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工業冷卻塔噪聲噪音來源分析以及處理解決方案

作者:hengke 來源:河北安來環?萍加邢薰時間:2020-11-24 訪問量:
描述:工業冷卻塔在正常運轉時產生的噪聲包括濺水噪聲、風機噪聲、電動機噪聲、循環水泵噪聲、輸水管道振動輻射噪聲等。其中,冷卻塔的濺水噪聲、風機噪聲、電動機噪聲是主要噪聲源。
工業冷卻塔
工業冷卻塔噪聲噪音處理解決方案
  隨著工業的發展,許多工業企業中存在著多種職業危害因素,其中噪聲危害尤為突出。為了減少噪音對周圍環境的污染、提高工作效率、維護生產者的身體健康,對冷卻塔噪聲進行控制處理是十分必要的。在眾多的噪聲源中,工業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,介紹了工業冷卻塔的噪聲處理方案,并對現場進行了測試。
1.工程概況
  某公司現有工業冷卻塔三座,主要用于制氧機冷卻水的循環使用,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,風機安裝在冷卻塔上部。2002年7月10日,有關監測部門對廠界噪聲進行了測量。監測結果為:廠界噪聲晝間值為68.7dB(A),夜間值為62.3dB(A)!豆I企業廠界噪聲標準》(GB12348—90)規定,工業區的噪聲必須達到Ⅲ類標準要求,即廠界噪聲晝間值不大于65dB(A),夜間值不大于55dB(A)。依此標準,該單位廠界噪聲無論白天還是夜晚都超出了國家標準的要求,因此需要進行控制處理。
2.主要噪聲源分析
  冷卻塔在正常運轉時產生的噪聲包括濺水噪聲、風機噪聲、電動機噪聲、循環水泵噪聲、輸水管道振動輻射噪聲等。其中,冷卻塔的濺水噪聲、風機噪聲、電動機噪聲是主要噪聲源。
冷卻塔主要噪聲源分析
  2.1 濺水噪聲
  濺水噪聲由兩種不同的噪聲機理產生:一種是水滴撞擊水面時發出的尖脈沖噪聲;另一種是水滴產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,因此導致了濺水噪聲較高。在離進風口1m處測量,噪聲為83.2dB(A)。值得注意的是,冷卻塔進風口面積很大,1#、2#冷卻塔每側進風口面積為70.2m2,3#冷卻塔每側進風口面積為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 風機噪聲
  風機噪聲是空氣動力性噪聲,包括旋轉噪聲和湍流噪聲。旋轉噪聲是風機葉片旋轉時周期性打擊空氣而引起的氣體壓力脈動噪聲;湍流噪聲主要是風機葉片旋轉時附著在葉片上的空氣不斷滑脫成旋渦而產生的噪聲。冷卻塔的風機噪聲主要是湍流噪聲。
  由于本工程冷卻塔風機葉輪直徑大于4m,風機葉輪尖的線速度較大,因而噪聲也相對較大。受條件限制,未能進行現場實測(需在冷卻塔風機上方45°方向進行實測)。根據有關經驗估算,其噪聲應在86dB(A)左右。風機噪聲呈低頻特性,氣流含水率高,治理起來有一定的難度。另外,冷卻塔風機位于冷卻塔頂部,風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
  風機和水泵都需要配備電動機,電動機噪聲主要包括由旋轉子動平衡不良引起的旋轉噪聲、旋轉子切割磁場引起的電磁噪聲、冷卻風扇的空氣動力性噪聲、軸承摩擦產生的機械噪聲等。
  風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還有一定影響,需進一步治理。
3.噪聲控制方案與實施
  根據對該單位噪聲現狀監測數據的分析,經經濟技術比較,決定采取“一次設計、逐步實施”的噪聲控制方案。
冷卻塔噪聲控制方案
  3.1 治理影響廠界北段的冷卻塔濺水噪聲
  (1)在3#冷卻塔臨廠界一側集水盤上方空間布置三層消聲墊。消聲墊應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#冷卻塔東側兩個單元的北側集水盤上方空間布置三層消聲墊。
  (3)在3#冷卻塔和2#冷卻塔臨廠界一側設組合式隔聲屏障。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,保證循環水的冷卻需要。消聲百葉由于露天使用,應具有良好的耐氣候性。此外,為保證進風量和減少進風阻力,消聲百葉應有足夠的通風面積和合理的形狀。聲屏障上部做成“Γ”狀,以降低屏障高度。屏障內貼吸聲材料,以進一步提高隔聲效果。聲屏障的設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。
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