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機械通風冷卻塔噪聲治理解決思路
作者: 創(chuàng)始人     時間:2024-10-06 10:51:18

1、前  言

隨著工業(yè)的發(fā)展,機械通風冷卻塔如今廣泛應用于電力、鋼鐵、石油化工等工業(yè)企業(yè)中。由于冷卻塔運行期間需要熱交換,大部分冷卻塔都是露天布置。冷卻塔的大功率風機、落水等都會產(chǎn)生高噪聲,將不可避免的對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。

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2、機械通風冷卻塔的降噪特性

從工作原理上,機械通風冷卻塔的主要噪聲可分為兩大類:

(1)軸流風機的噪聲。噪聲主要來源于冷卻塔頂部軸流風機葉片高速轉動產(chǎn)生的空氣動力性噪聲,該部分噪聲主要與風機葉片轉動的速度成正比。同時,由于現(xiàn)場安裝的誤差,以及轉動系統(tǒng)的不平

衡導致風機電機和傳動部件也產(chǎn)生一定的旋轉機械噪聲,電機也會產(chǎn)生一定的電磁噪聲和機械噪聲。風機噪聲通常在86~95dB(A)之間。

風機產(chǎn)生的空氣動力性噪聲:

這部分噪聲主要由旋轉噪聲和渦流噪聲組成,其頻率表達式分別為:

f──旋轉噪聲的基頻

n──葉輪轉數(shù)

z──葉片數(shù)

fi──渦流噪聲的基頻

K──斯脫路哈數(shù)

V──氣體與葉片的相對速度(m/s)

D──氣體入射方向的物體厚度(m)

此部分噪聲分為進風噪聲和排風噪聲兩部分,其中排風噪聲通過頂部風口直接向外傳播,進風噪聲則透過填料層向下傳播,并最終通過進風口向外傳播。


(2)淋水噪聲。淋水噪聲主要為下落的循環(huán)冷卻水濺落到底部蓄水池產(chǎn)生的水流沖擊噪聲,噪聲大小與淋水密度、落水高度成正比,也與塔內(nèi)的通風速度有關,淋水噪聲通常在83~88dB(A)之間。


從以上頻譜圖可以看出,機械通風冷卻塔的風機噪聲中低頻突出,而淋水噪聲主要是中高頻成分。由“圖3”可以看出風機開啟時,風機噪聲部分透過冷卻塔填料層后也通過進風口反向傳播,因此進風口噪聲中低頻部分同樣突出。

3、機械通風冷卻塔的降噪思路

機械通風冷卻塔的降噪思路主要從聲源和傳播途徑處著手治理。

聲源上治理可采取以下幾種措施:一、采用超靜音風葉;二、風機動力系統(tǒng)進行隔振處理;三、蓄水池內(nèi)加裝落水消聲材料。

傳播途徑上可采取多種措施,例如冷卻塔整體加裝隔聲罩,冷卻塔的進風口加裝進風消聲器,排風口加裝排風消聲器,冷卻塔加裝聲屏障等措施。

3.1采用超靜音風葉

風機噪聲是機械通風冷卻塔最主要的噪聲源,風機噪聲與葉片速度的6次方成正比,因此為了降低風機噪聲,需降低風機的轉速,但同時要確保風機的風量不降低,從而保證冷卻塔的性能。

超靜音風機的設計選型時一般需要考慮以下因素:風機的風量(不降低或者有所增大);風機的轉速;

風機的葉型及數(shù)量;風機減速比的選配;風機的支撐結構;電機的驅動功率。

采用超靜音風葉可以獲得很好的降噪效果,一般可取的8~12dB(A)的降噪量。


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3.2風機系統(tǒng)隔振處理

對風機動力系統(tǒng)進行隔振處理,隔振效率≥90%,減振系統(tǒng)產(chǎn)生的扭角≤0.03°。

冷卻塔風機系統(tǒng)在運轉時會產(chǎn)生較大的振動,振動向塔體傳遞,誘發(fā)塔體向外輻射結構噪聲。結構噪聲的頻率低,治理難度大,因此從源頭上對風機系統(tǒng)進行隔振處理可以有效降低結構噪聲的輻射。隔振系統(tǒng)設計時,除了要保證隔振效率,還應控制風機系統(tǒng)自身的振動幅度,確保風機穩(wěn)定運轉。




3.3落水消聲

落水噪聲主要由于從高空下落的冷卻水與集水池中的水撞擊而產(chǎn)生噪聲。整個過程是高處的冷卻水在重力的作用下勢能轉化為動能,當下落與集水池里的水撞擊時,其中一部分動能便轉化為聲能進行傳播,產(chǎn)生寬頻帶的水擊噪聲。

根據(jù)淋水噪聲的產(chǎn)生原理,在蓄水池底部加裝消聲裝置,形式為:斜板式落水消聲、蜂窩式落水消聲、PVC管陣加金屬絲網(wǎng)(尼龍網(wǎng))落水消聲等。

目前較為常用的落水消聲裝置為PVC填料蜂窩式落水消聲裝置,降噪效果好,且結構輕便,不會對水質產(chǎn)生影響。



3.4冷卻塔加裝隔聲罩和消聲器

當冷卻塔緊靠廠界或者敏感點,噪聲超標量高,冷卻塔一般需整體加裝隔聲罩,隔聲罩整體對冷卻塔進行封閉,在傳播途徑上將噪聲進行阻斷。

隔聲罩切斷了冷卻塔的進風和排風通道,因此隔聲罩須配套進風消聲器和排風消聲器,并配備隔聲門便于人員檢修。

消聲器通常采用插片式和陣列式,片厚和間距根據(jù)冷卻塔的風量、風速以及所需降噪量來設計。



3.5冷卻塔加裝聲屏障

考慮到安裝空間和造價問題,聲屏障也是冷卻塔降噪的一種有效措施。根據(jù)聲屏障的降噪原理和冷卻塔的噪聲頻譜分析,若聲屏障的高度、位置、范圍設置合理,聲屏障也可以獲得良好的降噪效果,且不影響冷卻塔的通風。




3.6降噪措施整體效果分析

4、結  論


本文詳細闡述了機械通風冷卻塔的噪聲特性,并提出了現(xiàn)有冷卻塔噪聲治理的幾種有效措施,包含低噪聲風葉、風機系統(tǒng)隔振處理、落水消聲、設置隔聲罩并配合進排風消聲器、加裝聲屏障等措施。同時,也為其它項目的冷卻塔噪聲治理提供借鑒。上海中廣通環(huán)保專業(yè)從事噪聲治理、廢氣治理為一體的環(huán)境污染治理公司,我們噪聲治理主要包括空調機組噪聲治理、冷卻塔噪聲治理、車間噪聲治理、廠界噪聲治理等從設計到施工一體化服務。沖壓機噪聲治理、空壓機噪聲治理、發(fā)電機噪聲治理、全采光系統(tǒng)噪聲治理、娛樂場所噪聲治理、工業(yè)車間噪聲治理、隔振噪聲治理等。公司噪聲治理產(chǎn)品類型含隔音墻,隔音板,聲屏障,隔音屏障,隔音房,隔聲罩,消聲器,消聲百葉,隔音門,隔音窗,阻尼隔音氈,吸聲墻體,吸聲吊頂?shù)取?/span>

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