横流式冷却塔的噪音处理

如果企业按照国标GB/t7190.1-1997和国标GB/t7190.2-1997的最高限值生产横流式冷却塔,二类地区夜间噪声≤45~50dB(A)的所有产品都不能满足国标GB3096-2008的要求,只有少数低吨位、超低噪声的横流式冷却塔能满足少数地区夜间噪声标准的要求。

目前横流式冷却塔的降噪措施并不有效。例如,声屏障不能衍射低频波,隔音罩会阻碍气流流动,导致热、湿交换不良,对宽带噪声的吸声效果不佳。这使得横流式冷却塔的噪声控制越来越受到人们的重视。

因此,横流式冷却塔周围的居民和政府环保部门要求横流式冷却塔用户按照国家环境噪声标准GB3096—2008控制横流式冷却塔产生的噪声污染。

横流式冷却塔噪声源横流式冷却塔噪声源主要由以下4部分组成:

1)风机进排气噪声;

2)淋水噪音;

3)风机减速器和电机噪音;

4)横流式冷却塔水泵、管道和阀门噪音。

声源属性:噪声源是落水区下方巨大的圆形水面,是冷却水落入塔内对水的大面积连续液-液冲击产生的稳态水噪声。它是机械噪声、空气动力噪声和电磁噪声以外的一种特殊噪声。

声源的声级:约80dB(A)。

频谱(Spectrum):音频分布是以高频(1000-16000赫兹)和中频(500-1000赫兹)成分为主要成分的峰值曲线。峰值约为4000赫兹。

声速:c=340米/秒。

波长:λ=c/f。1.36米(250赫兹)到0.02米(1000赫兹),主要是0.085米(4000赫兹)。两个最重要的噪声源是风扇噪声:声音波长、穿透性强、声音衰减不明显和难以控制。

空气在横流式冷却塔顶部通风管中产生湍流和摩擦引起的压力扰动,从而产生噪音。同时,叶片与空气相互作用,产生振动并向外辐射噪音。风扇的空气动力噪声是主要声源。

两个最重要的噪声源是落水噪声:主要是高频噪声,更容易控制。

横流式冷却塔的循环水通过填料层自由下落至水箱,产生撞击噪音。强度与下落速度的平方成正比。测量结果表明,落水的A级噪声达到70dB,是横流式冷却塔需要控制的噪声源之一。

声波的距离衰减规律随着传播过程中能量分布的扩展,落水噪声随距离的衰减特性符合半球面波的衰减规律。“点声源”的距离衰减规律是每增加一倍距离,声能衰减6dB。用公式表示:L1-L2=20公斤(R2/R1)

其中:L2L1——声源边缘远近测量点的声级值,分贝;

R2/R1-分别从远测量点和近测量点到声源边缘的距离之比。

当R2/R1=2时,LG(R2/R1)=0.3010,因此L1-L2=20LG(R2/R1)=6分贝。

横流式冷却塔是“点声源”的起始位置

根据现有的距离衰减测量数据和各初始位置D(考虑进气口为声源边缘)的规律分析,可以看出,考虑横流式冷却塔为“点声源”的初始位置D可以通过以下公式估算:

d=a1/2/4

其中:a-横流式冷却塔面积,m2。

以我国常见的2000m2横流式冷却塔为例,“点声源”(从进气口底边开始)的起始位置d为11.18米,由此可见,所有横流式冷却塔在距塔12米处(从进气口底边开始)均可视为“点声源”

根据“点声源”的距离衰减规律,50m处的声级应为65.7和71。ldb(a):100米处的声级应为59.7和65。ldb(a)。200米处的声级应分别为53.7和59.3分贝(A),220米处的声级应通过公式计算分别为52.9和58.3分贝(A)。这是对噪声影响范围(强度)的近似评估,包括目前常见的大小塔架范围。利用这种方法,我们可以根据在10-25m(对应于每个塔的塔型尺寸的“点声源”的起始位置)从远程测量点测得的声级来评估各种塔型(单塔)的噪声影响范围(强度)。然而,这只是理想条件下简单而粗略的评估方法。

当声波在传播过程中遇到障碍时,就会发生反射、透射和衍射。声屏障是在声源和声音接收点之间插入一个设施来阻挡和吸收从声源到声音接收点的直接声波,使一部分声波被阻挡和反射,一部分声波在吸收和衰减后通过屏透射(最小)和屏顶衍射等附加衰减形式到达声音接收点,从而降低声音接收点的噪声影响,达到降噪效果。

风扇的低频噪声控制;

消声器的选择非常重要。一般来说,消声器对中低频噪声没有明显的影响。反应式消声器具有良好的处理效果,但具有很强的频率选择性。因此,通常选择阻抗复合消声器。

阻抗复合消声器是指将吸声和声反射恰当结合的消声器。同时,它具有阻性消声器消除中高频噪声和反应性消声器消除中低频噪声的特点,并具有宽频带噪声消除效果。

水滴高频噪声的处理

治理相对容易,但应注意隔音治理,同时避免影响散热性能。虽然消声器和消声百叶窗可以大大降低噪声,但在设计时应合理、全面地考虑散热性能和动态性能。不合理的结构不会达到降噪的目的。过大的流动阻力会影响横流式冷却塔的工作并降低冷却能力。较差的动态性能设计也会增加阻力,甚至产生混响噪声。因此,在治疗过程中应给予综合考虑。

横流式冷却塔常见的几种降噪方法

消音导叶法及其特点消音导叶安装在横流式冷却塔的进气口,通过消音导叶的消音效果来降低横流式冷却塔噪音对外界的影响,也称为消音法。理论和实验结果表明,降噪效果可达35dB(A)甚至更高。当降噪量为15-20dB(A)时,相当于声屏障的成本,当降噪量超过20dB(A)时,是唯一的选择。结构紧凑,不占用建筑的额外空间,基本不需要维护。

消音挡板法(消音弯头)

通常,隔音屏障被设计成使得从横流式冷却塔的空气入口的距离大于横流式冷却塔的空气入口的高度,并且屏障的高度等于从屏障到空气入口的距离。降噪效果通常为10-15dB(A),理论上降噪量可以为20dB(A)。然而,存在声波衍射的问题。声学阴影区的降噪量较好,衍射区和亮区的降噪效果较差。因此,在实际工程中很难将受影响区域的噪声降低20dB(A)。它对通风影响很小,维护相对简单。建造声屏障的技术要求不高,但结构要求相当高,投资成本随高度呈指数增长。

隔音屏障方法及其特点;

声屏障的结构可分为两个部分:地上部分是一个巨大的、连续的板式立面(包括对角撑杆),厚度约为20厘米,顶部是扇形吸音器或向内倾斜的屋檐。地下部分是承受和抵抗倾覆(风荷载)的基础。

声屏障的降噪效果声屏障遇到的声波衍射现象会削弱声屏障的隔音效果,衍射能力与声波的频率有关,因此声屏障的降噪效果与声波的频率即波长有很大关系。声屏障在屏蔽长短波长、不易衍射的高频波方面起着重要作用,并能在屏障后形成长的声阴影区。然而,对波长和强衍射能力的低频波的屏蔽效果非常有限。当然,衍射声波对声音接收点的影响也可以通过提高屏障来减弱。由于声屏障对高频声波有明显有效的屏蔽作用,横流式冷却塔落水噪声的频谱主要由中高频成分组成,采用声屏障可以达到一定的降噪效果。

声屏障的降噪效果在声影区屏障旁边的局部区域最好,最大25db

由于中频衍射声波的到来,声影区外的降噪水平有所反弹,但对于高频波,衰减一般可以达到10-15dB。

但是,由于横流式冷却塔的落水噪声中仍含有中频成分,降噪效果将会打折扣。对于建筑物外的声音接收点,为了达到满意的降噪效果,在不影响进气口的前提下,应通过增加屏障的高度进行调整。

安装隔音屏障时,主要注意隔音屏障与横流式冷却塔百叶窗进风口之间的距离约为1m,以保证横流式冷却塔的通风进风口不被堵塞,从而使横流式冷却塔的冷却效果更好。

为了防止噪声衍射影响消声挡板的声学效果,可以在消声挡板附近安装一定长度的声屏障以帮助降低噪声。

落水消声方法及其特点:在横流式冷却塔底部水面上方安装落水消能降噪材料,从源头上减少噪声源。降噪效果一般为6-10dB(A);初期投资较少,对通风散热没有影响。缺点是噪音降低少,零件容易损坏,维护工作量大,投资持续,冷凝器管可能堵塞。

“落水消能降噪装置”以六角形蜂窝斜管为主要形式,高度为18厘米,由垂直引入段、无声擦拭粘贴倾斜段、粘性减速倾斜段和排空溢出段四个功能段组成。

弹簧减震器的选择方法;

1.弹簧减震器载荷范围的选择

设备运行重量M*130%/减震器安装量N=弹簧减震器的负载范围;

例如,风扇的工作重量为5吨。单个风力涡轮机需要四个弹簧阻尼器。单个弹簧减震器的负载是多少?

根据公式:5000公斤*130%/4=1625公斤

根据弹簧阻尼器的参数,弹簧阻尼器规格参数可以找到适合横流式冷却塔的弹簧阻尼器规格。

2.设备中安装的弹簧减震器数量的确定:

具体措施如果设备制造商提供了这些数据,则应符合制造商的规定。正常情况下,减震器的安装间隔不得超过2M。基于此,可以计算弹簧减震器的安装量。考虑到设备的稳定性,每个横流式冷却塔的减震设计为4。

3.弹簧减震器类型的选择:

在大多数情况下,弹簧减震器的功能和作用是相同的,不同类型减震器的区别在于它们的不同形状。受限弹簧减震器简要描述如下:

受限弹簧减震器的结构特征是它配备有用于限制减震器高度的装置。这一特点有利于应用于机器操作重量变化较大的设备,从而避免减震器安装后机器高度发生较大变化而损坏设备的某些结构。例如:横流式冷却塔、水冷装置和其他大型设备。