冷卻塔的工作原理冷卻塔原理
冷卻塔噪音是如何產(chǎn)生的？冷卻塔噪音是指冷卻塔運(yùn)行時風(fēng)機(jī)的進(jìn)排氣和減速噪音、噴水噪音、水泵噪音等電機(jī)運(yùn)行時的、管道、閥門、塔體方向。外部輻射噪聲。
冷卻塔結(jié)構(gòu)
冷卻塔結(jié)構(gòu)組成及功能：支架和塔體：外部支撐；
填料：為水和空氣提供盡可能大的換熱面積；
冷卻水箱：位于冷卻塔底部，接收冷卻水；
除水器：回收氣流帶走的水滴；
進(jìn)風(fēng)口：冷卻塔進(jìn)風(fēng)口；
百葉窗：平均進(jìn)氣流量，保留塔內(nèi)的水；
噴水裝置：噴灑冷卻水；
風(fēng)機(jī)：向冷卻塔送風(fēng)；
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軸流風(fēng)機(jī)用于引風(fēng)冷卻塔；
軸流/離心風(fēng)機(jī)用于強(qiáng)制通風(fēng)冷卻塔。
冷卻塔是利用空氣與水直接或間接接觸來冷卻水的裝置。它利用水作為循環(huán)冷卻劑，吸收設(shè)備的熱量并將其排放到大氣中，從而降低塔內(nèi)溫度并使冷卻水可回收利用。 |
冷卻塔結(jié)構(gòu)< /p>冷卻塔噪聲源處冷卻塔噪聲源一般由以下四部分組成： 1、風(fēng)機(jī)進(jìn)、排氣管噪聲； 2、灑水噪聲； 3、風(fēng)機(jī)減速機(jī)及電機(jī)噪音； 4.冷卻塔水泵、管道和閥門噪聲。
冷卻塔聲音來源
聲源的屬性：噪聲源是一個非常大的圓形水面落入水域，是落入水域的液體之間大面積連續(xù)碰撞而形成的穩(wěn)定的水噪聲。冷卻塔內(nèi)的水及水面；它是除機(jī)械設(shè)備噪聲、空氣動力噪聲、電磁噪聲之外的一類特殊噪聲。聲源處的特征： 聲源處的聲級：約80dB(A)。頻譜：音頻分布呈以高頻（1000-16000Hz）和中頻（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：λ=c/f； 1.36m（250Hz）～0.02m（1000Hz），主要為0.085m（4000Hz）。最常見的兩種噪聲源是風(fēng)扇噪聲：聲波波長大，穿透能力強(qiáng)，聲音衰減不明顯，綜合治理難度大。空氣在冷卻塔頂部風(fēng)道內(nèi)形成紊流和摩擦引起的壓力擾動，形成噪聲。同時，葉片與空氣的相互作用形成振動，并向外輻射噪聲。風(fēng)扇的空氣動力噪聲是一般聲源。最常見的兩種落水噪聲源：一般頻率較高，綜合治理相對容易。冷卻塔的冷卻循環(huán)水通過填料層自由落體至水槽，形成沖擊噪聲。的強(qiáng)度與落入水中的速度的平方成正比。檢測結(jié)果顯示，落水A聲級噪聲超過70dB，應(yīng)是冷卻塔需要綜合治理的噪聲源之一。
聲波落入水中的距離衰減規(guī)律噪聲隨距離的衰減特性符合半球面波在傳播過程中隨著能量分布的增加而衰減的規(guī)律，距離衰減規(guī)律其“點聲源”的距離每增加一倍，聲能就衰減6dB。計算表達(dá)式為： L1－L2=20lg(r2/r1) 式中：L1、L2——距聲源邊緣由近到遠(yuǎn)的兩個測量點的聲級值，dB； r2/r1——far ，最近的兩個測量點到聲源邊緣的距離之比。當(dāng)r2/r1=2時，lg(r2/r1)=0.3010，所以L1-L2=20lg(r2/r1)=6dB。冷卻塔作為“點聲源”的起止位置是根據(jù)現(xiàn)有距離衰減實測數(shù)據(jù)，分析各起止位置d的規(guī)律（以進(jìn)風(fēng)口為聲源邊緣）聲源）表明，冷卻塔的起止位置d為“點聲源”，可用下式估算： d=a1/2/4 式中：a——冷卻塔面積，m2。以我國現(xiàn)階段常見的2000m2冷卻塔為例，“點聲源”起止位置d（從進(jìn)風(fēng)口底緣開始）為11.18m。不難看出，大多數(shù)建在距塔12m處（從進(jìn)風(fēng)口底邊開始）的噪聲測量點均可將所有冷卻塔視為“點聲源”，如根據(jù)距離衰減規(guī)律的“點聲源”。也就是說，距離加倍時聲能衰減6dB，50m處聲級應(yīng)為65.7、71.ldB(A)； 100m處的聲級應(yīng)為59.7和65.ldB(A)；聲級應(yīng)分別為53.7和59.ldB(A)，按公式計算220m處聲級應(yīng)為52.9和58.3dB(A)。這是對噪聲影響范圍（強(qiáng)度）的粗略評估，其中包括現(xiàn)階段常見的各類塔的范圍。借助該方法，我們可以根據(jù)10-25m遠(yuǎn)測點測量的聲級（“點聲源”對應(yīng)的起止位置）來評估各種塔型（單塔）的噪聲影響。每個塔的尺寸及其塔類型）范圍（強(qiáng)度）。但這只是理想條件下的一種簡單粗暴的評價方法。降噪的基本原理當(dāng)聲波在傳播過程中遇到障礙物時，會發(fā)生三種現(xiàn)象：反射、透射和衍射。聲屏障是在聲源和聲接收點之間插入設(shè)施，阻擋和吸收從聲源到聲接收點的直達(dá)聲波，使部分聲波被阻擋和反射，部分聲波被阻擋和反射。聲波透過屏體后被吸收衰減（很小）并以屏頂繞射等附加衰減形式到達(dá)收聲點，從而減少收聲點的噪聲影響，達(dá)到降噪的目的減少。風(fēng)機(jī)低頻降噪措施應(yīng)注意以下幾點：
1．扇葉端面應(yīng)在同一平面內(nèi)，否則會形成紊流噪聲。2.提高整機(jī)部件的加工和安裝精度，同時也降低了風(fēng)機(jī)的噪音。
3.寬刃采用大圓弧過渡，其形狀類似圓角矩形。適用于低速驅(qū)動，滿足高效、降噪的要求。
4.為了提高轉(zhuǎn)子平衡精度，應(yīng)先進(jìn)行靜態(tài)校準(zhǔn)，然后再進(jìn)行動平衡校準(zhǔn)，以減少振動以及由此產(chǎn)生的風(fēng)扇葉片的擾動噪聲。
5.扇葉外緣與機(jī)殼之間的間隙應(yīng)恒定，否則會產(chǎn)生不均勻擾動和周期性脈動噪聲。因此，必須控制外緣的徑向跳動。6.采用均流收縮線，使均勻風(fēng)速場最大化，使風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的渦流最小化，保證軸流風(fēng)機(jī)的正常工作狀態(tài)。
7.消聲器的選擇非常關(guān)鍵。一般來說，消聲器對中低頻噪聲沒有明顯的影響。電阻式消聲器處理效果較好，但頻率選擇性很強(qiáng)，所以一般情況下選用阻抗復(fù)合式消聲器。
8.阻抗復(fù)合消聲器是指將吸聲與聲反射適當(dāng)結(jié)合起來的消聲器。同時具有電阻式消聲器消除中高頻噪聲和電阻式消聲器消除中低頻噪聲的特點，具有寬頻帶的降噪效果。
9.翼型葉片比等厚度板狀葉片氣流擾動更小，特別是大型風(fēng)葉片，在較高速度下，具有較高的升力系數(shù)和較大的迎角。有利于減少周期性擾動和尾渦，可以實現(xiàn)大量的降噪，并且具有良好的氣動性能。
10.增大葉輪直徑，降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，降低圓周速度。根據(jù)冷卻塔的特點和節(jié)能要求，增大葉輪直徑，降低出口動壓，從而達(dá)到節(jié)能降噪的要求。降低外圍速度也是降低風(fēng)扇噪音的有效方法之一。高頻落水噪聲的降噪措施落水噪聲控制起來比較容易，但要注意隔音，避免影響散熱性能。要綜合考慮熱性能和功率性能。如果結(jié)構(gòu)不合理，就達(dá)不到降噪的目的。如果流阻過大，會影響冷卻塔的運(yùn)行，降低冷卻能力。如果電源性能設(shè)計不好，也會增加阻力，甚至產(chǎn)生混響噪聲，所以在處理過程中要綜合考慮。
1.增加填料厚度，改善填料布局；
2．在進(jìn)風(fēng)口處增加拋物線形徑向聲屏障，使進(jìn)風(fēng)口不受影響，落水的噪音也不會直接向外輻射。
3.在填料與接水盤水面之間懸浮“雪花”（因其形狀像雪花而得名，由高壓聚乙烯直徑水平壓力形成），可減少水滴差，使水滴可以減少噴水的噪音。 4、受水面鋪設(shè)聚氨酯多孔泡沫塑料。這是一種專門用于冷卻塔降噪的新型材料。它不僅具有一般泡沫塑料的柔軟性，而且具有多孔漏水的透水性，可以減少落水的沖擊噪音。其他幾種常見的冷卻塔降噪方法導(dǎo)聲板法（消聲彎頭）
導(dǎo)聲板法及其特點在冷卻塔進(jìn)風(fēng)口安裝導(dǎo)聲板，通過導(dǎo)聲板的消聲作用消聲導(dǎo)葉，以減少冷卻塔噪聲對外界的影響，又稱消聲法。加裝進(jìn)、排氣消聲器也會影響通風(fēng)效果，所以除了對消聲器的要求外，通風(fēng)阻力也要小。理論和實驗表明其降噪量可達(dá)35dB(A)，甚至更高；降噪15-2OdB(A)時，相當(dāng)于聲屏障的成本，并且是唯一能降低噪音20dB(A)以上的。可選方案；結(jié)構(gòu)緊湊，不占用建筑物額外空間，基本無需維護(hù)。
消聲導(dǎo)流板法（吸聲彎頭）
隔音屏障一般設(shè)計成距冷卻塔進(jìn)風(fēng)口的距離大于空氣的高度冷卻塔入口處，屏障高度等于屏障到進(jìn)風(fēng)口的距離。降噪效果一般為10-15dB(A)，理論降噪可在2OdB(A)左右，但存在聲波繞射問題。聲影區(qū)域范圍內(nèi)降噪效果較好，衍射區(qū)域和聲音明亮區(qū)域降噪效果較差，影響區(qū)域的噪聲很難降低20dB(A)在實際工程中；對通風(fēng)影響小，維護(hù)比較簡單；建筑聲屏障的技術(shù)要求不高，但結(jié)構(gòu)要求相當(dāng)高，且投資成本隨著高度的增加呈指數(shù)級增長；
隔聲屏障方法及其特點：
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冷卻塔聲屏障
隔音聲屏障的結(jié)構(gòu)可分為地上和地下兩部分，地上部分是厚度約20厘米的巨型連續(xù)面板立面（包括斜撐），起到屏蔽作用聲波，其頂部為扇形吸聲體或內(nèi)斜屋檐；地下部分為承重、抗傾覆（風(fēng)荷載）基礎(chǔ)。
聲屏障的降噪效果聲波遇到屏障的繞射現(xiàn)象會減弱聲屏障的隔聲效果，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和波長有很大關(guān)系。聲屏障對波長短、難繞射的高頻波的屏蔽作用非常顯著，能在屏障后面形成較長的聲影區(qū)；而對繞射能力強(qiáng)的低頻波的屏蔽作用則十分有限。當(dāng)然，也可以通過增加屏障的高度來減弱衍射聲波對聲音接收點的影響。由于聲屏障對高頻聲波有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，因此使用聲屏障可以達(dá)到一定的降噪效果影響。
聲屏障的降噪效果在聲影區(qū)域內(nèi)靠近屏障的局部區(qū)域最好，可達(dá)25分貝
聲影外的降噪水平區(qū)域由于中頻繞射聲波到來而反彈，但對于高頻波來說，衰減一般可以達(dá)到10-15dB。
但是，由于冷卻塔落水噪聲中仍含有中頻成分，其降噪效果會打折扣。對于建筑物外的聲音接收點，為獲得滿意的降噪效果，應(yīng)在不影響進(jìn)風(fēng)的情況下，通過增加屏障高度進(jìn)行調(diào)整。
安裝隔音屏障時主要注意的是，隔音屏障與冷卻塔百葉進(jìn)風(fēng)口的距離為1m左右，以保證冷卻塔的空氣交換進(jìn)風(fēng)口冷卻塔不堵塞，使冷卻塔的冷卻效果更好。
為防止噪聲繞射影響消聲導(dǎo)葉的聲學(xué)效果，可在消聲導(dǎo)葉附近安裝一定長度的聲屏障，起到輔助降噪作用。
在冷卻塔噪聲治理工程中，聲屏障是常用的降噪措施。但冷卻塔周圍使用聲屏障會帶來一系列問題，必須注意以下三點：
1．一般冷卻塔的聲屏障只能設(shè)置在一側(cè)，最多只能布置成L形。噪聲影響居民范圍廣，設(shè)置屏障效果并不理想。
2.一般來說，增加聲屏障會影響冷卻塔的正常進(jìn)風(fēng)，影響冷卻效果。這取決于原來選擇的冷卻塔容量是否充足，否則應(yīng)謹(jǐn)慎使用。3.冷卻塔聲屏障的高度和寬度一般較大，且大多安裝在高處，風(fēng)壓較大。施工時要考慮原建筑是否堅固，是否有安裝位置。
落水降噪法及其特點：即在冷卻塔底部水面上方安裝落水消能降噪材料，從源頭上降低噪聲源。降噪效果一般為6-10dB(A)；初期投資小，對通風(fēng)散熱無影響；缺點是降噪量小，部件容易損壞，維護(hù)工作量大，需要持續(xù)投資，還可能造成凝結(jié)管道堵塞的問題。
“落水消能降噪裝置”外形為六邊形蜂窩斜管，層高18cm。段和其他四個功能段。
彈簧減震器
選擇彈簧減震器的方法：1．彈簧減震器載荷范圍的選擇
設(shè)備工作重量M*130%/安裝減震器數(shù)量N=彈簧減震器載荷范圍；
示例：風(fēng)機(jī)運(yùn)行重量為：5噸；單風(fēng)扇需安裝4個彈簧減震器；單個彈簧減震器的負(fù)載是多少？
根據(jù)公式可得：5000公斤*130%/4=1625公斤
根據(jù)彈簧減震器的參數(shù)，得出彈簧的規(guī)格參數(shù)減震器可以找到適合機(jī)器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：
具體方法是，如果設(shè)備制造商提供了這個數(shù)據(jù)，則按照制造商的規(guī)定執(zhí)行；一般情況下，減震器安裝間隔不超過2M，彈簧減震器的數(shù)量可據(jù)此計算。考慮到設(shè)備的穩(wěn)定性，每個冷卻塔的減震設(shè)計為4級。
3．彈簧減震器類型的選擇：
大多數(shù)情況下，彈簧減震器的功能和作用是相同的，不同類型減震器的區(qū)別只是形狀不同。有限彈簧減震器簡介如下：
有限彈簧減震器的結(jié)構(gòu)特點是裝有限制減震器高度的裝置。減震器安裝后，機(jī)器的高度會發(fā)生較大變化，導(dǎo)致設(shè)備部分結(jié)構(gòu)損壞。示例：冷卻水塔、水冷機(jī)組等大型設(shè)備。
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