橫流式冷卻塔的噪音處理

- 2019-11-16-

如果企業按照國標GB/t7190.1-1997和國標GB/t7190.2-1997的最高限值生產橫流式冷卻塔,二類地區夜間噪聲≤45~50dB(A)的所有產品都不能滿足國標GB3096-2008的要求,只有少數低噸位、超低噪聲的橫流式冷卻塔能滿足少數地區夜間噪聲標準的要求。

目前橫流式冷卻塔的降噪措施并不有效。例如,聲屏障不能衍射低頻波,隔音罩會阻礙氣流流動,導致熱、濕交換不良,對寬帶噪聲的吸聲效果不佳。這使得橫流式冷卻塔的噪聲控制越來越受到人們的重視。

橫流式冷卻塔

因此,橫流式冷卻塔周圍的居民和政府環保部門要求橫流式冷卻塔用戶按照國家環境噪聲標準GB3096—2008控制橫流式冷卻塔產生的噪聲污染。

橫流式冷卻塔噪聲源橫流式冷卻塔噪聲源主要由以下4部分組成:

1)風機進排氣噪聲;

2)淋水噪音;

3)風機減速器和電機噪音;

4)橫流式冷卻塔水泵、管道和閥門噪音。

聲源屬性:噪聲源是落水區下方巨大的圓形水面,是冷卻水落入塔內對水的大面積連續液-液沖擊產生的穩態水噪聲。它是機械噪聲、空氣動力噪聲和電磁噪聲以外的一種特殊噪聲。

聲源的聲級:約80dB(A)。

頻譜(Spectrum):音頻分布是以高頻(1000-16000赫茲)和中頻(500-1000赫茲)成分為主要成分的峰值曲線。峰值約為4000赫茲。

聲速:c=340米/秒。

波長:λ=c/f。1.36米(250赫茲)到0.02米(1000赫茲),主要是0.085米(4000赫茲)。兩個最重要的噪聲源是風扇噪聲:聲音波長、穿透性強、聲音衰減不明顯和難以控制。

空氣在橫流式冷卻塔頂部通風管中產生湍流和摩擦引起的壓力擾動,從而產生噪音。同時,葉片與空氣相互作用,產生振動并向外輻射噪音。風扇的空氣動力噪聲是主要聲源。

兩個最重要的噪聲源是落水噪聲:主要是高頻噪聲,更容易控制。

橫流式冷卻塔的循環水通過填料層自由下落至水箱,產生撞擊噪音。強度與下落速度的平方成正比。測量結果表明,落水的A級噪聲達到70dB,是橫流式冷卻塔需要控制的噪聲源之一。

聲波的距離衰減規律隨著傳播過程中能量分布的擴展,落水噪聲隨距離的衰減特性符合半球面波的衰減規律。“點聲源”的距離衰減規律是每增加一倍距離,聲能衰減6dB。用公式表示:L1-L2=20公斤(R2/R1)

其中:L2L1——聲源邊緣遠近測量點的聲級值,分貝;

R2/R1-分別從遠測量點和近測量點到聲源邊緣的距離之比。

當R2/R1=2時,LG(R2/R1)=0.3010,因此L1-L2=20LG(R2/R1)=6分貝。

橫流式冷卻塔是“點聲源”的起始位置

根據現有的距離衰減測量數據和各初始位置D(考慮進氣口為聲源邊緣)的規律分析,可以看出,考慮橫流式冷卻塔為“點聲源”的初始位置D可以通過以下公式估算:

d=a1/2/4

其中:a-橫流式冷卻塔面積,m2。

以我國常見的2000m2橫流式冷卻塔為例,“點聲源”(從進氣口底邊開始)的起始位置d為11.18米,由此可見,所有橫流式冷卻塔在距塔12米處(從進氣口底邊開始)均可視為“點聲源”

根據“點聲源”的距離衰減規律,50m處的聲級應為65.7和71。ldb(a):100米處的聲級應為59.7和65。ldb(a)。200米處的聲級應分別為53.7和59.3分貝(A),220米處的聲級應通過公式計算分別為52.9和58.3分貝(A)。這是對噪聲影響范圍(強度)的近似評估,包括目前常見的大小塔架范圍。利用這種方法,我們可以根據在10-25m(對應于每個塔的塔型尺寸的“點聲源”的起始位置)從遠程測量點測得的聲級來評估各種塔型(單塔)的噪聲影響范圍(強度)。然而,這只是理想條件下簡單而粗略的評估方法。

當聲波在傳播過程中遇到障礙時,就會發生反射、透射和衍射。聲屏障是在聲源和聲音接收點之間插入一個設施來阻擋和吸收從聲源到聲音接收點的直接聲波,使一部分聲波被阻擋和反射,一部分聲波在吸收和衰減后通過屏透射(最小)和屏頂衍射等附加衰減形式到達聲音接收點,從而降低聲音接收點的噪聲影響,達到降噪效果。

風扇的低頻噪聲控制;

消聲器的選擇非常重要。一般來說,消聲器對中低頻噪聲沒有明顯的影響。反應式消聲器具有良好的處理效果,但具有很強的頻率選擇性。因此,通常選擇阻抗復合消聲器。

阻抗復合消聲器是指將吸聲和聲反射恰當結合的消聲器。同時,它具有阻性消聲器消除中高頻噪聲和反應性消聲器消除中低頻噪聲的特點,并具有寬頻帶噪聲消除效果。

水滴高頻噪聲的處理

治理相對容易,但應注意隔音治理,同時避免影響散熱性能。雖然消聲器和消聲百葉窗可以大大降低噪聲,但在設計時應合理、全面地考慮散熱性能和動態性能。不合理的結構不會達到降噪的目的。過大的流動阻力會影響橫流式冷卻塔的工作并降低冷卻能力。較差的動態性能設計也會增加阻力,甚至產生混響噪聲。因此,在治療過程中應給予綜合考慮。

橫流式冷卻塔常見的幾種降噪方法

消音導葉法及其特點消音導葉安裝在橫流式冷卻塔的進氣口,通過消音導葉的消音效果來降低橫流式冷卻塔噪音對外界的影響,也稱為消音法。理論和實驗結果表明,降噪效果可達35dB(A)甚至更高。當降噪量為15-20dB(A)時,相當于聲屏障的成本,當降噪量超過20dB(A)時,是唯一的選擇。結構緊湊,不占用建筑的額外空間,基本不需要維護。

消音擋板法(消音彎頭)

通常,隔音屏障被設計成使得從橫流式冷卻塔的空氣入口的距離大于橫流式冷卻塔的空氣入口的高度,并且屏障的高度等于從屏障到空氣入口的距離。降噪效果通常為10-15dB(A),理論上降噪量可以為20dB(A)。然而,存在聲波衍射的問題。聲學陰影區的降噪量較好,衍射區和亮區的降噪效果較差。因此,在實際工程中很難將受影響區域的噪聲降低20dB(A)。它對通風影響很小,維護相對簡單。建造聲屏障的技術要求不高,但結構要求相當高,投資成本隨高度呈指數增長。

隔音屏障方法及其特點;

聲屏障的結構可分為兩個部分:地上部分是一個巨大的、連續的板式立面(包括對角撐桿),厚度約為20厘米,頂部是扇形吸音器或向內傾斜的屋檐。地下部分是承受和抵抗傾覆(風荷載)的基礎。

聲屏障的降噪效果聲屏障遇到的聲波衍射現象會削弱聲屏障的隔音效果,衍射能力與聲波的頻率有關,因此聲屏障的降噪效果與聲波的頻率即波長有很大關系。聲屏障在屏蔽長短波長、不易衍射的高頻波方面起著重要作用,并能在屏障后形成長的聲陰影區。然而,對波長和強衍射能力的低頻波的屏蔽效果非常有限。當然,衍射聲波對聲音接收點的影響也可以通過提高屏障來減弱。由于聲屏障對高頻聲波有明顯有效的屏蔽作用,橫流式冷卻塔落水噪聲的頻譜主要由中高頻成分組成,采用聲屏障可以達到一定的降噪效果。

聲屏障的降噪效果在聲影區屏障旁邊的局部區域最好,最大25db

由于中頻衍射聲波的到來,聲影區外的降噪水平有所反彈,但對于高頻波,衰減一般可以達到10-15dB。

但是,由于橫流式冷卻塔的落水噪聲中仍含有中頻成分,降噪效果將會打折扣。對于建筑物外的聲音接收點,為了達到滿意的降噪效果,在不影響進氣口的前提下,應通過增加屏障的高度進行調整。

安裝隔音屏障時,主要注意隔音屏障與橫流式冷卻塔百葉窗進風口之間的距離約為1m,以保證橫流式冷卻塔的通風進風口不被堵塞,從而使橫流式冷卻塔的冷卻效果更好。

為了防止噪聲衍射影響消聲擋板的聲學效果,可以在消聲擋板附近安裝一定長度的聲屏障以幫助降低噪聲。

落水消聲方法及其特點:在橫流式冷卻塔底部水面上方安裝落水消能降噪材料,從源頭上減少噪聲源。降噪效果一般為6-10dB(A);初期投資較少,對通風散熱沒有影響。缺點是噪音降低少,零件容易損壞,維護工作量大,投資持續,冷凝器管可能堵塞。

“落水消能降噪裝置”以六角形蜂窩斜管為主要形式,高度為18厘米,由垂直引入段、無聲擦拭粘貼傾斜段、粘性減速傾斜段和排空溢出段四個功能段組成。

彈簧減震器的選擇方法;

1.彈簧減震器載荷范圍的選擇

設備運行重量M*130%/減震器安裝量N=彈簧減震器的負載范圍;

例如,風扇的工作重量為5噸。單個風力渦輪機需要四個彈簧阻尼器。單個彈簧減震器的負載是多少?

根據公式:5000公斤*130%/4=1625公斤