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自然通风冷却塔噪声控制方法

点击次数:5468 发布时间:2023/1/10 17:12:28

     自然通风冷却塔的淋水噪声是主要噪声源,因此控制措施主要对淋水噪声进行,从理论上讲可供选择的技术有声屏障、消声百叶和消声垫三种,但实际上多采用声屏障措施,在降噪要求高、空间条件差的情况下才使用消声百叶,而消声垫则不宜使用。

(1)声屏障
声屏障是控制自然通风冷却塔噪声的常用措施。在声屏障声影区可有10~20dB(A)降噪量,其设计要点有:
    1)声屏障的位置。按照声屏障的降噪理论,声屏障越靠近噪声源则降噪效果越好,但从冷却效果看则声屏障越靠近冷却塔越影响冷却塔效率,因此声屏障位置的确定原则是:在不影响冷却塔冷却提下,声屏障应尽量靠近冷却塔设置。
    按照《工业循环水冷却设计规范》(GB/T50102-2003)要求,声屏障到冷却塔距离不得小于进风口高度的2倍。在实际工程设计中可采用“2倍”,即如果进风口高度为7.5m,则声屏障到冷却塔距离宜为15m。
    不少发电厂的冷却塔近厂界,声屏障的位置还可考虑顺厂界方向。
    2)声屏障的形状。冷却塔平面是圆形,所以声屏障平面形状宜设计为圆形,且与冷却塔底面同圆心。由于冷却塔不可能各方向均临厂界,因此声屏障一般不需要设计成完整的圆形,所设计的圆弧张角根据降噪需要确定。当所设计声屏障张角较小时,则声屏障到冷却塔距离可适当减小。
    当冷却塔邻近厂界时,声屏障也可顺厂界方向设置成直线状或折线状,兼作围墙使用。针对厂界环境噪声测量规范,声屏障不要恰好坐落在厂界上,应设于厂界内。
    声屏障的剖面形状一般取直立“1”形,为降低声屏障高度,还可设计为“T”形,其水平部分与垂直部分夹角应大于100°,宜为130°左右。
    3)声屏障的高度。声屏障高度不应低于冷却塔进风口高度。所需高度根据降噪要求确定,一般应比进风口高出1~3m。当采用“T”形时,声屏障高度可适当降低。
    4)声屏障的结构。声屏障可用钢结构制作,也可用普通建筑墙体砌筑。声屏障结构的计权隔声量根据降噪要求确定,一般不应小于25dB,为提高降噪效果,声屏障临冷却塔侧应进行吸声处理。声屏障位于露天,所用材料均应考虑耐候性问题。吸声材料可使用憎水型离心玻璃棉,如50mm厚、密度32kg/m3的离心玻璃棉板,不宜采用毡材或松散材料。吸声结构的护面材料可用穿孔铝板、FC板、硅钙板等。
    采用钢结构时,使用型钢做骨架,如“H”形钢,墙体材料则可采用100mm厚金属夹芯板、10mm厚FC板等。钢结构声屏障需要配钢筋混凝土基础。
    采用建筑材料墙体(如砖墙、建筑砌块墙、钢筋混凝土墙),只要厚度能满足结构强度要求,则能满足隔声量要求。由于声屏障较长,一般需要布置墙柱及钢筋混凝土连系梁。
    当声屏障设计高度较高时(如大于8m),建筑材料为满足结构要求,墙体厚度较大,因而造价较高且声屏障显得比较笨重,同样,钢结构声屏障的骨架材料型钢及钢筋混凝土基础尺寸也需要较大,因此造价也高。故无论是单独采用建筑材料墙体还是钢结构,都不合理。此时可采用下部用建筑材料墙体,上部为钢结构的建造方法。
(1)消声百叶
    消声百叶也是控制自然通风冷却塔噪声的有效措施,可获10~20dB(A)降噪量。
    与声屏障相比,其通风性能好,因此可更靠近冷却塔设置,从而获得更好降噪效果。
    消声百叶的降噪效果可仿照片式阻性消声器的消声量进行评价。采用消声百叶要解决的主要问题,一是如何协调降噪与不影响冷却塔通风的矛盾,二是如何降低造价。为此,在设计中需要注意下列要点:
    1)消声百叶应围绕进风口设置,为兼顾通风和降噪效果,消声百叶与塔体距离宜为3~5m,此时投资也较节省。
    2)消声百叶高度不宜低于进风口高度。此外,在消声百叶与冷却塔体间的其他部分必须有效封闭。否则,由于噪声泄漏,消声百叶降噪效果会大大降低。
    3)消声片在气流方向必须有足够长度,一般需要长1500mm以上。
    4)消声片所填吸声材料的吸声性能必须优良,气流通道必须有合理形状。
    5)两消声片间的气流通道宽度不允许过大。冷却塔淋水噪声为中高频特性,为了防止高频失效,两消声片间的气流通道宽度不宜超过250mm,因此即使对冷却塔这样很大尺寸噪声源而言,消声片放置也必须较密。
    6)消声百叶露天使用,必须考虑防腐。消声片外表面宜用防腐性好的铝板制作,如果不采用铝穿孔板制作消声片,其造价会降低一些,但使用中存在许多问题。如消声片的刚度(强度)、吸声材料的飞散、耐候性等,消声百叶的寿命会严重缩短,终结果可能是不仅没有节省,反而增加了投资。
    由于消声片材料贵,数量又庞大,因此消声百叶造价比声屏障高得多,在自然通风冷却塔的噪声控制中应慎用。如果冷却塔过于靠近厂界,没有足够空间设置声屏障;或仅用声屏障对冷却塔冷却效率影响较大时,可考虑设置消声百叶或与声屏障组合使用。
(3)消声垫不宜使用的分析
    消声垫是机械通风冷却塔噪声控制有效措施,但在大型自然通风冷却塔,特别是在北方寒冷地区自然通风冷却塔不宜采用,原因有四个:
    其一,电厂冷却塔淋水落差大(一般有8~12m),水滴冲击力强,消声垫容易破坏,不仅维护更换费用高,而且材料的碎渣处理麻烦。
    其二,目使用的消声垫材料耐候性差,使用寿命短。北方地区一年四季温差大,尤其是冬季冷却塔内会结冰, 对消声材料破坏严重。
    其三,根据噪声叠加原理,消声垫要有降噪效果,整个冷却塔集水盘上方都必须铺满消声垫,不允许一部分铺而另一部分不铺。冷却塔集水盘(淋水面积)面积通常达5000㎡以上。另一方面,淋水自由下落高度往往在8m以上,为减少消声材料受到的损坏和提高降噪效果,消声垫至少需要设计三层。因此,一个冷却塔至少需要铺消声垫15000㎡以上,投资需要数百万元。
    其四,消声垫降噪量有限,在5~9dB(A),单独使用消声垫常不能满足工程降噪要求。

原创作者:江苏良一冷却设备有限公司

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