工業(yè)冷卻塔噪聲分析與控制方案的實施

更新時間：2008-09-01 17:59 來源：中國環(huán)保產(chǎn)業(yè) 作者: 閱讀：2215

摘要:本文對冷卻塔的噪聲源進行了分析，并在現(xiàn)場調(diào)查的基礎(chǔ)上，提出了冷卻塔噪聲處理方案。經(jīng)過測試，處理后的廠界噪聲指標(biāo)達到了國家標(biāo)準(zhǔn)的控制要求。

關(guān)鍵詞:工業(yè)冷卻塔;噪聲;控制

隨著工業(yè)的發(fā)展，許多工業(yè)企業(yè)中存在著多種職業(yè)危害因素，其中噪聲危害尤為突出。為了減少噪音對周圍環(huán)境的污染、提高工作效率、維護生產(chǎn)者的身體健康，對噪聲進行控制處理是十分必要的。在眾多的噪聲源中，工業(yè)冷卻塔的噪聲一直是噪聲治理的難點。本文通過某單位的工程實例，介紹了工業(yè)冷卻塔的噪聲處理方案，并對現(xiàn)場進行了測試。

1 工程概況

某公司現(xiàn)有工業(yè)冷卻塔三座，主要用于制氧機冷卻水的循環(huán)使用，其平面位置如圖1所示。其中，1#、2#冷卻塔分別由3臺冷卻塔組成，單臺冷卻水量為500t/h，3#冷卻塔由4臺冷卻塔組成，單臺冷卻水量為900t/h，1#、2#、3#冷卻塔總的冷卻水量為6600t/h。冷卻塔采用機械通風(fēng)，風(fēng)機安裝在冷卻塔上部。2002年7月10日，有關(guān)監(jiān)測部門對廠界噪聲進行了測量。監(jiān)測結(jié)果為：廠界噪聲晝間值為68.7dB(A)，夜間值為62.3dB(A)。《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348—90)規(guī)定，工業(yè)區(qū)的噪聲必須達到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求，即廠界噪聲晝間值不大于65dB(A)，夜間值不大于55dB(A)。依此標(biāo)準(zhǔn)，該單位廠界噪聲無論白天還是夜晚都超出了國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此需要進行控制處理。

圖1 冷卻塔平面位置圖

2 主要噪聲源分析

冷卻塔在正常運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪聲包括濺水噪聲、風(fēng)機噪聲、電動機噪聲、循環(huán)水泵噪聲、輸水管道振動輻射噪聲等。其中，冷卻塔的濺水噪聲、風(fēng)機噪聲、電動機噪聲是主要噪聲源。

2.1 濺水噪聲

濺水噪聲由兩種不同的噪聲機理產(chǎn)生：一種是水滴撞擊水面時發(fā)出的尖脈沖噪聲；另一種是水滴產(chǎn)生的氣泡體積脈動所輻射的噪聲。

由于冷卻塔塔身隔聲能力較強，由塔身向外輻射的濺水噪聲可忽略不計，僅需考慮由進氣口向外輻射的濺水噪聲。由于冷卻塔水流跌落高度較大，水滴的濺落速度和動能都較高，因此導(dǎo)致了濺水噪聲較高。在離進風(fēng)口1m處測量，噪聲為83.2dB(A)。值得注意的是，冷卻塔進風(fēng)口面積很大，1#、2#冷卻塔每側(cè)進風(fēng)口面積為70.2m2，3#冷卻塔每側(cè)進風(fēng)口面積為93.6m2，濺水噪聲呈面聲源向外輻射，噪聲隨傳播距離的增加而衰減，濺水噪聲成為廠界噪聲的主要噪聲源。

2.2 風(fēng)機噪聲

風(fēng)機噪聲是空氣動力性噪聲，包括旋轉(zhuǎn)噪聲和湍流噪聲。旋轉(zhuǎn)噪聲是風(fēng)機葉片旋轉(zhuǎn)時周期性打擊空氣而引起的氣體壓力脈動噪聲；湍流噪聲主要是風(fēng)機葉片旋轉(zhuǎn)時附著在葉片上的空氣不斷滑脫成旋渦而產(chǎn)生的噪聲。冷卻塔的風(fēng)機噪聲主要是湍流噪聲。

由于本工程冷卻塔風(fēng)機葉輪直徑大于4m，風(fēng)機葉輪尖的線速度較大，因而噪聲也相對較大。受條件限制，未能進行現(xiàn)場實測(需在冷卻塔風(fēng)機上方45°方向進行實測)。根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗估算，其噪聲應(yīng)在86dB(A)左右。風(fēng)機噪聲呈低頻特性，氣流含水率高，治理起來有一定的難度。另外，冷卻塔風(fēng)機位于冷卻塔頂部，風(fēng)機噪聲對遠處的噪聲影響大于近處。因此，在冷卻塔周圍的主要感覺是濺水噪聲，但不能由此判斷冷卻塔風(fēng)機噪聲對廠界噪聲沒有影響，其影響程度尚需進行進一步的測量分析。

2.3 電動機噪聲

風(fēng)機和水泵都需要配備電動機，電動機噪聲主要包括由旋轉(zhuǎn)子動平衡不良引起的旋轉(zhuǎn)噪聲、旋轉(zhuǎn)子切割磁場引起的電磁噪聲、冷卻風(fēng)扇的空氣動力性噪聲、軸承摩擦產(chǎn)生的機械噪聲等。

風(fēng)機的電動機露天安裝于塔頂，離其1m處測得噪聲為73.2dB(A)。在其它噪聲源被治理后，電動機噪聲對廠界噪聲夜間的達標(biāo)還有一定影響，需進一步治理。

3 噪聲控制方案與實施

根據(jù)對該單位噪聲現(xiàn)狀監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，經(jīng)經(jīng)濟技術(shù)比較，決定采取“一次設(shè)計、逐步實施”的噪聲控制方案。

3.1 治理影響廠界北段的冷卻塔濺水噪聲

(1)在3#冷卻塔臨廠界一側(cè)集水盤上方空間布置三層消聲墊。消聲墊應(yīng)滿足既能有效減小濺水噪聲，又不妨礙水冷卻效果，且使用耐久、更換方便的要求。

(2)在2#冷卻塔東側(cè)兩個單元的北側(cè)集水盤上方空間布置三層消聲墊。

(3)在3#冷卻塔和2#冷卻塔臨廠界一側(cè)設(shè)組合式隔聲屏障。隔聲屏障位置如圖2所示。屏障下部為消聲百葉，以便于進風(fēng)，保證循環(huán)水的冷卻需要。消聲百葉由于露天使用，應(yīng)具有良好的耐氣候性。此外，為保證進風(fēng)量和減少進風(fēng)阻力，消聲百葉應(yīng)有足夠的通風(fēng)面積和合理的形狀。聲屏障上部做成“Γ”狀，以降低屏障高度。屏障內(nèi)貼吸聲材料，以進一步提高隔聲效果。聲屏障的設(shè)置除考慮降噪需要外，還需考慮到不妨礙冷卻塔工作和鄰近的電纜橋架的日常管理和維護。