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冷却塔噪声治理有哪些方法

发布者:康明节能空调 发布时间:2020-05-26 浏览次数:

冷却塔工作原理

冷却塔工作原理


冷却塔噪声是怎么产生的

冷却塔噪声是指冷却塔运行时风机的进排气和减速噪声、淋水噪声及电动机在运行时水泵、配管、阀门、塔体向外辐射的噪声。

冷却塔结构

冷却塔结构

冷却塔的结构组成及功能:

支架和塔体:外部支撑;

填料:为水和空气提供尽可能大的换热面积;

冷却水槽:位于冷却塔底部,接收冷却水;

收水器:回收空气流带走的水滴;

进风口:冷却塔空气入口;

百叶窗:平均进气气流,保留塔内水分;

淋水装置:将冷却水喷出;

风机:向冷却塔内送风;

轴流风扇用于诱导通风冷却塔;

轴流/离心风扇用于强制通风冷却塔。

冷却塔是利用空气和水直接或间接的接触来冷却水的设备。是用水作为循环冷却剂,从一个设备中吸收热量并排放到大气中,从而降低塔内温度,制造冷却水可循环使用的设备。


冷却塔噪声的评价方法

现在,对冷却塔噪声有两类不一样的评价方法,第一为针对冷却塔设计和厂家的国家产品标准GB/T7190.1—1997、GB/T7190.2—1997《玻璃纤维增强塑料冷却塔》,规范对不一样循环用水量与规格的设备规定使用者的国家标准GB3096-2008《声环境质量标准》,规范对不一样区域环境区域规定了最大声级。
冷却塔噪声处理状况
要是企业按照GB/T7190.1—1997、GB/T7190.2—1997的最大限制值生产制造冷却塔,全部设备都不可以超过国标GB3096—2008针对二类以内地方晚间噪声≤45~50dB(A)的规定,仅有少数几种低吨位超低噪声规格的冷却塔能够 超过少数区域晚间噪声标准的规定。
现在冷却塔的降噪处理方法并不是切实可行,如声屏障针对低频波的绕射束手无策,隔声罩会妨碍气流流通造成湿热互换异常,对宽频噪声吸声的效果差等,这促使冷却塔的噪声控制日渐备受我们的重视。
因而,冷却塔周边的住户和政府机构的环保部门根据国家噪声标准规范GB3096—2008规定冷却塔使用者对冷却塔形成的噪声污染综合治理。


冷却塔结构

冷却塔结构

冷却塔噪声声源处冷却塔噪声源一般由以内4个部分构成:
1、风机进排气管噪声;
2、洒水噪声;
3、风机减速器和电动机噪声;
4、冷却塔水泵、配管和阀门噪声。

冷却塔声源

冷却塔声源

声源处属性:噪声源为落入水中区下的极大圆型水面,为塔内冷却落入水中对水面的大面积持续的液体间碰撞形成的稳定水噪声;是机械设备噪声、空气动力噪声、电磁噪声之外的一类特殊噪声。
声源处特征:声源处声级:80dB(A)上下。
频谱:音频分布呈高频(1000-16000Hz)及中频(500-1000Hz)成分为主的峰形曲线;峰值位于4000Hz上下。
声速:c=340m/s。
波长:λ=c/f;1.36m(250Hz)~0.02m(1000Hz),以0.085m(4000Hz)为主。两种最一般噪声源风机噪音:声波长,穿透能力强,声音衰减不显著,综合治理困难。
空气在冷却塔顶导流管内形成湍流和摩擦激发的压力扰动,形成噪声,与此同时桨叶与空气作用形成振动向外辐射噪声,风机的空气动力噪声是一般声源处。
两种最一般噪声源落入水中噪音:一般为高频,综合治理较为容易。
冷却塔的冷却循环水经填料层自由落下到落水槽,所形成冲击噪声。的强度与落入水中速度的平方成正比。检测的结果表明落入水中的A声级噪声超过70dB,这应属冷却塔需综合治理的噪声源的一种。

声波的距离衰减规律落入水中噪声随距离的衰减特性符合半球面波在传递过程中伴随着能量遍布的增加而衰减的规律,其“点声源”的距离衰减规律为距离每增加一倍声能衰减6dB。用公式计算表述即为:L1-L2=20lg(r2/r1)
式中:L1,L2——离声源边缘由近及远二个测量点的声级值,dB;
r2/r1——远、近二个测量点分別到声源边缘的距离之比。
当r2/r1=2时,lg(r2/r1)=0.3010,于是L1-L2=20lg(r2/r1)=6dB。
冷却塔为“点声源”的起止位置
依据现有距离衰减实测资料,分析各起止位置d(视进风口为声源边缘)的规律可知,视冷却塔为“点声源”的起止位置d可用下式估算:d=a1/2/4
式中:a——冷却塔面积,m2。
以现阶段我国常见范围的2000m2的冷却塔为例,其“点声源”起止位置d点(以进风口底缘为起点)为11.18m。不难看出,建在离塔(以进风口底缘为起点)12m以外的噪声测量点大部分都可以将全部的冷却塔视为“点声源”
如按“点声源”的距离衰减规律即距离每增加一倍声能衰减6dB计,则50m处的声级应分別为65.7及71.ldB(A):100m处的声级应分別为59.7及65.ldB(A);200m处的声级应分別为53.7及59.ldB(A),220m处的声级用公式计算推算则应分別为52.9及58.3dB(A)。这就是噪声影响范围(力度)的大致评估,它包含了现阶段常见的各类大小塔型范围。借助此法,我们便可依据10-25m处(各塔与其塔型大小相应的“点声源”起止位置)以远测量点实测所得声级,评估各种塔型(单塔)的噪声影响范围(力度)。但这只是一种理想条件下的简便、粗略的评估方法。
降噪基本原理
声波在传递过程中遇到障碍时,就会发生反射、透射和绕射三种现象。声屏障就是在声源与受声点之间插入一种设施,用以隔断并吸收声源到达受声点的直达声波,使一部分声波受阻反射,一部分声波则经吸收衰减后通过屏体透射(很小)和屏顶绕射等附加衰减形式到达受声点,达到减轻受声点的噪声影响、取得降噪效果的目的。
风机低频降噪措施以下几点需要注意:

1、风叶端面应在同一平面内,否则将形成湍流噪声。

2、提高整机部件加工和安装精度,也可降低风机噪声。

3、采用大圆弧过渡的阔叶片,其形状近似于带圆角的长方形,适于配合低速驱动,达到高效及降噪要求。

4、提高转子平衡精度,先作静校,后作动平衡校准,以减少振动和由此而引起的风叶扰动噪声。

5、风叶外缘与机壳的间隙应该是常数,否则将产生不均匀扰动,出现周期性的脉动噪声。因此要控制外缘径向跳动量。

6、采用均流收缩段线,最大限度实现了均匀的气流速度场,使风机进口处涡流减为最小,确保轴流风机的正常工作条件。

7、消声器选取非常关键,一般来说消声器对中低频噪音效果不明显,抗性消声器治理效果好,但频率选择性非常强,因此一般来说选取阻抗复合式消声器。

8、阻抗复合消声器是指将声吸收和声反射恰当地组合起来的消声器。它同时既有阻性消声器消除中、高频噪声和抗性消声器消除低、中频噪声的特性,具有宽频带的消声效果。

9、机翼形叶片,要比等厚度板形叶片气流扰动来得小,尤其是大风叶和在较高转速时,具有较高升力系数和较大的冲角,有利于减少周期扰动和尾迹涡流,可实现较大的降噪量,并具有良好的气动性能。

10、增大叶轮直径,降低风机转速,减小圆周速度,根据冷却塔的特点和节能要求,采用增大叶轮直径,减低出口动压,从而可以实现节能和降噪的要求。降低圆周速度,也是减小风机噪声有效途径之一。

落水高频噪声降噪措施

落水噪音治理来讲相对容易,但要注意隔音治理同时避免影响散热性能的发挥,虽然消声器和消声百叶可以大幅降噪,但要合理设计,及设计时要综合考虑散热性能和动力性能。结构不合理就达不到降噪目的,流阻太大会影响冷却塔工作,降低制冷能力:动力性能设计不好也会增加阻力,甚至会产生混响噪声,所以治理过程中要综合考虑。

1、增加填料厚度,改进填料布置形式;

2、进风口增设抛物线形状放射式挡声板,进风不受影响,而落水噪声则不会直接向外辐射。

3、在填料与受水盘水面间悬吊“雪花片”(因其形状如雪花而得名,是用高压聚乙烯径横压成型),可减小落水差,使水滴细化,降低淋水噪声。
4、受水面上铺设聚胺脂多孔泡沫塑料。这是一种专门用于冷却塔降噪用的新型材料,它既有一般泡沫塑料的柔软性,又有多孔漏水的通水性,可减小落水撞击噪声。

其他几种常见的冷却塔降噪方法

声导流片法(消声弯头)

消声导流片法及特点在冷却塔进风口安装消声导流片,通过消声导流片的消声作用,来减少冷却塔噪声对外界的影响 ,也称为消声器法。增设进排气消声器也将影响通风效果,因此对消声器除了消声量要求外,通风阻力要小。理论及试验表明其降噪量可以达到35dB(A),甚至更高;在降噪量15—2OdB(A)时,与声屏障造价相当,在20dB(A)以上降噪量时是唯一可选方案;结构紧凑,不占建筑物额外场地,基本无须维护 。

消声导流片法(消声弯头)

隔声屏障一般设计为距冷却塔进风口的距离大于冷却塔进风口高度,屏障高度等于屏障到进风口的距离。降噪效果一般在10-15dB(A),理论上降噪量可2OdB(A)左右,但存在着声波绕射问题,在声影区范围内降噪量较好,绕射区和声亮区降噪效果较差,因此实际工程上很难将其影响区内噪声降低20dB(A);对通风影响不大,维护比较简单;建设声屏障的技术要求不高,但对结构要求相当高,并且投资成本随着高度的增加成倍增加;

隔声屏障法及特点:

却塔声屏障

冷却塔声屏障

隔声屏障

声屏障的结构可分为地上和地下二部分,地上部分为厚约 20 cm的屏蔽声波的巨型、连续板式立面(包括斜撑),其顶部为扇形吸声体或内倾式遮檐;地下部分则为承重、抗倾覆(风荷载)的基础。

声屏障的降噪效果声波遇到屏障发生的绕射现象会减弱声屏障的隔声作用,而绕射能力与声波的频率有关,所以声屏障的降噪效果与声波的频率即波长的关系很大。声屏障对于波长短、不易绕射的高频波的屏蔽作用十分显著,可以在屏障后面形成很长的声影区;而对于波长、具有很强绕射能力的低频波的屏蔽作用则十分有限。当然,也可以通过加高屏障的办法来削弱绕射声波对受声点的影响。由于声屏障对高频声波产生明显有效的屏蔽作用,而冷却塔落水噪声的频谱以中高频成分为主,所以采用声屏障可以取得一定的降噪效果。

声屏障的降噪效果以声影区中紧挨屏障的局部区域为最好,最高可达 25 db

声影区以外的降噪声级则由于中频绕射声波的到达而有所反弹,但对于高频波而言,衰减量一般还可达到 10-15dB。

然而由于冷却塔落水噪声中尚含有中频成分,所以其降噪效果会有折扣。对于建筑外受声点来说,为取得满意的降噪效果,在不影响进风的前提下,尚应通过加大屏障高度调节之。

安装隔声屏障时主要注意的是隔声屏障离冷却塔百叶进风 口的距离在1m左右以保冷却塔换气进风口不受阻,从而使冷却塔冷却效果更好。

为防止噪声绕射而影响消声导流片的声学效果,可以在消声导流片附近安装一定长度的声屏障,起到辅助降噪作用。

在冷却塔噪声控制工程中,声屏障是比较常用的一种降噪措施。但在冷却塔周围用声屏障,会带来一系列问题,必须注意下面三点:

1、冷却塔声屏障一般只能设置一个边,至多只能L形布置,若噪声影响居民面广,设置屏障的效果不尽理想。

2、一般来说,增加声屏障将影响冷却塔正常进风,影响冷却效果,这就要看原来选用的冷却塔是否留有富裕容量,否则慎用。

3、冷却塔声屏障高和宽的面积一般都很大,而且大都安装在高处,受风压力大,建造时要考虑原建筑是否牢固,有没有安装位置。

落水消声法及特点 :即在冷却塔底部水面以上安装落水消能 降噪材料,从源头着手降低噪声源。 降噪 效果一般在6—10dB(A);初次投资较少,对通风散热没有影响;缺点是降噪量较少,部件易损坏,维护工作量大, 需要持续投入,并还可能引起凝汽器管子堵塞的问题。

“落水消能降噪器” 以六角蜂窝斜管为主体形式,层高18cm,由竖向导入段、无声擦贴斜段、粘滞减速斜段、疏散洒落挑流段等四个功能段组成。

弹簧减震器

弹簧减震器

弹簧减震器的选型方法:

1.弹簧减震器荷重范围选择

设备运转重量M * 130% /减震器安装数量N=弹簧减震器载重范围;

例:风机运转重量为:5吨重;单台风机需要安装4个弹簧减震器;求单个弹簧减震器的载重是多少?

依公式可得:5000公斤 * 130% /4 = 1625公斤

根据弹簧减震器的参数,弹簧减震器规格参数即可找到适合该台冷却塔使用的弹簧减震器规格。

2.设备安装弹簧减震器数量的确定:

具体办法如果设备厂家有提供此数据,则依厂方规定;一般情情况下减震器安装间隔不超过2M,依此可计算出弹簧减震器安装数量,考虑到设备的稳定性,每个冷却塔的减震设计为4个。

3.弹簧减震器类型的选择:

大部分情况下,弹簧减震器的功能和作用都是一样的,不同类型的减震器的差别在于外形结不同而已。限制型弹簧减震器简单介绍如下:

限制型弹簧减震器的结构特点在于设有限制减震器高度的装置,这一特点有利于应用在机器运转重量变化较大的设备,避免减震器安装后,机器的高度发生较大变化,而引起设备某些结构受到破坏。例:冷却水塔、水冷机组等大型设备。

以上就是康明节能空调总结的冷却塔噪声治理的方法,更多的冷却塔噪音治理案例可以咨询我们哦。


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