速可允許略有增加。在塔體高出周圍居民樓群或受噪聲污染的居民樓在塔的一側等***殊情況下,進風口,用聲屏障就能滿足降噪要求,這樣可使裝置簡化、施工方便,有時進風口亦可用阻性消聲通道,例如將冷卻塔排風口以下設計成隔聲室,再在隔聲室某些位置開進風孔,此時只要設計簡易的消聲通道就能滿足降噪要求。

  (五)風機采用雙速電機

  白天氣溫較高或冷卻塔滿負荷時,電機高速運轉。到了夜間氣溫較低或要求的冷卻能力降低時,電機低速運轉,使噪聲***大大減低,又可節能。這種設計能適應白天和夜間不同的

  廠界噪聲標準。

  (六)隔振和隔聲措施

  冷卻塔常安裝在樓***地面上,一般是不須作隔振基礎的。但風機的低頻振動在固體結構中可遠距離傳播。產生的低頻結構聲會對某些超靜房產生足夠的影響,采用隔振基礎就可解決此問題,F在亦有不少冷卻塔受各種條件的限制,直接裝在地面上,風機的低頻振動可通過地面作遠距離、近似無衰減的傳播,并在傳播過程中產生噪聲。這種結構聲很難在傳播途中予以降低,從而導致邊界噪聲達不了標,此時亦基礎。

  冷卻塔附帶設備主要是指冷凍機和水泵。冷凍機噪聲較低,又安置在機房內,裝上隔聲門就可以了。水泵置于室外,其噪聲***使邊界超標時有發生,采用非全封閉隔聲罩?蓾M足要求。進、出水管受水泵震動產生高頻噪音,采用可曲饒橡膠接頭即可達到減振目的。



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