天津?qū)崘倷C(jī)電設(shè)備有限公司
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常規(guī)的冷卻塔噪聲源主要是排風(fēng)機(jī)的風(fēng)噪聲和淋水噪聲。其它的一些主要的聲源還包括風(fēng)機(jī)噪聲、減速機(jī)噪聲、電動(dòng)機(jī)噪聲、冷卻塔配管及閥體噪聲、冷卻用泵噪聲以及機(jī)殼振動(dòng)向周圍輻射的噪聲。
其中最為主要的聲源是風(fēng)噪聲和淋水噪聲,它們主要是從冷卻塔的底部進(jìn)風(fēng)帶和頂部向外傳播影響環(huán)境。因此,根據(jù)其噪音的產(chǎn)生原理及傳播特性,我們可以通過主動(dòng)降噪和被動(dòng)降噪兩個(gè)方面去實(shí)行:
一、主動(dòng)降噪:
主要會采取以下方式加以治理:
1 、降低風(fēng)機(jī)漿葉葉尖的相對馬赫數(shù),可大幅降低槳葉輻射的噪音;
2 、增加槳葉的數(shù)量可在保證風(fēng)量不變的前提下,可達(dá)到降低風(fēng)機(jī)漿葉葉尖相對馬赫數(shù)的目的
3 、改變漿葉翼型及迎角,改變槳葉的空氣動(dòng)力布局,使?jié){葉軸向壓力場沿向分布均勻,減少回流、渦流的產(chǎn)生,提高風(fēng)機(jī)效率,并實(shí)現(xiàn)降噪;
4 、減少槳葉相對體積,改變槳葉相對的厚度及弦長,降低槳葉的厚度噪聲主動(dòng)降噪對實(shí)施者的技術(shù)及加工精度要求較高,但效果較好!
二、被動(dòng)降噪
主要會采取以下方式加以治理:
1 、在冷卻塔頂部的外沿安裝排風(fēng)消聲器;
2 、在冷卻塔面向噪聲控制點(diǎn)方向安裝隔聲屏障;
3 、在冷卻塔底部接水盤上安裝柔性網(wǎng)或消聲墊,以降低落水聲;
4 、在冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口處安裝進(jìn)風(fēng)消聲器(消聲百葉窗)。
5 、對一些要求較高的項(xiàng)目,也會采取隔聲罩、地臺等治理措施。當(dāng)然其治理費(fèi)用也會相應(yīng)增加。
設(shè)計(jì)參數(shù)
對冷卻塔進(jìn)行噪聲治理控制工程的聲學(xué)設(shè)計(jì)前,我們一般會需要準(zhǔn)備如下主要的設(shè)計(jì)參數(shù)以進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計(jì):
1 、冷卻塔的出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口的噪聲值:
這個(gè)值一般可由現(xiàn)場測試得出,但在一些特殊的情況下,如冷卻塔并未安裝時(shí) , 也可通過公式計(jì)算,計(jì)算值一般會與現(xiàn)場測試值有一定的出入。在計(jì)算時(shí),我們需要根據(jù)冷卻塔的電動(dòng)機(jī)功率進(jìn)行估算。其中聲功率級較容易計(jì)算,而聲壓級計(jì)算較復(fù)雜,兩者的計(jì)算結(jié)果相差極小。
當(dāng)然,這個(gè)值也可以由冷卻塔制造商提供,但不論是現(xiàn)場測試結(jié)果還是計(jì)算結(jié)果或是廠商提供的噪聲級,都應(yīng)該是 11 或 13 倍頻程的測試值。這是為了我們后面對消聲器及隔聲屏障的隔聲量進(jìn)行有效的計(jì)算。以確定最終的聲學(xué)設(shè)計(jì)方案。
2 、消聲器的壓力損失和冷卻塔的允許壓力損失:塔風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 800Pa 消聲器壓力損失必須控制在 80Pa 以下,
冷卻塔的允許壓力損失一般會要求冷卻塔制造商或業(yè)主確定。因?yàn)槔鋮s塔出進(jìn)風(fēng)口在安裝消聲器后,會影響到冷卻塔的壓力,造成一定的壓力損失。為使安裝消聲器安裝后不影響冷卻塔的正常工作,消聲器的壓損應(yīng)小于這個(gè)允許壓損。
而消聲器的壓力損失因?yàn)槊總€(gè)廠家的消聲器結(jié)構(gòu)不同,每個(gè)工程所采用的消聲器型號也不盡相同。因此,需要根據(jù)不同的工程及消聲器的損失系數(shù)進(jìn)行壓損計(jì)算。確定這個(gè)值需要噪控企業(yè)有系列消聲器產(chǎn)品才有可能準(zhǔn)確確認(rèn)。
3 、控制點(diǎn)處的背景噪聲值:
這個(gè)值只能由現(xiàn)場測試得出。測試背景噪聲時(shí),我們會要求關(guān)閉噪聲源,在噪聲控制點(diǎn)處進(jìn)行測量。
噪控所治理的只是針對噪聲源設(shè)備,而對背景噪聲我們是“無能為力”的。因此,現(xiàn)場測試時(shí)要現(xiàn)場的背景噪聲作出較準(zhǔn)確測量,一是便于進(jìn)行噪聲控制設(shè)計(jì);二是以便在工程驗(yàn)收時(shí)對背景噪聲的影響進(jìn)行修正,減去背景噪聲對噪聲源治理后的影響,利于工程驗(yàn)收。
4 、現(xiàn)場安裝環(huán)境測量值:這些值的測量一般是對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。這是現(xiàn)場測試時(shí)最為“麻煩”的一個(gè)測試,也是最容易出錯(cuò)、最不能出錯(cuò)的環(huán)節(jié)。一般需要測試人員對自己的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)能力、可能的聲學(xué)處理方式有比較清晰的了解。比較復(fù)雜的現(xiàn)場,會進(jìn)行多次測量才能最終確認(rèn)。一個(gè)好的鋼結(jié)構(gòu)或安裝方案對最終的報(bào)價(jià)與工程的安全性有著直接的影響。
2 、現(xiàn)場噪聲值的測量
需對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行 11 或 13 倍頻的測試,以便進(jìn)行聲學(xué)計(jì)算。具體測試方法請見:現(xiàn)場測試及檢測方法。
3 、聲學(xué)計(jì)算
根據(jù)業(yè)主提供的治理目標(biāo),我們即可以開始聲學(xué)計(jì)算。這是整個(gè)噪聲控制方案的關(guān)鍵。冷卻塔的聲學(xué)計(jì)算主要包括兩個(gè)方面:
一是聲源處理后的聲學(xué)計(jì)算:主要包括進(jìn)出風(fēng)消聲器所起到的降噪效果計(jì)算、聲屏障所起到的降噪效果計(jì)算、設(shè)置防水墊所起到的降噪效果計(jì)算;
二是總體治理效果計(jì)算: 一般會直接將上述結(jié)果相加。對有多臺冷卻塔或背景噪聲較高的情況下,也需要我們做一些聲級加減求和的工作。
一般上述理論結(jié)果與實(shí)際完成后的結(jié)果會有出入,需要作一定的修正。只有通過上述的聲學(xué)計(jì)算我們才可能對每個(gè)方案做到心中有數(shù)。
4 、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
冷卻塔噪聲治理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。主要包括聲屏障的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和消聲器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
附:管式消聲器結(jié)構(gòu)及消聲量計(jì)算表 3~4ms
折板阻式消聲器結(jié)構(gòu)及消聲量計(jì)算表 3~4ms
冷卻塔風(fēng)機(jī)出風(fēng)段經(jīng)過冷卻塔填料造成的噪聲衰減及原消聲器的噪聲衰減(由于通道過大,消聲器的失效頻率大約在 104Hz, 因此該消聲器聲衰減量在人的聽域范圍內(nèi)勻不大于 3db )后估計(jì)在 64 左右
減振器特點(diǎn):
依減振器所在部位是否作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來分,減振器可分為固定式減振和旋轉(zhuǎn)式減振兩種。固定式減振是指對固定機(jī)件采取減振措施,例如機(jī)座減振器;旋轉(zhuǎn)式減振是指對旋轉(zhuǎn)體采取減振措施,例如轉(zhuǎn)子減振器、軸承減振器等。
固定式減振主要是機(jī)座減振,機(jī)座減振應(yīng)用很廣泛。機(jī)座減振可以采用橡膠減振器、彈簧減振器、流體減振器等,根據(jù)不同情況采用不同減振器,一般以橡膠減振器應(yīng)用較多。
橡膠是較理想的減振材料,對振動(dòng)有阻尼作用。橡膠有很大的線性柔韌性,幾乎可被拉伸到破裂而不失去其彈性,并且能承受交變應(yīng)力而不易出現(xiàn)疲勞。橡膠和水一樣,幾乎不可壓縮,受壓后僅產(chǎn)生彈性變形,但其體積不變。
當(dāng)溫度低于攝氏零下 30 度時(shí),橡膠的彈性顯著降低,故橡膠減振器不宜在嚴(yán)寒條件下工作;同時(shí)橡膠也不耐高溫,其工作溫度最好不超過攝氏 75-80 。
橡膠的受壓強(qiáng)度比受拉強(qiáng)度大很多。橡膠的拉伸長度一般比壓縮距離約大 6 倍。橡膠受拉伸或壓縮時(shí),其自然振動(dòng)頻率并不相同。
橡膠有“彈性后效”現(xiàn)象,即橡膠在受壓縮后約 20 分鐘內(nèi)變形增加很快(約 25% ,即變形比 1.25 );此后,變形很慢,約到 15 天后,變形才增大到約 50% 。
橡膠減振器的這些物理特點(diǎn)都會影響到減振器的設(shè)計(jì)選型和應(yīng)用,用戶在使用減振器時(shí),應(yīng)該多了解和注意。