張雷　金瑟　高紅玲

摘要：冷卻塔噪音對(duì)周邊的環(huán)境影響已經(jīng)被越來越多的人們所重視，因此我們根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，就冷卻塔噪聲的成因、性質(zhì)進(jìn)行了分析，并提出防治措施。

關(guān)鍵詞：冷卻塔 噪聲 治理措施

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑的不斷發(fā)展，冷卻塔一般安裝在高層樓宇的樓上或者6-8層露臺(tái)平臺(tái)上，而主要的噪聲為風(fēng)機(jī)噪聲、塔體振動(dòng)噪聲和淋水噪聲等。因此，我們需要對(duì)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)排風(fēng)口噪聲達(dá)到在65dB（A）以上，疊加冷卻塔塔體噪聲和落水噪聲后，在冷卻塔1m處的噪聲級(jí)一般會(huì)達(dá)到78-83dB（A）。噪聲對(duì)高層建筑的客戶以及周圍居民區(qū)危害較大，妥善處理好冷卻塔噪聲對(duì)周圍環(huán)境的影響問題已成為環(huán)保綜合治理的熱點(diǎn)。

1 冷卻塔噪聲源分析

冷卻塔是一種熱交換設(shè)備，它的聲源有三方面：其一是風(fēng)機(jī)噪聲，主要分為散熱風(fēng)機(jī)的機(jī)械噪聲和風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣空氣動(dòng)力性噪聲，特性為低頻。其二是水泵、配管和閥門引起的塔體振動(dòng)，從而產(chǎn)生輻射噪聲。其三是冷凝器的布水系統(tǒng)和收水系統(tǒng)產(chǎn)生的落水噪聲。

冷卻塔風(fēng)機(jī)噪聲頻譜一般呈低頻性，而典型的淋水噪聲頻譜特性呈寬頻帶。但是實(shí)際測(cè)得冷卻噪音的頻率較低，因此很多人認(rèn)為冷卻塔的主要噪聲是風(fēng)機(jī)噪聲。[1]

1.1 冷卻塔風(fēng)機(jī)噪聲 安裝在冷卻塔上部的風(fēng)機(jī)主要是逆向抽出的，以此來達(dá)到降溫的目的[2]。而風(fēng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生空氣動(dòng)力性噪聲，旋轉(zhuǎn)中的多個(gè)葉片作用于氣流，然后引起氣壓和運(yùn)動(dòng)速度呈脈動(dòng)變化產(chǎn)生的，其旋轉(zhuǎn)部件的不平衡會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)，從而產(chǎn)生振動(dòng)噪聲。

1.2 冷卻塔落水噪聲 冷卻塔的循環(huán)水從上部噴淋管流下，經(jīng)過自由落體會(huì)產(chǎn)生沖擊噪聲，與落水速度的平方成正比，與撞擊水面的四次方成反比[3]。

1.3 冷卻塔塔體噪聲 冷卻塔塔體機(jī)械的噪聲主要來源于機(jī)器部件的振動(dòng)。機(jī)器的零件都會(huì)在工作中發(fā)生彈性變形，然后產(chǎn)生振動(dòng)。具有彈性的機(jī)械部件將振動(dòng)能量傳播到輻射表面時(shí)，就會(huì)經(jīng)過空氣傳播出去，形成機(jī)械噪聲。

塔噪聲的頻率成分較復(fù)雜，噪聲在各頻段的能量都較大，且以低頻成分為主。根據(jù)冷卻塔噪聲頻率特性分析，以及噪聲的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，通過聲學(xué)計(jì)算消聲量、隔聲量，提出了通過設(shè)置消聲器、聲屏障等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻塔噪聲污染進(jìn)行綜合治理。

2 冷卻塔噪聲控制方案

基于對(duì)酒店冷卻塔的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與分析，在不影響冷卻塔散熱的前提下，通過聲學(xué)計(jì)算，提出了其冷卻塔噪聲綜合治理方案：①在軸流風(fēng)機(jī)出口設(shè)置消聲器，可以有效阻止噪聲能量的傳播。②對(duì)冷卻塔原有導(dǎo)流帽進(jìn)行吸聲處理，在不影響風(fēng)量的情況下，有效吸收透射的噪聲能量。③冷卻塔周圍設(shè)置吸-隔組合式聲屏障，確保所有噪聲敏感點(diǎn)都處于聲屏障的聲影區(qū)內(nèi)。④在軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口設(shè)置百葉式吸聲結(jié)構(gòu)，在保證冷卻塔散熱的同時(shí)，有效阻止噪聲能量向外傳播。⑤根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)中所有的降噪設(shè)施都需要進(jìn)行防塵、防潮處理。

3 冷卻塔風(fēng)機(jī)消聲器的設(shè)計(jì)

冷卻塔主要的噪聲源就是風(fēng)機(jī)，而且噪聲頻率以低頻為主。根據(jù)實(shí)際情況，我們可以通過在風(fēng)機(jī)出口處加消聲器達(dá)到降噪的目的。我們常說的消聲器主要是阻性消聲器、抗性消聲器和排空消聲器三大類。而消聲器的設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面：①消聲片半厚度。吸聲材料大多數(shù)選用的是超細(xì)的玻璃棉、玻璃纖維絲和毛氈等材料，為了能夠計(jì)算出消聲片的厚度，則需要根據(jù)共振頻率的常數(shù)關(guān)系。②氣流通道截面面積。氣流通道的寬度減少，就會(huì)提高消聲器的消聲量，縮小消聲器的幾何尺寸，因此，在不能降低流速的情況下，氣流通道總截面積等都會(huì)與之相連接。③消聲器長度l。根據(jù)片式消聲器消聲量計(jì)算公式：ΔL=A（α）·■。ΔL——消聲器的消聲量；l——消聲器長度；消聲器進(jìn)口端的噪聲源主要是從出口段發(fā)出來的，因此出口端的噪聲頻譜由GB3096-93《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中2類標(biāo)準(zhǔn)要求確定。

4 聲屏障設(shè)計(jì)

由于冷卻塔軸流風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口安裝排氣消聲器，阻斷了噪聲的路徑，因此為了保證冷卻塔能夠很好地散熱，不能對(duì)其進(jìn)行封閉式隔聲處理。為此，我們采用設(shè)置組合式聲屏障的方法阻止噪聲能量傳播。其特點(diǎn)設(shè)計(jì)如下：①為了保證所有噪聲敏感點(diǎn)處于屏障的屏蔽區(qū)，從而獲得最佳去噪效果，需要根據(jù)科學(xué)的計(jì)算得出。②聲屏障下面以隔聲設(shè)計(jì)為主，同時(shí)考慮到聲波的繞射，聲屏障頂端1m采用吸-隔組合式結(jié)構(gòu)，以獲得最佳的降噪效果。吸-隔組合式聲屏障吸聲壁體選用寬頻帶組合式吸聲板；隔聲壁體采用雙層板隔聲結(jié)構(gòu)，外層設(shè)置阻尼隔聲板，內(nèi)層設(shè)置中阻尼隔聲材料，兩層隔聲材料間留有2-3mm空氣層。③在聲屏障的風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置折板式吸聲結(jié)構(gòu)，以便在保證冷卻塔散熱的前提下獲得最佳的去噪效果。

5 結(jié)論

通過設(shè)置消聲器、聲屏障等技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻塔噪聲污染進(jìn)行綜合治理，并通過驗(yàn)收，測(cè)得各噪聲敏感點(diǎn)噪聲聲壓級(jí)均值達(dá)到GB3096-93《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中2類標(biāo)準(zhǔn)的要求，即晝間60dB（A），夜間50dB（A）。通過實(shí)際測(cè)量的噪聲值，進(jìn)行噪聲處理措施的實(shí)際效果，可以滿足達(dá)標(biāo)的需要。冷卻塔經(jīng)過治理后噪聲達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)并且設(shè)備本體運(yùn)行良好，為冷卻塔及相關(guān)方向噪聲綜合治理提供技術(shù)參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳錦燦.冷卻塔噪聲治理途徑[J].環(huán)境工程，1995，13（2）：41-43.

[2]孔祥軍.冷卻塔噪聲控制特性與分析[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2012，38（9）：71-75.

[3]倪季良.冷卻塔落水噪聲及其防治措施的探討[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2001，01（3）：69-74.