李 凌 趙麗娜(.重慶浩力環(huán)境影響評價有限公司,重慶 40003;.麗水青禾環(huán)境工程有限公司,浙江 麗水 3400)
冷卻塔的噪聲特點和噪聲措施研究
李凌1趙麗娜2
(1.重慶浩力環(huán)境影響評價有限公司,重慶 400023;2.麗水青禾環(huán)境工程有限公司,浙江 麗水 321400)
隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展,冷卻塔的種類和數(shù)量也越來越多,冷卻塔噪聲大量的產(chǎn)生影響著人們的學(xué)習(xí)、生活和工作,給人們帶來了很多煩惱,因此如何降低冷卻塔的噪聲,也是研究人員一直研究的課題。本文對冷卻塔的噪聲特點進(jìn)行了分析,又對比多種消聲措施,選出最佳方案降低冷卻塔的噪聲。
冷卻塔;噪聲;特點;措施
冷卻塔的應(yīng)用越來越廣泛,強烈的噪音問題也呼之欲出。冷卻塔本身的噪聲并沒有做降噪處理,對周圍的住宅住戶有一定的影響。通過實例針對冷卻塔的噪聲來源﹑頻率及傳播途徑特性進(jìn)行分析,制定了控制冷卻塔噪聲的方案。
(一)風(fēng)機噪聲
風(fēng)機噪聲是一種空氣動力性噪聲,是機械通風(fēng)式冷卻塔的主要噪聲源。其噪聲與葉片形狀和氣流的速度都有著緊密的聯(lián)系。氣流漩渦噪聲是因為葉片旋轉(zhuǎn)向上對氣流形成壓力梯度,從而發(fā)生紊亂和漩渦而產(chǎn)生的噪聲。葉片旋轉(zhuǎn)時出現(xiàn)了壓力脈動會形成回轉(zhuǎn)噪聲。
(二)落水噪聲
落水噪聲,是淋水時落下來的水流,沖擊著水面而生成的。噪聲經(jīng)由冷卻塔固有的下側(cè),通過進(jìn)風(fēng)口傳遞出來。落水噪聲是冷卻塔的循環(huán)水經(jīng)噴淋管自由落體對落水槽產(chǎn)生沖擊形成的噪聲。噪聲的大小受到落水高度和水流量的影響。冷卻塔的落水噪聲與其大小和水量也有關(guān)聯(lián)。這樣的程序,是偏高方位的冷卻水,在重力勢能這樣的作用之下,變更為動能。水落在集水池之中,撞擊著集水池。在這時,動能變更為聲能,予以四散傳遞。這種聲波大小,密切關(guān)涉落水的高差﹑設(shè)定好的降落高度;它與這樣的數(shù)值,凸顯了正比關(guān)系。此外,淋水生成的噪聲,也關(guān)系到塔內(nèi)范疇的通風(fēng)速度。
(三)塔體噪聲
旋轉(zhuǎn)特性的配件,在平常轉(zhuǎn)動之時,系統(tǒng)不平衡引發(fā)的偏心力,會依循周期作用,產(chǎn)生偏多噪音。系統(tǒng)轉(zhuǎn)動至預(yù)設(shè)的臨界速率之時,自身帶有偏大的振蕩態(tài)勢。這樣的振蕩,會散布至周邊,激發(fā)更劇烈情形下的振蕩及噪音。周期特性的作用力,累積到某一頻率之時,同時配件固有的表面積足夠,就會引發(fā)噪聲。風(fēng)機部件不平衡旋轉(zhuǎn)時風(fēng)機與塔體振動傳遞,塔體振動產(chǎn)生噪聲。沒有安裝減振器的塔體噪聲更明顯。
冷卻塔建造于地表,噪聲會變成半球面這樣的形狀,向四周發(fā)散。與此同時,地表反射及區(qū)域的地形﹑空氣因素,都有著一定影響。平面聲波是傳播方向與波陣面垂直發(fā)生平行傳播的聲波。它的聲壓與速度的比值是常數(shù)。球面聲波是以同心球面為波陣面的聲波。
有三種途徑可以控制噪聲:降低聲源處的噪聲,在聲波傳播的過程中阻隔吸收聲能,減少聲音接收處的噪聲,采納一定的保護(hù)措施。隔聲就是噪聲在空氣中傳播時用材料或結(jié)構(gòu)來阻隔傳播,使環(huán)境變的較為安靜。隔聲的材料應(yīng)用于不同的環(huán)境效果也不一樣。通常阻隔結(jié)構(gòu)采用板進(jìn)行隔音,在聲波傳播過程中進(jìn)行阻隔,但不能阻隔所有頻率的聲音。阻隔材料一般都采用內(nèi)阻尼,它能在物體相對運動時,使動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑥亩矬w的運動減少。在提高材料的隔聲性能有顯著的效果。表1為隔音及消音材料的性能及效果。
吸聲的材料在有大量的孔隙的同時,孔隙間必須相通。聲波通過多孔吸聲材料時,使得一部分的振動產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為熱能并消散了。材料的粘彈性能和流阻影響著多孔材料吸聲性能的效果。聲音不傳播到吸聲材料,是起不到吸收作用的。
表1
某酒店冷卻塔位于北側(cè)樓頂,其余三側(cè)臨近住宅區(qū),根據(jù)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定,白天60dB,晚上50dB。實際監(jiān)測冷卻塔的噪聲比標(biāo)準(zhǔn)值要高,尤其是夜間是噪聲治理的首要目標(biāo)。而風(fēng)機噪聲是冷卻塔的主要噪聲。
為了更好地治理冷卻塔的噪聲,可以在西北兩側(cè)設(shè)置隔聲聲屏障。隔音壁體采用阻尼隔音板,防止聲屏障受聲波激勵由此發(fā)生的共振現(xiàn)象。聲屏障采用吸隔組合式屏障降低冷卻塔的低頻能量。先在風(fēng)機風(fēng)口位置安裝阻性消聲器,可以把噪聲能量的傳播途徑阻隔。要對下部噪聲能量運用組合式屏障去阻隔其傳播。同時安裝寬頻帶組合式吸聲材料以及阻尼隔聲板在冷卻塔的中部,降低噪聲聲波的繞射。寬頻帶片式消聲器消聲量大﹑抗阻力大﹑安裝便捷,可以安裝在風(fēng)機出口處。
經(jīng)過治理之后,明顯降低了噪聲,經(jīng)過有關(guān)部門在住宅區(qū)附近處的測試,白天的噪聲降低到46dB,晚上的噪聲降低到43dB,達(dá)到了《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求,降低了噪聲對周圍住宅區(qū)居民的影響。
根據(jù)冷卻塔聲源的判斷,結(jié)合聲波傳播的頻率和途徑,聲源處﹑在聲波傳播的過程中以及聲音接收點控制噪聲。運用一定的吸收材料和結(jié)構(gòu),在噪聲傳播的過程中進(jìn)行吸收,消音器和聲屏障的運用也能控制噪聲。以冷卻塔的實際位置與周圍環(huán)境情況,設(shè)計治理冷卻塔噪聲的方案,在不影響冷卻塔正常發(fā)揮性能的前提下,使冷卻塔的噪聲得到控制。營造一個良好的生活環(huán)境。
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[2]胡華,姜學(xué)忠.大型雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔的噪聲治理[J].華東電力,2003 (09).
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