冷卻塔噪聲治理噪聲控制方案冷卻塔在循環(huán)水系統中的功能是將裝置中帶出的熱水冷卻,以供再次循環(huán)使用。目前,治金、動(dòng)力、化工、電力、建材、食品和輕工等企業(yè)的各類(lèi)生產(chǎn)裝置,以及近年來(lái)科研機構、賓館、商場(chǎng)等處的空調系統,為了節省用水和動(dòng)力消耗,廣泛采用循環(huán)用水系統,冷卻塔在現實(shí)中運用越來(lái)越廣泛,隨之而來(lái)的噪聲問(wèn)題也越來(lái)越引起人們的重視,冷卻塔的噪聲污染正成為當今亟待解決的新問(wèn)題。
冷卻塔噪聲特點(diǎn):
大型冷卻塔的噪聲屬于中高頻、高強、穩態(tài)噪聲,來(lái)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、聲功率級強,頻帶寬、中低頻衰減小、傳播距離遠,對周?chē)h(huán)境的影響力度及影響范圍非同一般。
冷卻塔噪聲治理思路與治理措施:
思路:治理冷卻塔噪聲的基本途徑針對噪聲的發(fā)生機理、傳播方式可以把治理冷卻塔噪聲的基本途徑歸結為塔內的聲源治理、塔外傳聲途徑上的聲波阻隔(隔聲)及聲波吸收(沿程衰減)等四個(gè)環(huán)節。
一、冷卻塔的形式
冷卻塔由于用途不同而有多種結構形式。
1、自然通風(fēng)冷卻塔 自然通風(fēng)冷卻塔的噪聲主要由淋水聲產(chǎn)生,在離塔150m處聲壓級約60dB.
2、風(fēng)機輔助通風(fēng)的自然通風(fēng)冷卻塔 在自然通風(fēng)冷空氣人口處加設風(fēng)機,增強通風(fēng)效果,提高冷效。其噪聲要比自然通風(fēng)冷卻稍高,在距塔150m處約為65~70dB。
3、機械通風(fēng)冷卻塔 為了提高冷卻塔的效率,減小塔體,采用塔頂部風(fēng)機強制通風(fēng)的形式,這種冷卻塔目前使用最為廣泛。該種冷卻塔塔體目前普遍采用玻璃纖維增強塑料制成,冷卻塔的治理水量為150~1000t/h,多半用于中小型工廠(chǎng),科研單位、賓館及商場(chǎng)影院等,普通型冷卻塔的噪聲級約為80dB,低噪聲塔約為60~75dB,而超低噪聲為55~60dB。同時(shí),按照熱交換過(guò)程中冷卻風(fēng)與被冷卻水流向不同,機械通風(fēng)冷卻塔又分為逆流塔和橫流塔,通常橫流塔噪聲比逆流塔噪聲低5dB以上。
4、濕/干型冷卻塔 這是一種為了改善一般冷卻塔在排出空氣中含有過(guò)量水分而設計的形式。這種冷卻塔裝設有翅片管換熱器,它的噪聲比機械通風(fēng)冷卻塔要低4dB左右。
5、噴射型冷卻塔 這種形式的冷卻塔不需要風(fēng)機,水在壓力下噴入文丘里罩子中,由于水噴射進(jìn)入塔內的同時(shí),將空氣帶入而進(jìn)行熱交換使循環(huán)水達到冷卻的目的。這種冷卻塔聲源是噴射噪聲和落水噪聲,其聲功率級約為92dB。
二、機械通風(fēng)冷卻塔噪聲源分析
1、風(fēng)機噪聲 機械通風(fēng)的風(fēng)機一般為軸流風(fēng)機,風(fēng)量大而壓頭低,其噪聲主要是空氣動(dòng)力性噪聲。
冷卻塔風(fēng)機噪聲集中在31.5~2000Hz之間。考慮到A計權網(wǎng)絡(luò )的作用,要使冷卻塔A聲級降低主要應考慮250Hz、500Hz、1KH z和2KHz四個(gè)頻段。
2、機械噪聲 冷卻塔的機械噪聲,大皮帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)及傳動(dòng)機械中的軸承所發(fā)生的噪聲。皮帶傳動(dòng)較多采用三角皮帶,目前亦有采用同步齒形皮帶傳動(dòng),但其發(fā)生的噪聲不大,一般可不予考慮。
由于電機轉速較高,冷卻塔一般采用直角形減速齒輪組以帶動(dòng)風(fēng)機。齒輪嚙合時(shí),輪齒撞擊與摩擦產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲。另外,軸承主要是滾動(dòng)軸承也會(huì )發(fā)生較高的噪聲,通常屬低頻聲,傳播較遠而影響較大,應予以特別重視。
3、電動(dòng)機噪聲 電動(dòng)機噪聲主要由電磁力引起。電磁力作用在定子與轉子之間的氣隙中,其力波在氣隙中是旋轉的或是脈動(dòng)的,力的大小與電磁力負荷、電機有效部分的某些結構和計算參數有關(guān)。大多數類(lèi)型的電機,電磁力引起的噪聲頻率都在100~4000Hz范圍內。為了降低塔的噪聲,應選用低噪聲電動(dòng)機。
4、淋水噪聲 冷卻塔的淋水噪聲在冷卻塔總噪聲級中僅次于風(fēng)機的噪聲。水量的大小,也即塔的大小,與淋水聲直接有關(guān),淋水噪聲還與水滴細化程度有關(guān),顯然,傾盆注入的水流要比細如霧狀的水珠不權熱交換差而且噪聲也高,這就要求有高質(zhì)量的噴頭,水滴細化良好。另外,受水填料種類(lèi)也影響噪聲值,軟性材料要比硬性材料噪聲低,斜置填料要比直接正面滴入噪聲低,填料形狀也影響噪聲值,有折波式和點(diǎn)波式幾種,選用時(shí)要適當考慮。
5、水泵噪聲 循環(huán)水泵噪聲往往也是很強的噪聲源,尤其是水泵本身質(zhì)量不高、安裝不良或年久失修時(shí)。一般情況下,盡量把水泵置于專(zhuān)門(mén)室內,不但易于保養,對聲環(huán)境影響也較小。
6、冷卻塔的配管及閥件噪聲 在調節或開(kāi)啟關(guān)閉閥件時(shí),由于閥門(mén)的節流作用造成刺耳的水擊聲。這種情況一般很少發(fā)生。
三、冷卻塔噪聲治理噪聲控制方案冷卻塔噪聲控制要點(diǎn)
1、淋水噪聲降低措施
① 增加填料厚度,改進(jìn)調料布置形式。
② 在填料與受水盤(pán)水面間懸吊雪花片(因其形狀如雪花,用高壓聚乙烯材料制成),可減小落水差,使水滴細化,降低淋水噪聲。
③ 受水面上鋪設聚氨酯多孔泡沫塑料,這是一種專(zhuān)門(mén)用于冷卻塔降噪用的新型材料,它既有一般泡沫塑料的柔軟性,又有多孔漏水通水性,可減小落水撞擊噪聲。
④ 進(jìn)風(fēng)口增設拋物線(xiàn)形狀放射式擋聲板,進(jìn)風(fēng)不受影響,而落水噪聲則不會(huì )直接向外輻射。
2、設置聲屏障
在冷卻塔噪聲控制工程中,聲屏障是比較常見(jiàn)的降噪措施。但在冷卻塔周?chē)O置聲屏障,會(huì )帶來(lái)一系列問(wèn)題,必須注意下面三點(diǎn)。
① 一般來(lái)說(shuō),增加聲屏障將影響冷卻塔正常進(jìn)風(fēng),影響冷卻效果,這就看原來(lái)選用的冷卻塔是否富裕容量,否則慎用。
② 冷卻塔聲屏障一般只能設置一個(gè)邊,至多只能L型布置。若噪聲影響居民面廣,設置屏障的效果不盡理想。
③ 冷卻塔聲屏障高,受風(fēng)面積一般都很大,而且大都安裝在高處,受風(fēng)壓力大,建造時(shí)要考慮原建筑是否牢固,有沒(méi)有安裝位置。
3、增設消聲器
增設進(jìn)排氣消聲器也將影響通風(fēng)效果,因此對消聲器除了消聲量要求外,通風(fēng)阻力要小。
① 進(jìn)氣消聲器-增設進(jìn)風(fēng)消聲圍裙,實(shí)際上是一張消聲空腔,進(jìn)風(fēng)首先通過(guò)消聲百葉窗,然后進(jìn)入環(huán)狀消聲腔,使得淋水噪聲通過(guò)進(jìn)風(fēng)口外輻射時(shí)較大的衰減。
② 排氣消聲器-一般采用阻性消聲器形式,由于冷卻塔露天放置且自身漂水較多,為保持阻性消聲器穩定的消聲量,要求做好消聲片的防水設計。目前,冷卻塔排氣較多采用微穿孔板消聲器,為降低消聲器的阻力損失,消聲器形狀常采取同心圓錐式。
四、治理措施:
1、塔內聲源治理:在冷卻塔內安裝消聲器;
2、塔外聲波阻隔:主要采用隔聲方法,在冷卻塔與小區之間建立隔聲屏障;
3、聲波吸收:在冷卻塔外圍加吸音棉。
開(kāi)發(fā)、確立冷卻塔噪聲治理方案時(shí)宜作如下考慮:
1、治理目標明確,既要符合國家標準,也要控制在小區居民承受成立之內,避免被投訴。
2、治理方案要多樣化,治理手段要齊全
3、技術(shù)經(jīng)濟比較是確定最終的噪聲治理方案的重要手段,投資規模、維修保養費用、降噪效果、安全可靠性、不良副作用、使用年限等因素都是重要的評估、分析依據。