簡析冷卻塔的落水噪聲和其防治措施,冷卻塔落水標準

1.冷卻塔落水噪聲檢測

在距離進風口底部邊緣5m處，即一般倒T型塔基礎的水池邊緣處，測高點為1.2 米 [1]。自然通風冷卻塔的實測噪聲及其頻譜。

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，這是塔內冷卻落水與冷卻塔內落水的較大差異池水。液體與連續(xù)區(qū)域碰撞產生的穩(wěn)態(tài)水噪聲；它是除機械噪聲、空氣動力噪聲和電磁噪聲之外的一種特殊噪聲。

落水沖擊瞬時速度：7-8 m/s[2]

聲源聲級：約80 db(a)。

頻譜：音頻頻率分布呈現以高頻（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：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程衰減隨能量分布擴大的規(guī)律，其“點聲源”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內置的圓形水面，空腔內的聲波通過進風口向外傳播，所以進風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“點聲源”的距離衰減規(guī)律，“附近區(qū)域”的聲波不會立即衰減。 “線聲源”的距離衰減（距離每增加一倍衰減3分貝）是一個有規(guī)律距離衰減的過渡區(qū)。只有當聲接收點（測點）向外移動時，冷卻塔環(huán)形進風口才算作一個“點””外后方，聲波根據“點聲源”的距離衰減規(guī)律開始衰減”。因此，在“點聲源”以外的范圍內，只要已知某一測點的聲級，即可根據上述公式求得任意一點的聲級。

根據已有的距離衰減實測數據，分析各起始位置d（將進風口視為聲源的邊緣) 由定律可知，冷卻塔作為“點聲源”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。

取我國常見范圍內的2 000 m2（宜化電廠）～9 000 m2（吳涇電廠）冷卻塔例如，“點聲源”的起始位置為d點（以風口下緣為起始點），分別為11.18m和23.72m。可以看出，基本上所有的冷卻塔在距離塔25m處（從進風口底部邊緣開始）的噪聲測點都可以看作是“點聲源”。

3.3 冷卻塔噪聲影響范圍評價

雖然冷卻塔噪聲級的數值在工業(yè)噪聲中不是很大，但其聲能也隨著距離的增加而成倍衰減6 db（“點聲源”），但由于其巨大的聲源，它的衰減從比較遠的距離（25m）開始，到三倍時已經達到200m，與25m相比只下降了18 db，因此其影響范圍遠大于一般工業(yè)噪聲。仍以2 000～9 000 m2冷卻塔為例，實測25 m處（“點聲源”外，從進風口底部邊緣開始）的聲級分別為71.7和77.ldb（a )，若按“點聲源”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米處的聲級應分別為65.7和71.ldb(a)； 100米處的聲級應分別為59.7和65.ldb(a)； 200 米處的聲級應分別為 53.7 和 59.ldb(a)，220 米處的聲級應分別為 52.9 和 58.3 db(a)。這是對噪聲影響范圍（強度）的大概評估，包括目前常見的各類鐵塔的范圍。通過這種方法，我們可以根據在10-25米（每個塔的大小對應的“點聲源”的起始位置）的遠程測量點測量的聲級來評估各種塔型（單塔）的聲級。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單粗略的評價方法。在實際廠房環(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、風向風力、氣候溫度等聲源，實際分布和各種冷卻塔噪聲的衰減規(guī)律會有所不同。根據吳涇電廠9 000 m2冷卻塔落水噪聲實測[4]，距塔220 m處的聲接收點實測噪聲值為55.4～58.3 db(a)（另測試結果為61.9 db(a)，估計受順風影響)，這與我們根據25 m處實測聲級計算得出的220 m處58.3 db(a)的結果非常吻合。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，在距離進風口10-25 m范圍內噪聲級衰減非常緩慢，聲級衰減理論值在“表面聲源”的距離范圍為零。但對于一個小尺度（1m左右）的一般聲源，由于沒有“面聲源”和“線聲源”的衰減形式，聲源的聲級按照“點聲源”衰減“一開始。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“標稱聲級”為80分貝（一）周圍，??原則上，冷卻塔噪聲控制的目標應是將受噪聲干擾影響的聲點的噪聲級控制在與當地環(huán)境相對應的國家噪聲標準范圍內。

4.1治理方法

根據噪聲的機理和傳播方式，冷卻塔噪聲的控制可歸結為塔內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（沿途結合吸收和衰減）和距離衰減（聲能擴散）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。無論是塔內聲源控制技術，還是國外已經應用的外部聲波屏障技術，在我國的應用還處于起步階段，缺乏實際應用。經驗。以下列表總結并推薦了幾種供工程參考的冷卻塔噪聲控制技術，它們各自的特點和適用性。

4.2塔內聲源處理

dy-1型冷卻塔落水消能降噪裝置主要由“支撐架”和“落水架”兩部分組成水消能降噪劑”。大部分組成。 “支撐架”可分為浮動式和固定式。 “落水消能降噪器”以六角蜂窩斜管為主體，層高18厘米。它由四個功能段組成：垂直導向段、靜音擦拭斜段、粘性減速斜段、疏散溢流偏斜段。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）經擠壓、注射或熱壓而成- 按下。其材料特點是結構輕、搬運方便、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下部均由型鋼制成。經防腐處理的型鋼（q235）具有強度高、剛性好等特點。

4.2.4降噪效果

在落差h=6m，噴水密度q=8t/(m2·h)的標準測試條件下，冷卻塔模擬墜落water 聲源與降噪裝置的聲級和頻譜測試結果對比見圖3[5]。降噪器去除落水聲源的高頻成分。浮動水消能降噪裝置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

聲波在傳播過程中遇到障礙物時，會發(fā)生反射、透射和繞射三種現象。聲屏障是插入聲源和聲接收點之間，阻擋和吸收從聲源直達聲波接收點的聲波，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施。聲波經吸收衰減（極?。┖笸ㄟ^屏幕傳播，屏幕頂部衍射等附加衰減形式到達收音點，從而降低收音點的噪聲影響，達到收音的目的降噪。

4.3.2 形態(tài)結構

聲屏障的結構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斜檐；地下部分為承重、抗傾覆（風荷載）地基。

原則上，屏障的高度和寬度應以切斷聲源到達聲接收點的直達聲波為限。一般來說，為了提高屏蔽效果，屏障的高度通常不低于進風口高度的1.3倍；為避免影響進風口，擋板與進風口的距離通常不小于進風口高度的兩倍。

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象會削弱聲屏障的隔聲效果，而衍射能力與頻率有關的聲波，所以聲屏障的降噪效果與聲波的頻率，即波長有很大的關系。聲屏障對波長較短、不易繞射的高頻波的屏蔽作用非常顯著，能在屏障后形成長長的聲影區(qū)；而對具有強繞射能力的低頻波的屏蔽作用非常有限。當然，繞射聲波對受聲點的影響也可以通過增加屏障高度來減弱。由于聲屏障對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接冷卻塔聲源到受聲點的聲波能達到一定程度。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25 db(a)左右[3]，這是基于廠界的評價規(guī)則測試結果 然而，聲影區(qū)外的降噪水平會因為中頻繞射聲波的到來而反彈，但對于高頻波，衰減一般可以達到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，其降噪效果會大打折扣。這樣，對于廠外的聲音接收點，為了獲得滿意的降噪效果，應該在不影響進風的情況下，通過增加屏障高度來進行調整。

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