冷卻塔維修：冷卻塔降噪處理(冷卻塔故障檢修紀(jì)實(shí))

　　冷卻塔維修：冷卻塔降噪處理

　　1、冷卻塔噪聲的評(píng)價(jià)指標(biāo)

　　目前，對(duì)冷卻塔噪聲有兩種不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)，其一為針對(duì)冷卻塔設(shè)計(jì)和生產(chǎn)廠家的國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T7190.1—1997、GB/T7190.2—1997《玻璃纖維增強(qiáng)塑料冷卻塔》，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同循環(huán)水量與型號(hào)的產(chǎn)品規(guī)定用戶的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同環(huán)境區(qū)域規(guī)定了最高聲級(jí)。

　　2、冷卻塔噪聲治理現(xiàn)狀

　　如果企業(yè)按照GB/T7190.1—1997、GB/T7190.2—1997的最高限值生產(chǎn)冷卻塔，所有產(chǎn)品都不能滿足國(guó)標(biāo)GB3096—2008對(duì)于二類以下地區(qū)夜間噪聲≤45~50dB(A)的要求，只有少數(shù)幾種低噸位超低噪聲型號(hào)的冷卻塔可以滿足少部分區(qū)域夜間噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　目前冷卻塔的降噪措施并非行之有效，如聲屏障對(duì)于低頻波的繞射無(wú)能為力，隔聲罩會(huì)阻礙氣流流動(dòng)導(dǎo)致熱濕交換不良，對(duì)寬頻噪聲吸聲效果差等，這使得冷卻塔的噪聲控制日益受到人們的重視。

　　因此，冷卻塔周?chē)木用窈驼沫h(huán)保部門(mén)依據(jù)國(guó)家環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB3096—2008要求冷卻塔用戶對(duì)冷卻塔產(chǎn)生的噪聲污染治理。

　　3、降噪處理

　　冷卻塔噪聲聲源冷卻塔噪聲源主要由以下4個(gè)部分組成：

　　1)風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣噪聲;

　　2)淋水噪聲;

　　3)風(fēng)機(jī)減速器和電動(dòng)機(jī)噪聲;

　　4)冷卻塔水泵、配管和閥門(mén)噪聲。

　　聲源屬性：噪聲源為落水區(qū)下的巨大圓形水面，為塔內(nèi)冷卻落水對(duì)池水的大面積連續(xù)的液體間撞擊產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)水噪聲;是機(jī)械噪聲、空氣動(dòng)力噪聲、電磁噪聲之外的一種特殊噪聲。

　　聲源特征

　　聲源聲級(jí)：80dB(A)左右。

　　頻譜：音頻分布呈高頻(1000-16000 Hz)及中頻(500-1000Hz)成分為主的峰形曲線;峰值位于4000Hz左右。

　　聲速：c=340m/s。

　　波長(zhǎng)：λ=c/f;1.36m(250 Hz)～0.02 m(1000 Hz)，以0.085m(4000 Hz)為主。兩個(gè)最主要噪聲源風(fēng)機(jī)噪音：聲波長(zhǎng)，穿透能力強(qiáng)，聲音衰減不明顯，治理困難。

　　空氣在冷卻塔頂導(dǎo)流管內(nèi)產(chǎn)生湍流和摩擦激發(fā)的壓力擾動(dòng)，產(chǎn)生噪聲，同時(shí)槳葉與空氣作用產(chǎn)生振動(dòng)向外輻射噪聲，風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力噪聲是主要聲源。

　　兩個(gè)最主要噪聲源落水噪音：主要為高頻，治理較為容易。

　　冷卻塔的循環(huán)水經(jīng)填料層自由下落到落水槽，所產(chǎn)生沖擊噪聲。冷卻塔維修：的強(qiáng)度與落水速度的平方成正比。測(cè)量的結(jié)果表明落水的A聲級(jí)噪聲達(dá)到70dB，這屬于冷卻塔需治理的噪聲源之一。

　　聲波的距離衰減規(guī)律落水噪聲隨距離的衰減特性符合半球面波在傳播過(guò)程中隨著能量分布的擴(kuò)大而衰減的規(guī)律，其“點(diǎn)聲源” 的距離衰減規(guī)律為距離每增加一倍聲能衰減 6dB。用公式表達(dá)即為： L1-L2= 20 lg(r2/r1)式中：L1，L2——離聲源邊緣由近及遠(yuǎn)二個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲級(jí)值，dB;r2/r1——遠(yuǎn)、近二個(gè)測(cè)點(diǎn)分別到聲源邊緣的距離之比。

　　當(dāng) r2/r1=2時(shí)，lg(r2/r1)=0.3010，于是 L1-L2= 20 lg(r2/r1)=6 dB。

　　冷卻塔為“點(diǎn)聲源”的起始位置

　　根據(jù)已有距離衰減實(shí)測(cè)資料，分析各起始位置d(視進(jìn)風(fēng)口為聲源邊緣)的規(guī)律可知，視冷卻塔為“點(diǎn)聲源”的起始位置d可用下式估算：

　　d=a1/2/4

　　式中：a——冷卻塔面積，m2。

　　以目前我國(guó)常見(jiàn)范圍的 2000 m2的冷卻塔為例，其“點(diǎn)聲源”起始位置d點(diǎn)(以進(jìn)風(fēng)口底緣為起點(diǎn))為11.18 m。由此可見(jiàn)，設(shè)在離塔(以進(jìn)風(fēng)口底緣為起點(diǎn))12 m以外的噪聲測(cè)點(diǎn)基本上都可將所有的冷卻塔視為“點(diǎn)聲源”

　　如按“點(diǎn)聲源”的距離衰減規(guī)律即距離每增加一倍聲能衰減 6dB計(jì)，則50m處的聲級(jí)應(yīng)分別為 65.7及 71.ldB(A)：100 m處的聲級(jí)應(yīng)分別為 59.7及65.ldB(A);200 m處的聲級(jí)應(yīng)分別為53.7 及 59.ldB(A)，220 m處的聲級(jí)用公式推算則應(yīng)分別為52.9及58.3 dB(A)。冷卻塔維修：這就是噪聲影響范圍(力度)的大致評(píng)估，它包含了目前常見(jiàn)的各類大小塔型范圍。借助此法，我們便可根據(jù) 10-25 m處(各塔與其塔型大小相應(yīng)的“點(diǎn)聲源”起始位置)以遠(yuǎn)測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)所得聲級(jí)，評(píng)估各種塔型(單塔)的噪聲影響范圍(力度)。但這只是一種理想條件下的簡(jiǎn)便、粗略的評(píng)估方法。

　　降噪原理

　　聲波在傳播過(guò)程中遇到障礙時(shí)，就會(huì)發(fā)生反射、透射和繞射三種現(xiàn)象。聲屏障就是在聲源與受聲點(diǎn)之間插入一個(gè)設(shè)施，用以隔斷并吸收聲源到達(dá)受聲點(diǎn)的直達(dá)聲波，使部分聲波受阻反射，部分聲波則經(jīng)吸收衰減后通過(guò)屏體透射(極小)和屏頂繞射等附加衰減形式到達(dá)受聲點(diǎn)，達(dá)到減輕受聲點(diǎn)的噪聲影響、取得降噪效果的目的。

　　風(fēng)機(jī)低頻噪音治理：

　　消聲器選擇非常重要，一般消聲器對(duì)中低頻噪音效果不明顯，抗性消聲器治理效果好，但頻率選擇性十分強(qiáng)，所以一般選擇阻抗復(fù)合式消聲器。

　　阻抗復(fù)合消聲器是指將聲吸收和聲反射恰當(dāng)?shù)亟M合起來(lái)的消聲器。它同時(shí)既有阻性消聲器消除中、高頻噪聲和抗性消聲器消除低、中頻噪聲的特性，具有寬頻帶的消聲效果。

　　落水高頻噪聲治理

　　治理相對(duì)容易，但要注意隔音治理同時(shí)避免影響散熱性能的發(fā)揮，雖然消聲器和消聲百葉可以大幅降噪，但要合理設(shè)計(jì)，及設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮散熱性能和動(dòng)力性能。冷卻塔維修：結(jié)構(gòu)不合理就達(dá)不到降噪目的，流阻太大會(huì)影響冷卻塔工作，降低制冷能力：動(dòng)力性能設(shè)計(jì)不好也會(huì)增加阻力，甚至?xí)a(chǎn)生混響噪聲，所以治理過(guò)程中要綜合考慮。

　　幾種常見(jiàn)的冷卻塔降噪方法

　　聲導(dǎo)流片法(消聲彎頭)

　　消聲導(dǎo)流片法及特點(diǎn)在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口安裝消聲導(dǎo)流片，通過(guò)消聲導(dǎo)流片的消聲作用，來(lái)減少冷卻塔噪聲對(duì)外界的影響 ，也稱為消聲器法。理論及試驗(yàn)表明其降噪量可以達(dá)到35dB(A)，甚至更高;在降噪量15—2OdB(A)時(shí)，與聲屏障造價(jià)相當(dāng)，在20dB(A)以上降噪量時(shí)是唯一可選方案;結(jié)構(gòu)緊湊，不占建筑物額外場(chǎng)地，基本無(wú)須維護(hù) 。

　　消聲導(dǎo)流片法(消聲彎頭)

　　隔聲屏障一般設(shè)計(jì)為距冷卻塔進(jìn)風(fēng)口的距離大于冷卻塔進(jìn)風(fēng)口高度，屏障高度等于屏障到進(jìn)風(fēng)口的距離。降噪效果一般在10-15dB(A)，理論上降噪量可2OdB(A)左右，但存在著聲波繞射問(wèn)題，在聲影區(qū)范圍內(nèi)降噪量較好，繞射區(qū)和聲亮區(qū)降噪效果較差，因此實(shí)際工程上很難將其影響區(qū)內(nèi)噪聲降低20dB(A);對(duì)通風(fēng)影響不大，維護(hù)比較簡(jiǎn)單;建設(shè)聲屏障的技術(shù)要求不高，但對(duì)結(jié)構(gòu)要求相當(dāng)高，并且投資成本隨著高度的增加成倍增加;隔聲屏障法及特點(diǎn)：

　　隔聲屏障

　　聲屏障的結(jié)構(gòu)可分為地上和地下二部分，地上部分為厚約 20 cm的屏蔽聲波的巨型、連續(xù)板式立面(包括斜撐)，其頂部為扇形吸聲體或內(nèi)傾式遮檐;地下部分則為承重、抗傾覆(風(fēng)荷載)的基礎(chǔ)。

　　聲屏障的降噪效果聲波遇到屏障發(fā)生的繞射現(xiàn)象會(huì)減弱聲屏障的隔聲作用，而繞射能力與聲波的頻率有關(guān)，所以聲屏障的降噪效果與聲波的頻率即波長(zhǎng)的關(guān)系很大。冷卻塔維修：聲屏障對(duì)于波長(zhǎng)短、不易繞射的高頻波的屏蔽作用十分顯著，可以在屏障后面形成很長(zhǎng)的聲影區(qū);而對(duì)于波長(zhǎng)、具有很強(qiáng)繞射能力的低頻波的屏蔽作用則十分有限。當(dāng)然，也可以通過(guò)加高屏障的辦法來(lái)削弱繞射聲波對(duì)受聲點(diǎn)的影響。由于聲屏障對(duì)高頻聲波產(chǎn)生明顯有效的屏蔽作用，而冷卻塔落水噪聲的頻譜以中高頻成分為主，所以采用聲屏障可以取得一定的降噪效果。

　　聲屏障的降噪效果以聲影區(qū)中緊挨屏障的局部區(qū)域?yàn)樽詈?，最高可達(dá) 25 db聲影區(qū)以外的降噪聲級(jí)則由于中頻繞射聲波的到達(dá)而有所反彈，但對(duì)于高頻波而言，衰減量一般還可達(dá)到 10-15dB。

　　然而由于冷卻塔落水噪聲中尚含有中頻成分，所以其降噪效果會(huì)有折扣。對(duì)于建筑外受聲點(diǎn)來(lái)說(shuō)，為取得滿意的降噪效果，在不影響進(jìn)風(fēng)的前提下，尚應(yīng)通過(guò)加大屏障高度調(diào)節(jié)之。

　　安裝隔聲屏障時(shí)主要注意的是隔聲屏障離冷卻塔百葉進(jìn)風(fēng) 口的距離在1m左右以保冷卻塔換氣進(jìn)風(fēng)口不受阻，從而使冷卻塔冷卻效果更好。

　　為防止噪聲繞射而影響消聲導(dǎo)流片的聲學(xué)效果，可以在消聲導(dǎo)流片附近安裝一定長(zhǎng)度的聲屏障，起到輔助降噪作用。

　　落水消聲法及特點(diǎn) ：即在冷卻塔底部水面以上安裝落水消能 降噪材料，從源頭著手降低噪聲源。降噪 效果一般在6—10dB(A);初次投資較少，對(duì)通風(fēng)散熱沒(méi)有影響;缺點(diǎn)是降噪量較少，部件易損壞，維護(hù)工作量大， 需要持續(xù)投入，并還可能引起凝汽器管子堵塞的問(wèn)題。

　　“落水消能降噪器” 以六角蜂窩斜管為主體形式，層高18cm，由豎向?qū)攵?、無(wú)聲擦貼斜段、粘滯減速斜段、疏散灑落挑流段等四個(gè)功能段組成。

　　彈簧減震器的選型方法：

　　1.彈簧減震器荷重范圍選擇

　　設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)重量M * 130% /減震器安裝數(shù)量N=彈簧減震器載重范圍;例：風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重量為：5噸重;單臺(tái)風(fēng)機(jī)需要安裝4個(gè)彈簧減震器;求單個(gè)彈簧減震器的載重是多少?

　　依公式可得：5000公斤 * 130% /4 = 1625公斤

　　根據(jù)彈簧減震器的參數(shù)，彈簧減震器規(guī)格參數(shù)即可找到適合該臺(tái)冷卻塔使用的彈簧減震器規(guī)格。

　　2.設(shè)備安裝彈簧減震器數(shù)量的確定：

　　具體辦法如果設(shè)備廠家有提供此數(shù)據(jù)，則依廠方規(guī)定;一般情情況下減震器安裝間隔不超過(guò)2M,依此可計(jì)算出彈簧減震器安裝數(shù)量，考慮到設(shè)備的穩(wěn)定性，每個(gè)冷卻塔的減震設(shè)計(jì)為4個(gè)。

　　3.彈簧減震器類型的選擇：

　　大部分情況下，彈簧減震器的功能和作用都是一樣的，不同類型的減震器的差別在于外形結(jié)不同而已。限制型彈簧減震器簡(jiǎn)單介紹如下：

　　限制型彈簧減震器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于設(shè)有限制減震器高度的裝置，這一特點(diǎn)有利于應(yīng)用在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)重量變化較大的設(shè)備，避免減震器安裝后，機(jī)器的高度發(fā)生較大變化，而引起設(shè)備某些結(jié)構(gòu)受到破壞。例：冷卻水塔、水冷機(jī)組等大型設(shè)備。