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工業(yè)冷卻塔噪音來(lái)源及減噪實(shí)施方案


隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展,許多工業(yè)企業(yè)中存在著(zhù)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?chē)h(huán)境的污染、維護生產(chǎn)者的身體健康,對噪聲進(jìn)行控制處理是十分要的。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(diǎn)。本文通過(guò)某單位的工程實(shí)例,介紹了工業(yè)冷卻塔的噪聲處理方案,并對現場(chǎng)進(jìn)行了測試。
工程概況
某公司現有工業(yè)冷卻塔三座,主要用于制氧機冷卻水的循環(huán)使用,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)監測部門(mén)對廠(chǎng)界噪聲進(jìn)行了測量。監測結果為:廠(chǎng)界噪聲晝間值為68.7dB(A),夜間值為62.3dB(A)?!豆I(yè)企業(yè)廠(chǎng)界噪聲標準》(GB12348—90)規定,工業(yè)區的噪聲須達到Ⅲ類(lèi)標準要求,即廠(chǎng)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(chǎng)界噪聲無(wú)論白天還是夜晚都超出了國家標準的要求,因此需要進(jìn)行控制處理。
主要噪聲源分析
冷卻塔在正常運轉時(shí)產(chǎn)生的噪聲包括濺水噪聲、風(fēng)機噪聲、電動(dòng)機噪聲、循環(huán)水泵噪聲、輸水管道振動(dòng)輻射噪聲等。其中,冷卻塔的濺水噪聲、風(fēng)機噪聲、電動(dòng)機噪聲是主要噪聲源。
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(shí)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(dòng)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(jìn)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(dòng)能都較高,因此導致了濺水噪聲較高。在離進(jìn)風(fēng)口1m處測量,噪聲為83.2dB(A)。值得注意的是,冷卻塔進(jìn)風(fēng)口面積很大,1#、2#冷卻塔每側進(jìn)風(fēng)口面積為70.2m2,3#冷卻塔每側進(jìn)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(chǎng)界噪聲的主要噪聲源。
風(fēng)機噪聲
風(fēng)機噪聲是空氣動(dòng)力性噪聲,包括旋轉噪聲和湍流噪聲。旋轉噪聲是風(fēng)機葉片旋轉時(shí)周期性打擊空氣而引起的氣體壓力脈動(dòng)噪聲;湍流噪聲主要是風(fēng)機葉片旋轉時(shí)附著(zhù)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(xiàn)速度較大,因而噪聲也相對較大。受條件限制,未能進(jìn)行現場(chǎng)實(shí)測(需在冷卻塔風(fēng)機上方45°方向進(jìn)行實(shí)測)。根據有關(guān)經(jīng)驗估算,其噪聲應在86dB(A)左右。風(fēng)機噪聲呈低頻特性,氣流含水率高,治理起來(lái)有難度。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?chē)闹饕杏X(jué)是濺水噪聲,但不能由此判斷冷卻塔風(fēng)機噪聲對廠(chǎng)界噪聲沒(méi)有影響,其影響程度尚需進(jìn)行進(jìn)一步的測量分析。
電動(dòng)機噪聲
風(fēng)機和水泵都需要配備電動(dòng)機,電動(dòng)機噪聲主要包括由旋轉子動(dòng)平衡不良引起的旋轉噪聲、旋轉子切割磁場(chǎng)引起的電磁噪聲、冷卻風(fēng)扇的空氣動(dòng)力性噪聲、軸承摩擦產(chǎn)生的機械噪聲等。風(fēng)機的電動(dòng)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(dòng)機噪聲對廠(chǎng)界噪聲夜間的達標還有影響,需進(jìn)一步治理。
根據對該單位噪聲現狀監測數據的分析,經(jīng)經(jīng)濟技術(shù)比較,決定采取“一次設計、逐步實(shí)施"的噪聲控制方案。
治理影響廠(chǎng)界北段的冷卻塔濺水噪聲
(1)在3#冷卻塔臨廠(chǎng)界一側集水盤(pán)上方空間布置三層消聲墊。消聲墊應滿(mǎn)足既能減小濺水噪聲,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(gè)單元的北側集水盤(pán)上方空間布置三層消聲墊。
(3)在3#冷卻塔和2#冷卻塔臨廠(chǎng)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(jìn)風(fēng),循環(huán)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,為進(jìn)風(fēng)量和減少進(jìn)風(fēng)阻力,消聲百葉應有足夠的通風(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。屏障內貼吸聲材料,以進(jìn)一步隔聲。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。
控制1#、2#冷卻塔濺水噪聲對南段廠(chǎng)界的影響
(1)在1#冷卻塔東側兩個(gè)單元共四個(gè)集水盤(pán)上方空間布置三層消聲墊。
(2)在2#冷卻塔東側兩個(gè)單元的南側集水盤(pán)上方空間布置三層消聲墊。
(3)在臨廠(chǎng)界一側加組合式聲屏障。
控制冷卻塔其他噪聲源
(1)在1#、2#、3#冷卻塔剩余八個(gè)集水盤(pán)上方空間布置兩層消聲墊。
(2)在1#、2#、3#冷卻塔共十個(gè)風(fēng)機上加片式阻性消聲器。由于降噪要求并不高,消聲器設計高度為1.2m。
(3)為風(fēng)機的電動(dòng)機配半隔聲罩。4冷卻塔噪聲控制效果采取以上治理措施后,冷卻塔噪聲得到控制。測試結果表明,廠(chǎng)界噪聲指標已控制在國家標準以?xún)?,降低了冷卻塔對廠(chǎng)區的噪聲污染。通過(guò)對冷卻塔的噪聲治理表明,工業(yè)冷卻塔的濺水噪聲應是噪聲控制的重點(diǎn)。