冷卻塔的落水噪聲和其防治措施,冷卻塔噪聲控制方案

1.冷卻塔落水噪聲檢測(cè)

在距離進(jìn)風(fēng)口底部邊緣5m處，即一般倒T型塔基礎(chǔ)的水池邊緣處，測(cè)高點(diǎn)為1.2 米 [1]。自然通風(fēng)冷卻塔的實(shí)測(cè)噪聲及其頻譜。

2.冷卻塔落水噪聲的聲源特征

聲源屬性：噪聲源為落水區(qū)下方巨大的圓形水面，這是塔內(nèi)冷卻落水與冷卻塔內(nèi)落水的較大差異池水。液體與連續(xù)區(qū)域碰撞產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)水噪聲；它是除機(jī)械噪聲、空氣動(dòng)力噪聲和電磁噪聲之外的一種特殊噪聲。

落水沖擊瞬時(shí)速度：7-8 m/s[2]

聲源聲級(jí)：約80 db(a)。

頻譜：音頻頻率分布呈現(xiàn)以高頻（1000-16 000 Hz）和中頻（500-1000 Hz）分量為主的峰形曲線；峰值位于 4 000 Hz 左右。

聲速：c=340米/秒。

波長(zhǎng)：λ=c/f； 1.36m（250Hz）～o.02m（1000Hz），主要為0.085m（4000Hz）。

3.冷卻塔落水噪聲的影響范圍

3.1 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的傳播過(guò)程衰減隨能量分布擴(kuò)大的規(guī)律，其“點(diǎn)聲源”的距離衰減規(guī)律為距離每增加=20lg(r2/r1)=6db。

落水聲的聲源是一個(gè)內(nèi)置的圓形水面，空腔內(nèi)的聲波通過(guò)進(jìn)風(fēng)口向外傳播，所以進(jìn)風(fēng)口可以看作是聲音的邊緣聲源，其巨大而特殊的彎曲出聲口根據(jù)“點(diǎn)聲源”的距離衰減規(guī)律，“附近區(qū)域”的聲波不會(huì)立即衰減。 “線聲源”的距離衰減（距離每增加一倍衰減3分貝）是一個(gè)有規(guī)律距離衰減的過(guò)渡區(qū)。只有當(dāng)聲接收點(diǎn)（測(cè)點(diǎn)）向外移動(dòng)時(shí)，冷卻塔環(huán)形進(jìn)風(fēng)口才算作一個(gè)“點(diǎn)””外后方，聲波根據(jù)“點(diǎn)聲源”的距離衰減規(guī)律開(kāi)始衰減”。因此，在“點(diǎn)聲源”以外的范圍內(nèi)，只要已知某一測(cè)點(diǎn)的聲級(jí)，即可根據(jù)上述公式求得任意一點(diǎn)的聲級(jí)。

p>3.2 冷卻塔起始位置為“點(diǎn)聲源”

根據(jù)已有的距離衰減實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，分析各起始位置d（將進(jìn)風(fēng)口視為聲源的邊緣) 由定律可知，冷卻塔作為“點(diǎn)聲源”的初始位置d可由下式估算：

d=a1/2/4

式中：a——冷卻塔面積，m2。

取我國(guó)常見(jiàn)范圍內(nèi)的2 000 m2（宜化電廠）～9 000 m2（吳涇電廠）冷卻塔例如，“點(diǎn)聲源”的起始位置為d點(diǎn)（以風(fēng)口下緣為起始點(diǎn)），分別為11.18m和23.72m?？梢钥闯?，基本上所有的冷卻塔在距離塔25m處（從進(jìn)風(fēng)口底部邊緣開(kāi)始）的噪聲測(cè)點(diǎn)都可以看作是“點(diǎn)聲源”。

3.3 冷卻塔噪聲影響范圍評(píng)價(jià)

雖然冷卻塔噪聲級(jí)的最大值在工業(yè)噪聲中不是很大，但其聲能也隨著距離的增加而增加。每增加一倍衰減6分貝（“點(diǎn)聲源”），但由于其聲源巨大，其衰減從較遠(yuǎn)距離（25m）開(kāi)始，增加三倍時(shí)已達(dá)到200m，僅為200m與 25m 相比。它下降了18分貝，因此其影響范圍遠(yuǎn)大于一般工業(yè)噪音。仍以2 000～9 000 m2冷卻塔為例，實(shí)測(cè)25 m處（“點(diǎn)聲源”外，從進(jìn)風(fēng)口底部邊緣開(kāi)始）的聲級(jí)分別為71.7和77.ldb（a )，若按“點(diǎn)聲源”的距離衰減規(guī)律，即距離每增加一倍聲能衰減6分貝，則50米處的聲級(jí)應(yīng)分別為65.7和71.ldb(a)； 100米處的聲級(jí)應(yīng)分別為59.7和65.ldb(a)； 200 米處的聲級(jí)應(yīng)分別為 53.7 和 59.ldb(a)，220 米處的聲級(jí)應(yīng)分別為 52.9 和 58.3 db(a)。這是對(duì)噪聲影響范圍（強(qiáng)度）的大概評(píng)估，包括目前常見(jiàn)的各類鐵塔的范圍。通過(guò)這種方法，我們可以根據(jù)在10-25米（每個(gè)塔的大小對(duì)應(yīng)的“點(diǎn)聲源”的起始位置）的遠(yuǎn)程測(cè)量點(diǎn)測(cè)量的聲級(jí)來(lái)評(píng)估各種塔型（單塔）的聲級(jí)。塔及其塔型）。噪聲影響范圍（速度）。但這只是理想條件下的一種簡(jiǎn)單粗略的評(píng)價(jià)方法。在實(shí)際廠房環(huán)境中，由于水池水位變化、噴水密度變化、地表地形、障礙物分布、塔架分布、風(fēng)向風(fēng)力、氣候溫度等聲源，實(shí)際分布和各種冷卻塔噪聲的衰減規(guī)律會(huì)有所不同。根據(jù)吳涇電廠9 000 m2冷卻塔落水噪聲實(shí)測(cè)[4]，距塔220 m處的聲接收點(diǎn)實(shí)測(cè)噪聲值為55.4～58.3 db(a)（另測(cè)試結(jié)果為61.9 db(a)，估計(jì)受順風(fēng)影響)，這與我們根據(jù)25 m處實(shí)測(cè)聲級(jí)計(jì)算得出的220 m處58.3 db(a)的結(jié)果非常吻合。圖2顯示了冷卻塔噪聲的影響范圍。從圖2中可以看出，由于冷卻塔聲源巨大，在距離進(jìn)風(fēng)口10-25 m范圍內(nèi)噪聲級(jí)衰減非常緩慢，聲級(jí)衰減理論值在“表面聲源”的距離范圍為零。但對(duì)于一個(gè)小尺度（1m左右）的一般聲源，由于沒(méi)有“面聲源”和“線聲源”的衰減形式，聲源的聲級(jí)按照“點(diǎn)聲源”衰減“一開(kāi)始。率迅速下降。

4.冷卻塔噪聲控制的基本途徑和方法

大型冷卻塔噪聲屬于中高頻穩(wěn)態(tài)噪聲，聲源的“標(biāo)稱聲級(jí)”為80分貝（一）周圍，??原則上，冷卻塔噪聲控制的目標(biāo)應(yīng)是將受噪聲干擾影響的聲點(diǎn)的噪聲級(jí)控制在與當(dāng)?shù)丨h(huán)境相對(duì)應(yīng)的國(guó)家噪聲標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

4.1治理方法

根據(jù)噪聲的機(jī)理和傳播方式，冷卻塔噪聲的控制可歸結(jié)為塔內(nèi)和塔外兩種基本方式。在塔外傳聲路徑上有聲波阻隔（隔聲）、聲波吸收（沿途結(jié)合吸收和衰減）和距離衰減（聲能擴(kuò)散）三種方式。其中，以聲波吸收為輔的聲波屏障是鐵塔外部處理的主要手段。無(wú)論是塔內(nèi)聲源處理技術(shù)，還是國(guó)外已經(jīng)應(yīng)用的外置聲波屏障技術(shù)，在我國(guó)的應(yīng)用還處于起步階段，缺乏實(shí)際應(yīng)用。經(jīng)驗(yàn)。以下列表總結(jié)并推薦了幾種供工程參考的冷卻塔噪聲控制技術(shù)，它們各自的特點(diǎn)和適用性。

4.2塔內(nèi)聲源處理

dy-1型冷卻塔落水消能降噪裝置主要由“支撐架”和“落水能”兩部分組成耗散降噪器”的大部分組成。 “支撐架”可分為浮動(dòng)式和固定式。 “落水消能降噪器”以六角蜂窩斜管為主體，層高18厘米。由四個(gè)功能段組成：垂直導(dǎo)向段、靜音擦粘傾斜段、粘性減速傾斜段、疏散溢流偏轉(zhuǎn)段。作品。

4.2.3材料選擇

漂浮消能降噪裝置主要由塑料件或玻璃鋼件（受壓件）經(jīng)擠壓、注射或熱壓而成- 按下。其材料特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)輕、搬運(yùn)方便、安裝方便、防腐耐用。

固定式落水消能降噪裝置的上支撐架和降噪器材料與漂浮式相同，不同之處在于主副支撐梁固定底部是鋼制的。經(jīng)防腐處理的型鋼（q235）具有強(qiáng)度高、剛性好等特點(diǎn)。

4.2.4降噪效果

在落差h=6m，噴水密度q=8t/(m2·h)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，冷卻塔模擬墜落water 聲源與降噪裝置的聲級(jí)和頻譜測(cè)試結(jié)果對(duì)比見(jiàn)圖3[5]。降噪器去除落水聲源的高頻成分。浮動(dòng)水消能降噪裝置260元/m2，固定式水消能降噪裝置300元/m2

4.3塔外傳聲聲屏障

4.3.1 降噪原理

聲波在傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，會(huì)發(fā)生反射、透射和繞射三種現(xiàn)象。聲屏障是插入聲源和聲接收點(diǎn)之間，阻擋和吸收從聲源直達(dá)聲波接收點(diǎn)的聲波，使一部分聲波被阻擋和反射，一部分聲波被阻擋和反射的設(shè)施。聲波經(jīng)吸收衰減（極?。┖笸ㄟ^(guò)屏幕傳播，屏幕頂部衍射等附加衰減形式到達(dá)收音點(diǎn)，從而降低收音點(diǎn)的噪聲影響，達(dá)到收音的目的降噪。

4.3.2 形態(tài)結(jié)構(gòu)

聲屏障的結(jié)構(gòu)可分為地上和地下兩部分。包括斜撐），頂部為扇形吸音體或內(nèi)斜檐；地下部分為承重、抗傾覆（風(fēng)荷載）地基。

原則上，屏障的高度和寬度應(yīng)為阻隔從聲源到聲接收點(diǎn)的直達(dá)聲波的最小值。一般來(lái)說(shuō)，為了提高屏蔽效果，屏障的高度通常不低于進(jìn)風(fēng)口高度的1.3倍；為避免影響進(jìn)風(fēng)口，擋板與進(jìn)風(fēng)口的距離通常不小于進(jìn)風(fēng)口高度的2倍。

4.3.3材料選擇

聲屏障地上部分即屏蔽層，可采用磚墻、薄鋼板、鋁合金、玻璃鋼、聚碳酸酯塑料等抗老化。防腐材料；聲屏障的地下部分，即地基，主要由混凝土和鋼材制成。

4.3.4 降噪效果

聲波遇到屏障的衍射現(xiàn)象會(huì)削弱聲屏障的隔聲效果，而衍射能力與頻率有關(guān)的聲波，所以聲屏障的降噪效果與聲波的頻率，即波長(zhǎng)有很大的關(guān)系。聲屏障對(duì)波長(zhǎng)較短、不易繞射的高頻波的屏蔽作用非常顯著，能在屏障后形成長(zhǎng)長(zhǎng)的聲影區(qū)；而對(duì)具有強(qiáng)繞射能力的低頻波的屏蔽作用非常有限。當(dāng)然，繞射聲波對(duì)受聲點(diǎn)的影響也可以通過(guò)增加屏障高度來(lái)減弱。由于聲屏障對(duì)高頻聲波具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分量為主，因此利用聲屏障隔離和吸收直達(dá)聲波。冷卻塔聲源到受聲點(diǎn)的聲波能達(dá)到一定程度。降噪效果。

聲屏障的降噪效果在聲影區(qū)靠近屏障的局部區(qū)域最好，可達(dá)約25 db(a)[3]，以廠界為基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果然而，聲影區(qū)外的降噪水平會(huì)因?yàn)橹蓄l繞射聲波的到來(lái)而反彈，但對(duì)于高頻波，衰減一般可以達(dá)到10-15 db(a) [6] （不包括距離衰減部分），但由于冷卻塔落水噪聲中仍含有中頻成分，其降噪效果會(huì)大打折扣。這樣，對(duì)于廠外的聲音接收點(diǎn)，為了獲得滿意的降噪效果，應(yīng)該在不影響進(jìn)風(fēng)的情況下，通過(guò)增加屏障高度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。