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冷却塔噪声的产生原因及治理综述

2010-08-15姜晓春

科技传播 2010年6期
关键词:塔体冷却塔气流

姜晓春

中央人民广播电台,北京 100866

冷却塔是集中空调系统中的主要设备,广泛应用于企业、大型商场、写字楼等场所。随着环境保护法规的日益完善,人们的环保意识的增强,对环境质量的要求也越来越高。目前广泛使用的冷却塔,包括低噪声冷却塔,大都达不到环保要求。特别是安装、选址不当会对周围环境产生严重的影响。据有关部门统计,居民投诉冷却塔噪声污染的案例占相当大的比例,对人们日常生活的威胁日益严重。本文分析了冷却塔噪声的产生原因及对目前较为先进的治理途径、减噪措施作一综述。

1 冷却塔噪声的产生原因

1.1 冷却塔风机噪声

冷却塔循环水通过喷淋管喷出,通过填料滴落的落水池。安装在冷却塔顶部的风机将由下而上的逆向抽出,达到降温冷却的目的。在这过程中,风机的高速旋转引起叶片扰动气流产生空气动力性噪声,其旋转部件的不平衡导致结构发生振动,称为机械噪声。空气动力性噪声主要由回转噪声和气流涡流噪声构成。回转噪声又称叶片噪声,是因旋转中的多个风机叶片周期性地作用于气流,引起机壳内空间某点气体压力和运动速度呈脉动变化而产生的。回转噪声强度取决于风机速度的高低和风机叶轮直径的大小,转速增加或叶轮直径增大时,回转噪声的强度随之增加。

1.2 冷却塔落水噪声

冷却塔的循环水从上部喷淋流下,经填料层自由落体到落水槽产生冲击噪声,冲击噪声的强度与落水速度的平方成正比,与撞击水面的四次方成反比。因此,从理论上看,降低落水噪声最有效的方法是降低落水高度和延长撞击持续时间,这也是目前广泛使用透水消声垫降噪的依据。

1.3 冷却塔塔体噪声

风机噪声的主要是由于风机的旋转部件的不平衡导致结构发生振动引起风机与塔体之间的振动的刚性传递,导致塔体表面的振动辐射噪声。特别是当风机安装方式不当、风机支架与塔体之间未安装减振器时,塔体噪声特别明显。

2 冷却塔噪声治理的主要途径

2.1 降低风机噪声

降低风机噪声是降低冷却塔噪声积极有效的措施,归纳起来有3种:1)采用多叶片低转速风机可有效降低风机噪声,使用双速或变频风机,在夜间气温低时,风机按低速运行;2)因风机噪声同风机截面的气流速度的5次方成正比,所以加大风机直径、减小气流速度可减小噪声。用于GB3096标准要求的噪声指标在夜间要比白天低10dB(A),而空调系统热负荷晚上要比白天低,气温又是晚上低,故可采用变频降速或多级变速电机,在夜间通过降速来降低风机噪声;3)改变风机叶片形式,提高风机效率,也可有效减噪。降噪量通常可达10dB(A)。

2.2 降低淋水噪声

降低淋水噪声的措施包括降低水池的水深,采用特殊的水池结构形式,在水面上部张部细眼尼龙网,以及在水面上漂浮聚氨脂泡沫塑料层等透水消声垫。一般可降噪5~10dB(A)。

2.3 降低电机及齿轮噪声

降低电机及齿轮噪声可采用减振机座,增加电机外壳刚度或外罩隔音可有效实现电机减噪;提高齿轮制造精度或改用皮带传送均可减少齿轮噪声。

2.4 风机出风口安装消声器

从冷却塔出风口传播的噪声包括风机噪声、淋水噪声等,以风机噪声为主,其噪声呈中低频特性。针对其噪声特性,可选择适合大风量、低阻损消声器。对冷却塔的出风口安装消声器,可以降低空气动力性噪声。一般可降噪10dB(A)。

2.5 采用隔声屏障

在冷却塔和需要安静区域之间安装隔声屏障,是非常普遍的一种有效降噪方法,但对冷却塔的效果有影响。

2.6 优化布置

噪声在空气中传播具有逐渐衰减的特性,因此在冷却塔的布置上要适当拉开塔与各功能区间的距离,能有效减噪。同时,应尽量将冷却塔安装在顶层或裙房、附房屋顶,远离敏感建筑一侧。

2.7 科学管理

加强机械设施维护,通过增加润滑、校准等日常工作,减少设备部件间的摩擦力、撞击力或非平衡。摸清发声物体表面媒质及边界条件,防止共振,调整或降低部件对外激发力的响应,尤其是齿轮变速箱、风机外壳等是否松动。及时更换噪声异常或突出的设备及部件。

3 结论

随着经济发展和建筑物的不断涌现,冷却塔的使用量将越来越多,其噪声对周围环境的干扰也将日趋严重。冷却塔噪声治理途径首要一条是选用低噪声冷却塔,再辅以降噪措施。冷却塔的降噪措施还有很多。本文仅列举现阶段国内外常见的经济减噪措施,通过实施减噪措施,不仅能使机械转动稳定,啮合良好,振动更小,气流平稳,而且减轻了冷却塔的高噪声对周围环境的污染。

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