簡(jiǎn)析冷卻塔的落水噪聲和其防治措施,冷卻塔落水標(biāo)準(zhǔn)

1.冷卻塔落水噪聲檢測(cè)

在距進(jìn)風(fēng)口底邊5m處，即一般倒T型塔基礎(chǔ)水池邊緣處，測(cè)高點(diǎn)為1.2m[1]。自然通風(fēng)冷卻塔的測(cè)量噪聲及其頻譜。

2.冷卻塔落水噪聲聲源特征

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)冷卻落水與塔內(nèi)冷卻落水的較大差異。泳池水。具有連續(xù)區(qū)域的液體之間碰撞產(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、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）成分為主的峰形曲線；峰值位于 4 000 Hz 左右。

聲速：c=340 m/s。

波長(zhǎng)：λ=c/f； 1.36m（250 Hz）～o.02 m（1 000 Hz），主要為0.085 m（4 000 Hz）。

3.冷卻塔落水噪聲影響范圍

3.1聲波距離衰減規(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=20lg(r2/r1)=6db。

落水噪聲的聲源是內(nèi)置的圓形水面，腔體內(nèi)的聲波通過(guò)進(jìn)風(fēng)口向外傳播，因此進(jìn)風(fēng)口可以視為聲音的邊緣聲源及其巨大而特殊的弧形出聲口 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3db）是一個(gè)有規(guī)則距離衰減的過(guò)渡區(qū)域。只有當(dāng)聲音接收點(diǎn)（測(cè)量點(diǎn)）移至外部時(shí)，冷卻塔環(huán)形進(jìn)風(fēng)口才可視為“點(diǎn)”后，聲波按照“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)量點(diǎn)的聲級(jí)，就可以根據(jù)上式求得任意點(diǎn)的聲級(jí)。

根據(jù)現(xiàn)有距離衰減實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，分析各起始位置d（將進(jìn)風(fēng)口視為聲源邊緣）由規(guī)律可知，冷卻塔作為“點(diǎn)聲源”的初始位置d可以通過(guò)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)2 000 m2（宜化電廠）～9 000 m2（吳涇電廠）冷卻塔舉例來(lái)說(shuō)，“點(diǎn)聲源”的起始位置為d點(diǎn)（以風(fēng)口底邊為起始點(diǎn)），分別為11.18 m和23.72 m。可見(jiàn)，基本上所有冷卻塔都可以視為“點(diǎn)聲源”，噪聲測(cè)量點(diǎn)位于距塔25 m處（從進(jìn)風(fēng)口底緣開(kāi)始）。

3.3冷卻塔噪聲影響范圍評(píng)價(jià)

雖然冷卻塔噪聲級(jí)在工業(yè)噪聲中的數(shù)值并不是很大，而且其聲能也隨著距離的增加而增大一倍并衰減6 db（“點(diǎn)聲源”），但由于其聲源巨大，其衰減是從比較遠(yuǎn)的距離（25m）開(kāi)始的，三倍時(shí)已達(dá)到200m，與25m相比僅下降18 db，因此其影響范圍比一般工業(yè)噪聲大得多。仍以 2 000-9 000 m2 冷卻塔為例，在 25 m 處（“點(diǎn)聲源”外，從進(jìn)風(fēng)口下緣開(kāi)始）測(cè)得聲級(jí)分別為 71.7 和 77.ldb（ ），如果按照“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，則50m處的聲級(jí)應(yīng)分別為65.7和71.ldb(a)； 100 m 處的聲級(jí)應(yīng)分別為 59.7 和 65.ldb(a)； 200 m 處的聲級(jí)應(yīng)分別為 53.7 和 59.ldb(a)，220 m 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）的粗略評(píng)估，其中包括目前常見(jiàn)的各類鐵塔的范圍。利用該方法，我們可以根據(jù)10-25 m遠(yuǎn)測(cè)點(diǎn)測(cè)量的聲級(jí)（每個(gè)塔的尺寸對(duì)應(yīng)的“點(diǎn)聲源”的起始位置）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)單粗暴的評(píng)價(jià)方法。在實(shí)際廠區(qū)環(huán)境中，由于水池水位變化、噴淋水密度變化、地表地形、障礙物分布、塔臺(tái)分布、風(fēng)向和力度、氣候和溫度等聲源，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)吳涇發(fā)電廠 9 000 m2 冷卻塔落水噪聲實(shí)測(cè)[4]，距塔 220 m 處聲接收點(diǎn)測(cè)得噪聲值為 55.4～58.3 db(a)（另測(cè)試結(jié)果為61.9 db(a)，估計(jì)是受順風(fēng)影響），與我們根據(jù)25 m處實(shí)測(cè)聲級(jí)計(jì)算出的220 m處58.3 db(a)結(jié)果非常吻合。圖2所示為冷卻塔噪聲的影響范圍。從圖2可以看出，由于冷卻塔聲源巨大，在距進(jìn)風(fēng)口10～25 m范圍內(nèi)，噪聲級(jí)衰減非常緩慢，在10～25 m范圍內(nèi)噪聲級(jí)衰減理論值“表面聲源”的距離范圍為零。但對(duì)于一般規(guī)模較?。?m左右）的聲源，由于不存在“面聲源”和“線聲源”的衰減形式，因此聲源的聲級(jí)按照“點(diǎn)聲源”衰減”一開(kāi)始。速率迅速下降。

4.冷卻塔噪聲控制的基本途徑和方法

大型冷卻塔的噪聲屬于中高頻穩(wěn)態(tài)噪聲，聲源的“標(biāo)稱聲級(jí)”為80分貝（a）圍繞冷卻塔噪聲控制的目標(biāo)，原則上應(yīng)將受噪聲干擾影響的聲點(diǎn)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)以內(nèi)。

4.1處理方法

根據(jù)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理和傳播方式，冷卻塔噪聲的控制可歸結(jié)為塔內(nèi)和塔外兩種基本途徑。塔外傳聲路徑有聲波阻擋（隔聲）、聲波吸收（沿途吸收與衰減相結(jié)合）和距離衰減（聲能擴(kuò)散）三種方法。其中，以聲波吸收為輔的聲波屏障是塔體外部處理的主要手段。無(wú)論是塔內(nèi)聲源控制技術(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，因此缺乏實(shí)際應(yīng)用。經(jīng)驗(yàn)。下面總結(jié)并推薦了幾種可供工程參考的冷卻塔噪聲控制技術(shù)，以及它們各自的特點(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”兩部分組成。水消能降噪器”。大部分的組成。 “支撐架”可分為浮動(dòng)式和固定式。 “落水消能降噪器”的形式為六邊形蜂窩斜管為主體，層高18厘米。它由四個(gè)功能段組成：垂直導(dǎo)向段、靜音擦拭傾斜段、粘性減速傾斜段、疏散溢流偏轉(zhuǎn)段。作品。

4.2.3材料選擇

浮動(dòng)消能降噪裝置主要由擠壓、注射或熱壓成型的塑料件或玻璃鋼件（受力件）組成-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浮動(dòng)式相同，不同的是主、副支撐梁固定下部由型鋼制成。防腐處理型鋼（q235）具有強(qiáng)度高、剛性好等特點(diǎn)。

4.2.4降噪效果

在跌落h=6m、噴淋水密度q=8t/(m2·h)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下，冷卻塔模擬跌落水聲源與降噪裝置聲級(jí)及頻譜測(cè)試結(jié)果對(duì)比見(jiàn)圖3[5]。降噪器消除了落水聲源的高頻成分。浮動(dòng)式水上消能降噪裝置260元/m2，固定式水上消能降噪裝置300元/m2

4.3塔外聲傳播隔聲屏障

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、透射和衍射三種現(xiàn)象。聲屏障是插在聲源和聲接收點(diǎn)之間，阻擋和吸收從聲源到聲接收點(diǎn)的直達(dá)聲波的設(shè)施，使部分聲波被阻擋和反射，部分聲波被阻擋和反射。聲波通過(guò)屏幕傳播后被吸收衰減（很?。┎⒁云另斃@射等附加衰減形式到達(dá)收聲點(diǎn)，從而減少收聲點(diǎn)的噪聲影響，達(dá)到收聲的目的。降噪。

4.3.2 形式結(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），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)。

原則上，屏障的高度和寬度應(yīng)限制在隔斷聲源并到達(dá)聲接收點(diǎn)的直達(dá)聲波范圍內(nèi)。一般來(lái)說(shuō)，為了提高屏蔽效果，屏障的高度通常不小于進(jìn)風(fēng)口高度的1.3倍；為了避免影響進(jìn)風(fēng)口，屏障與進(jìn)風(fēng)口之間的距離通常不小于進(jìn)風(fēng)口高度的兩倍。

4.3.3材料選擇

聲屏障的地上部分，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，即基礎(chǔ)，主要由混凝土和鋼材制成。

4.3.4降噪效果

聲波遇到屏障時(shí)會(huì)產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，會(huì)削弱聲屏障的隔聲效果，繞射能力與頻率有關(guān)因此聲屏障的降噪效果與聲波的頻率即波長(zhǎng)有很大關(guān)系。聲屏障對(duì)波長(zhǎng)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(zhǎng)的聲影區(qū)；而對(duì)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(guò)增加屏障的高度來(lái)減弱衍射聲波對(duì)聲音接收點(diǎn)的影響。由于聲屏障對(duì)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，因此采用聲屏障來(lái)隔離和吸收直接聲波。聲波從冷卻塔聲源到收聲點(diǎn)可以達(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)域可達(dá)到25db(a)左右，這是基于廠界的評(píng)價(jià)規(guī)則測(cè)試結(jié)果 但聲影區(qū)以外的降噪水平會(huì)因中頻繞射聲波的到來(lái)而反彈，但對(duì)于高頻波來(lái)說(shuō)，衰減一般可達(dá)到10-15db(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)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)在不影響進(jìn)氣的情況下，通過(guò)增加屏障的高度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。

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文章關(guān)鍵詞: 聲源 噪聲 聲波