CTI冷却水塔声音噪音测试标准(ATC-128)

本文总结了冷却塔测试的结果，并提出了使结果更接近的建议。值得注意的是，冷却技术协会 (CTI) 的水冷却塔声音测量标准 ATC-128 的修订版预计将很快发布。它将包括用于解释来自小型冷却设备的测试数据的更新方法，以使声功率级更接近 ISO 3744 半球方法。

在指定冷却设备时，工程师面临着影响性能和布局的无数决定。一个关键的考虑因素是发出的噪声。

随着主要城市人口密度的上升和市政法规对声级的限制，这可能成为在两种商业冷却系统之间做出选择时的决定性因素。

制造商可以从多种声音测试代码中进行选择，但结果不应取决于所选择的方法。测试提供始终如一的严格和可验证的结果至关重要，这样工程师和业主才能对给定值的准确性充满信心。

由于需要比较和对比广泛接受的行业测试方法，一家冷却塔制造商使用各种标准测试了其四个冷却塔装置，以计算和比较声功率级。

1981年，CTI推出了ATC-128《水冷却塔声音测量测试规范》，这是测试冷却塔发出的声音的标准。 ATC-128 的目的是标准化制造商尝试测量其冷却设备发出的噪音并计算不同距离的声级。公司在发布之前转向国际规范或内部协议来测量设备声级。

CTI 为北美市场带来一致性的目标在很大程度上取得了成功。然而，该代码包含多个测量值，引发了关于如何最好地选择最准确的声音计算的问题。这对于获取或推断未直接测试但需要遵守噪声法规和细则的距离的结果尤为重要。

CTI 在 2005 年对代码进行了重大改写，随后在 2014 年进行了小幅修订。作为其持续开发可信代码和标准的一部分，该研究所聘请冷却塔制造商在其研发中心进行测试。

方法

为了确定 ATC-128 相对于可比较代码的位置，使用 ATC-128 和其他四个使用测量数据计算声功率的标准的方法进行了测试级别：

ISO 3744（声学 - 使用声压确定噪声源的声功率级和声能级 - 反射平面上基本自由场的工程方法）；

空调、供暖和制冷协会 (AHRI) 370（大型风冷室外制冷和空调设备的声性能等级）；

德国标准化协会 (DIN) 45635，第 46 部分（机械发出的噪声的测量；空气噪声排放；包络法；冷却水塔）；和

EN 13487（热交换器 - 强制对流风冷制冷剂冷凝器和干式冷却器 - 声音测量）。

之所以选择这些方法，是因为与 ATC-128 一样，它们使用测得的声压来计算声功率级。声压是声波在空气中传播引起的气压波动的量度。本质上，它是我们在距声源一定距离处听到的声音，以分贝 (dB) 为单位测量。

声源的声功率级必须根据测得的声压来计算，因为声音传播的性质使得直接测量几乎是不可能的。这些测量通常采用构成可听频谱的八个波长频率（称为倍频程）：63、125、250、500、1,000、2,000、4,000 和 8000 Hz。

在分析过程中，这些测量值被“加权”，根据人耳对某些声音频率的敏感度进行转换。这是使用每个频率的结果的转换值完成的；本文中所有数值均以 dB(A) 加权表示，而非实测 dB(L)。

用于测试的冷却机组

测试了四个机组：引风、逆流冷却水塔；强制通风、逆流冷却塔：引风、横流干式冷却器；和引风横流冷却塔。

形状和操作的变化允许独立于配置的分析。在所有情况下，设备都在无热负荷的情况下以最大风扇速度和水流量（如果适用）运行。

每个单元都根据五个标准（ATC-128、ISO 3744、AHRI 370、DIN 45635 和 EN 13487）进行测试，并使用标准中的指南计算声功率。

了解用于计算声功率的两种测量距离很重要。一种是近场，它是细胞周围的区域，非常接近以至于细胞表面无法组合成单个发射点。计算声功率具有挑战性，因为测量结果似乎来自各个方向。

远场距离将单位视为声音发出的点。最小远场距离基于从以下等式计算的特征尺寸：

远场通常被认为是特征尺寸 (2Do) 的两倍。

冷却塔制造商的测试设施允许在最小干扰的情况下进行测量，因为在测试垫周围每个方向都有 50 英尺的空白空间，没有明显的干扰。这是根据需要获得远场测量的关键。

检测情况

自2017年9月至2017年12月，严格按照五项比对标准规定的方法进行检测。

ATC-128 — CTI 的标准涵盖多种方法。为了进行比较，使用近场和远场测量计算了声功率级。这些记录在每个冷却塔表面的中心，并提供两个数据集，然后可以比较两个计算结果。尽管远场被认为是特征尺寸 Do 的两倍，但业界使用 15 m（50 英尺）的设定距离。

ATC-128 是在距离地面 1.5 m 的高度处测量的，除非这与风扇排放重合。这些读数是在出口上方 1.5 m 和出口侧面 1.5 m 处获取的，以防止气流使测量值膨胀。根据 ATC-128 指南，所有 15 米的距离都是从冷却塔的表面开始测量的，而不是从装置的中心开始测量的。这一事实是解释与基线计算的偏差的关键，并在结果中进行了讨论。

ISO 3744 - 该标准适用于多种类型的机械和设备，并且由于范围广泛而使用最广泛。

基本安排是从噪声源周围的假设表面获取声压读数。这些“表面”上的一系列测量点用于计算总声发射。

本次测试使用了一个半球，其中心位于设备底部的中间。半径是特征尺寸的两倍，提供远场读数。在半球的不同位置测量了 10 个主要点和 10 个次要点，这些点用于计算声功率级。

另一种形状是一个盒子，它在每个方向上延伸到距离单元格 1 m 的距离。它被称为“平行六面体”方法，用于获取近场读数。每个面被划分为一个网格，测量点位于每个面的中心。每个面的角点和中点都是强制性位置，如果需要，可以进行额外的测量。

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