深圳龙光玖钻冷却塔噪音扰民解决治理方案

一、项目简介

龙光玖钻位于深圳市龙华区深圳北站，由深圳市龙光骏景房地产开发有限公司建成，总建筑面积800000；周围集教育、理疗、购物、交通枢纽为一体，是深圳龙华区核心中心区。该项目在设备平台安装10台250m³/h横流式冷却塔，冷却塔摆放面积为a：15677mm，b：18046mm，按冷却塔厂家提供的噪声排放参数，单台冷却塔进风面10米噪声值为64dB（A），单台冷却塔45°角1.5米处排风口噪声值72 dB（A），据理解冷却塔使用时间为24小时，故业主要求在距离冷却塔10米处冷却塔噪声排放值应≤50 dB（A） 。详见下图：

二、噪声源强叠加及源强衰减计算分析

1、单台冷却塔的噪声源强最大值为72dB(A)，10台冷却塔的叠加值源强为82dB(A)。L(总)=72+10*log(10)=82 dB(A)

2、冷却塔面源中心半径（进风面）为7.84m（a：15.68m / 2）,加上塔边到敏感点的10米距离，传播距离总长为17.84m  r(总)=15.68/2+10=17.84m

3、根据面声源的几何发散衰减计算可得：

r < a  / π时，几乎不衰减；

a /π< r< b/π，按线声源衰减计算；

r>b/π时，按点声源衰减计算。

② 、当r＜a/π(4.99m)，几乎不衰减，即4.99m处声压级仍为82dB（A）。

② 、当a/π＜r＜b/π，即4.99m82-10*log（5.75/4.99）=81.39 dB（A）。

③ 、当r＞b/π(5.75m)时，按点声源衰减特性。此时17.84m处（计算起点为5.75m处，声压级可利用点声源衰减公式进行计算：81.39-20*log（17.84/5.75）=71.55 dB（A）。

故：每台冷却塔排风口降噪量为71.55dB（A）-50 dB（A）≈22 dB（A）

    按上面的计算步骤可得冷却塔的进风面降噪量为14 dB（A）

三、本项目环保执行标准

《中华人民共和国环境保护法》及《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》，保障城市居民的生活声环境质量，我国制订了《社会生活环境噪声排放标准》(GB 22337-2008)。 社会生活噪声排放源边界噪声不得超过表一规定的排放限值。

1、社会生活噪声排放源边界排放限值 （表一）

单位：dB(A)

2、夜间突发的噪声，其最大值不准超过标准值15dB。

3、区域及时间的划定：

(1)、各类标准适用区域由当地人民政府划定。

(2)、本标准昼间、夜间的时间由当地人民政府按当地习惯和季节变化划定。

冷却塔放置的现场属于2类地区，其标准值为昼间≤60dBA，夜间≤50dBA （排除其他噪声源的影响）。

四、冷却塔原理及噪声治理控制技术浅谈

冷却塔的工作原理：

是将热水喷撒至散热材表面与通过之移动空气相接触。此时热水与冷空气之间即产生显热之热交换作用，同时部份的热水被蒸发，蒸发潜热被风机抽出塔外排放至空气中，最后经冷却后的水落入水槽内，利用水泵将其传送至热交器中，再予吸收热量。所以冷却塔散热效率的高低取决于：水量、风量和填料的特性。冷却塔需要有足够的风量，才能有良好的散热效果。

（冷却塔构造图）

冷却塔噪声治理及控制技术：

冷却塔降噪手段分为两种方式处理：（1）主动性降噪；（2）被动性降噪

1、主动性降噪

在冷却塔生产或者噪声治理时候，充分考虑冷却塔噪声产生原因和特征，对症下药。在保证设备所需要的技术参数前提下，对设备进行优化升级改造，在噪声源头上针对性地进行抑制、整改。优点是不会影响冷却塔的散热效果，各个不同频率的噪声得以有效抑制，外观漂亮，拓展了城市环境的使用空间。

2、被动性降噪

在冷却塔的塔体外面安装隔声屏障，虽然也可以在某种程度上对A声级噪声起到一定的衰减作用，但缺点是导致冷却塔的通风量下降，降低了冷却塔的热交换效率，使空调系统主机容易出现高压跳机、设备不能正常运行，能耗增大等种种原因，在噪声抑制方面，对于低频或者甚低频衰减甚微，而且被动性降噪由于安装所需要的面积相对比较大，在改造的环境空间上往往受到制约。

实际案例说明：

众所周知，冷却塔的低频噪声主要来源于冷却塔的动力系统，而冷却塔热交换效率的高低风机起到非常关键的因素，所以在方案的设计过程中需充分考虑风机的压力损失和冷却塔的通风量，才能在满足冷却塔的散热效果前提下把噪声控制下来。

而目前市场上很多声学公司或工程公司因为对冷却塔的构造和原理不了解，在处理冷却塔降噪的时候往往单纯采用围闭的方式对冷却塔进行降噪处理，不但在结构上会增加上百吨的重量，令楼板的承重有一定的风险，而且会产生许多非常严重的弊端，例如：

严重影响冷却塔的散热效果，能耗增大：

深圳长安万科冷却塔降噪项目：

某声学公司进行降噪围闭后，但还是低频噪声扰民，更严重的是由于冷却塔通风量不够导致散热效果很差，被迫把大部分消声翅片全部拆掉。

五、本次冷却塔噪声治理建议

1、由上面计算可得，单台冷却塔的排风口降噪量需要22dB(A)，如果纯粹采用消声器去降噪会导致冷却塔的压力损失增大，使得冷却塔散热效率降低，建议可先对冷却塔的风机进行升级优化后再作消声处理。

原冷却塔技术参数

流量：250 m³/h；      风机直径：Φ2500 mm-6p；        风机静压：70 pa ；

转速：295 rpm；       风     量：125000m³/h；          电机功率：11kw-6p；  

参数说明：

原厂冷却塔配套的2500mm-6p风机在295rpm转速的前提下，满足冷却塔热交换所需要的125000m³/h风量。

我们把该风机升级为顶级的大弦角宽幅8叶片风机，风机气动性能参数如下：

我们从上面的风机设计软件可以看到，对设备升级后250m³/h冷却塔的风机在200 rpm速度下即可满足冷却塔所需要的风量了，风机线速度只有26 m/s

根据我司测试以及多年的降噪实践经验，风机转速降低1/3，噪声下降5—7dB(A)。如减少1／2，噪声下降为12－13dB(A)。

该风机为铝合金设计，航空级铝合金叶片，轮毂采用金属模成型，叶片用不锈钢U型码连接，无级调节风机角度，表面喷涂防腐处理，具有全压高、风量大等优点。而且其气动性能好、高强度、耐腐蚀，并可通过改变叶片安放角度方法满足工艺要求及提高装置效率。产品广泛应用在北京水立方、北京奥运场馆、北京中南海国宾、北京中央人民广播电台、北京军事博物馆、上海虹桥机场、广州地铁、广州机场、广州大学城、广州体育馆、广州正佳广场、广州民生银行、广州购书中心、中海地产、保利地产、合生创展、佛山移动全球通、深圳文化中心、香港屯门城市广场、云南红塔山卷烟厂、珠海飞机场等等众多大型国家级的项目上。

通过主动降噪对冷却塔风机优化升级后，单台冷却塔噪声排放值下降8 dB(A)，为被动性降噪打下良好的基础。

2、冷却塔排风口消声器降噪设计

单台250m³/h冷却塔的外形尺寸：L2700 mm×W4480 mm×H4810 mm，风机直径2500mm

原冷却塔排风口风速V排=125000 /（（2.5/2）*（2.5/2）*3.14）/3600=7.1m/s，排风口降噪量为22 dB(A)-8 dB(A)=14 dB(A)

基于风速很高，为降低冷却塔的热力性能损失，避免再生噪声产生，应有效增大消声器的表面积，具体设计如下：

 

 

结论：①、每台冷却塔消声器排风口1米噪声值为49.9dB（A），满足设计要求。

②、当10台冷却塔全运行源强叠加后，10米敏感点噪声排放放值满足《社会生活环境噪声排放标准》(GB 22337-2008)二类区晚间＜50dB（A）标准要求。

③、由于消声器排风口风速3m/s，有效控制再生噪声的产生。消声器设计尺寸为2.7m*6.6m。

 3、冷却塔排风口消声器压力损失计算

结论：

① 、总压力损失6.1Pa，几乎可以忽略不计了。

② 、由于优化后的风机压头120Pa，比原风机的70Pa高出很多， 6.1Pa的压力损失可以轻松克服，排风输出畅顺。

 

（消声器三维示意图）

4、冷却塔进风消声百叶设计

通过主动降噪对风机升级后，进风面降噪量为14 dB（A）- 8 dB（A）= 6 dB（A）

冷却塔的进风面消声百叶设计尺寸为：L2700 mm，W1200mm，H3000mm，翅片深度：800mm，翅片厚度：100mm，消声量：7.5 dB（A）

（计算过程与冷却塔排风口设计一样）

六、本次项目冷却塔噪声治理目标

①、10米敏感点户外一米满足《社会生活环境噪声排放标准》（GB 22337-2008）二类区的排放限值。

②、冷却塔的热交换效率没有降低。

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