冷卻塔降噪噪聲分析

冷卻塔的噪聲由如下幾部分組成：
風(fēng)機(jī)進(jìn)、排風(fēng)噪聲；
淋水噪聲;
風(fēng)機(jī)減速器和電動(dòng)機(jī)噪聲；
冷卻塔水泵、配管和閥門(mén)噪聲。
其中，主要是由淋水噪聲和軸流風(fēng)機(jī)排風(fēng)噪聲對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響。 軸流風(fēng)機(jī)排風(fēng)噪聲主要是空氣動(dòng)力性噪聲。它包括旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲是由于風(fēng)機(jī)的葉輪旋轉(zhuǎn)與空氣質(zhì)點(diǎn)相互作用引起空氣脈動(dòng)而產(chǎn)生的，噪聲的強(qiáng)度與風(fēng)機(jī)的葉片數(shù)，葉片形狀、尺寸，風(fēng)機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速，風(fēng)機(jī)內(nèi)風(fēng)速及流量，靜壓等因素有關(guān)，噪聲頻率呈窄帶的低、中頻性，渦流噪聲則是由于氣體在風(fēng)機(jī)葉輪的界面上分裂時(shí)，氣體的粘性形成一系列渦流產(chǎn)生的，渦流噪聲的頻率取決于風(fēng)機(jī)葉片的形狀，葉片和氣體的相對(duì)速度。經(jīng)頻譜分析，其噪聲呈明顯的低、中頻特性，這類(lèi)噪聲傳播距離遠(yuǎn)，對(duì)環(huán)境及人的干擾很大， 而噪聲呈明顯的中、高頻特性。 循環(huán)熱水從淋水裝置下落時(shí)與塔底接水盤(pán)中的積水撞擊產(chǎn)生的淋水聲屬高頻噪聲，淋水聲的大小與淋水高度和單位時(shí)間的水流量有關(guān)。冷卻塔整體噪聲為以低頻為主的連續(xù)譜，沒(méi)有突出的噪聲峰值，一般在31.5-2000Hz之間，噪聲級(jí)約為70-75dB(A)。下表為實(shí)測(cè)噪聲值。

冷卻塔降噪方法

聲導(dǎo)流片法（消聲彎頭）
  消聲導(dǎo)流片法及特點(diǎn)在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口安裝消聲導(dǎo)流片，通過(guò)消聲導(dǎo)流片的消聲作用，來(lái)減少冷卻塔噪聲對(duì)外界的影響 ，也稱(chēng)為消聲器法。理論及試驗(yàn)表明其降噪量可以達(dá)到35dB(A)，甚至更高；在降噪量15—2OdB(A)時(shí)，與聲屏障造價(jià)相當(dāng)，在20dB(A)以上降噪量時(shí)是唯一可選方案；結(jié)構(gòu)緊湊，不占建筑物額外場(chǎng)地，基本無(wú)須維護(hù) 。

消聲導(dǎo)流片法（消聲彎頭）
  隔聲屏障一般設(shè)計(jì)為距冷卻塔進(jìn)風(fēng)口的距離大于冷卻塔進(jìn)風(fēng)口高度，屏障高度等于屏障到進(jìn)風(fēng)口的距離。降噪效果一般在10-15dB(A)，理論上降噪量可2OdB(A)左右，但存在著聲波繞射問(wèn)題，在聲影區(qū)范圍內(nèi)降噪量較好，繞射區(qū)和聲亮區(qū)降噪效果較差，因此實(shí)際工程上很難將其影響區(qū)內(nèi)噪聲降低20dB(A)；對(duì)通風(fēng)影響不大，維護(hù)比較簡(jiǎn)單；建設(shè)聲屏障的技術(shù)要求不高，但對(duì)結(jié)構(gòu)要求相當(dāng)高，并且投資成本隨著高度的增加成倍增加；

冷卻塔降噪控制方案

冷卻塔的噪聲屬于穩(wěn)態(tài)噪聲，聲源"標(biāo)稱(chēng)聲級(jí)"在70dBA左右，冷卻塔噪聲的治理目標(biāo)，原則上應(yīng)是將受噪聲干擾的受聲點(diǎn)的噪聲級(jí)控制在相應(yīng)于當(dāng)?shù)丨h(huán)境的噪聲國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以?xún)?nèi)。由于該冷卻塔噪聲主要是由淋水噪聲和軸流風(fēng)機(jī)排風(fēng)噪聲對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響，降噪方案主要圍繞這兩個(gè)方面，因而其治理措施為：在冷卻塔外圍構(gòu)建吸音型聲屏障。風(fēng)機(jī)出風(fēng)口加裝出口消聲器。

冷卻塔的結(jié)構(gòu)組成及功能

冷卻塔降噪方法

商場(chǎng)寫(xiě)字樓或者住宅的冷卻塔常常因?yàn)樵肼晢?wèn)題打擾到居民，特別是深夜人們需要休息的時(shí)候，冷卻塔噪聲依然穿過(guò)窗戶(hù)進(jìn)入室內(nèi)。那么如何降低冷卻塔噪聲，并且將其控制到人們可以接受的范圍呢？

根據(jù)《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》GB22337—2008的相關(guān)規(guī)定，居民窗外晝間噪聲值應(yīng)當(dāng)≤55 dB（A），夜間應(yīng)當(dāng)≤45 dB（A）。所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)降噪設(shè)備時(shí)先要確定目前的噪聲值及需要的降噪量。噪聲值可以使用手機(jī)下載相關(guān)噪聲測(cè)試app，可以測(cè)量出大致的噪聲值，缺點(diǎn)是與專(zhuān)業(yè)的噪聲測(cè)量?jī)x器相比還是不太精確的。確定好噪聲值，再來(lái)計(jì)算需要的降噪量，例如設(shè)備運(yùn)行時(shí)是70db，要降到晝間55db，就需要至少降低15db的噪聲值。

在設(shè)計(jì)降噪設(shè)備時(shí)，我們需要了解冷卻塔的噪聲來(lái)源，冷卻塔主要靠機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)熱水。用泵將循環(huán)熱水送到水分布器噴出，水沿著填料下淋落到水池。由風(fēng)機(jī)將冷空氣引入與下淋的熱水接觸，進(jìn)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(fēng)機(jī)進(jìn)排氣噪聲(主要噪聲源)；
（2）淋水噪聲(次要噪聲源)；
（3）風(fēng)機(jī)減速器和電動(dòng)機(jī)噪聲；
（4）冷卻塔水泵、配管和閥門(mén)噪聲；
其中，主要是風(fēng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)排氣噪聲和淋水噪聲，風(fēng)機(jī)通過(guò)進(jìn)排氣口和塔體向外輻射噪聲。

一般治理冷卻塔噪聲的設(shè)備是冷卻塔隔聲屏障，為了達(dá)到降噪目標(biāo)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)，例如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是晝間55db，夜間45db，那么我們?cè)O(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)就是晝間52db，夜間42db。

隔聲屏障一般設(shè)為U型，隔聲屏采用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，便于搬運(yùn)，一般用一層隔聲鋼板或硬質(zhì)纖維板，鋼板厚度1~2mm，涂2mm阻尼層，兩面填充吸聲材料，如超細(xì)玻璃棉，兩側(cè)吸聲層厚度，可根據(jù)實(shí)際要求，填入20~50mm。

具體降噪隔音設(shè)計(jì)需要參照以下公式進(jìn)行計(jì)算，其中?L表示噪聲衰減量，N表示越過(guò)屏障頂端衍射的菲涅耳數(shù)，其計(jì)算方法見(jiàn)下圖2.λ表示聲波波長(zhǎng)，A表示噪聲源到隔聲屏障頂端的距離，B表示接受點(diǎn)到隔聲屏障頂端的距離，d表示聲源到接受點(diǎn)之間的直線(xiàn)距離。

除了冷卻塔隔聲屏障以外，還可以使用消聲導(dǎo)流片進(jìn)行冷卻塔降噪，一般安裝在冷卻塔出風(fēng)口，在不影響冷卻塔出風(fēng)壓損的前提下，可以實(shí)現(xiàn)消聲10分貝的隔音目標(biāo)。