劉忠源

摘 要：隨著社會環(huán)保要求的日益提高，降噪設(shè)施被廣泛使用。在電廠和化工企業(yè)中為了控制機械通風(fēng)冷卻塔的噪聲，采用隔音墻的方式最為常見，通過冷卻塔進風(fēng)口設(shè)置的隔音墻對風(fēng)機風(fēng)量的影響測試，結(jié)合特性曲線，可獲得隔音墻對風(fēng)機風(fēng)量的影響值，為風(fēng)機設(shè)備選型提供主要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：環(huán)保;隔音墻;風(fēng)機風(fēng)量;影響值

機械通風(fēng)冷卻塔的是通過風(fēng)機產(chǎn)生風(fēng)壓，依靠空氣流動將循環(huán)水的熱量散入大氣，冷卻塔空氣流量的高低對于機組發(fā)電效率十分重要。在實際運行過程中，冷卻塔進風(fēng)口經(jīng)常裝有隔音墻[1]，雖然可以起到一定的降噪作用，但也會明顯影響冷卻塔空氣側(cè)阻力特性。

國內(nèi)學(xué)者提出一系列優(yōu)化冷卻塔內(nèi)部空氣動力場的方法[2-5]，但隔音墻的影響被忽略，由于隔音墻是比較重要的降噪措施，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實際工程，在未來冷卻塔噪聲治理中必然是一種主要措施[6]。

本文提出一種在一定精度范圍內(nèi)測算隔音墻對風(fēng)機風(fēng)量影響程度的方法，為現(xiàn)場隔音墻的施工改造提供指導(dǎo)。

1 冷卻塔風(fēng)機風(fēng)壓阻力模型

由《機械通風(fēng)冷卻塔工藝設(shè)計規(guī)范_設(shè)計規(guī)范》中對冷卻塔空氣側(cè)阻力計算的規(guī)定，代入冷卻塔尺寸數(shù)據(jù)，建立空氣側(cè)阻力計算模型。通過模型計算得到的有限個點，得到不同風(fēng)量下對應(yīng)空氣流動阻力的擬合曲線，曲線方程為：

式中：x為風(fēng)機風(fēng)量，萬m3/h;f（x）為冷卻塔通風(fēng)阻力，Pa。

由廠家提供的風(fēng)機特性曲線，擬合得到當前葉片角度下的風(fēng)量風(fēng)壓擬合方程為：

式中：x為風(fēng)機風(fēng)量，萬m3/h;g（x）為風(fēng)機全壓，Pa。

2 隔音墻對風(fēng)機風(fēng)量影響值

由于隔音墻風(fēng)阻較小，采用微壓計測量時受氣流波動影響大，因此隔音墻風(fēng)阻測量的數(shù)據(jù)取中位數(shù)進行計算。在空氣出口側(cè)，隔音墻內(nèi)外空氣全壓差為2 Pa，在空氣入口處，隔音墻內(nèi)外空氣全壓差為25 Pa;實測的風(fēng)量x0為266.8萬m3/h。

當拆除隔音墻時，風(fēng)機工作點的變動情況如圖1所示，圖中曲線1為隔音墻存在時的阻力曲線，3為拆除隔音墻后的阻力曲線，2為風(fēng)機風(fēng)量-阻力特性曲線。曲線1和2交點m為當前運行點，曲線2和3的交點n為拆除隔音墻后的運行點。o為曲線3上某點，線段mo與縱坐標平行，長度代表阻力特性曲線下移距離Δp為27 Pa。

為簡化計算，將mn曲線簡化為曲線2在m點的切線段，將on曲線簡化為曲線3在o點的切線段。則運行點從m變動到n的風(fēng)機風(fēng)量變動值按下式計算：

式中：x0為有隔音墻時測得的風(fēng)機風(fēng)量，萬m3/h;Δp為隔音墻的阻力之和，Pa。

經(jīng)上述方法計算，去除隔音墻后風(fēng)量上升了13.06萬m3/h，即風(fēng)量由266.8萬m3/h升至279.86萬m3/h。

3 結(jié)論

由以上分析知，通過隔音墻內(nèi)外全壓的測量，結(jié)合特性曲線，可較方便的獲得隔音墻對風(fēng)機風(fēng)量的影響值，此值隨著風(fēng)機當前運行點的不同而發(fā)生變動。本文計算方法是經(jīng)過簡化的，在一定范圍內(nèi)精度滿足工程測算要求。

隔音墻對風(fēng)機風(fēng)量的影響在4%～5%，進而通過影響汽機背壓影響機組效率。電廠應(yīng)根據(jù)實際需求分析噪聲與經(jīng)濟上的利弊，采取合理優(yōu)化措施。

參考文獻：

[1]陳振華，管紅軍，張月雷，等.隔音墻對自然通風(fēng)冷卻塔熱力特性的影響[J].電站系統(tǒng)工程，2020，36（3）：17-20+24.

[2]陳友良.基于控風(fēng)和導(dǎo)流機理的濕式冷卻塔內(nèi)部空氣動力場的優(yōu)化與重構(gòu)[D].濟南：山東大學(xué)，2013：1-200.

[3]陳友良，孫奉仲，高明，等.十字隔墻對濕式冷卻塔性能影響的實驗研究[J].中國電機工程學(xué)報，2012，32（11）：28-34+141.

[4]趙元賓，楊志，高明，等.填料非均勻布置對大型冷卻塔冷卻性能的影響[J].中國電機工程學(xué)報，2013，33（20）：96-103.

[5]王明勇，欒俊，劉江.冷卻塔填料布置方式對熱力性能的影響[J].熱力發(fā)電，2018，47（3）：82-87.

[6]劉傳飛.自然通風(fēng)濕式冷卻塔消聲器的氣動性能研究[D].濟南：山東大學(xué)，2013：1-76.