大型湿式玻璃钢冷却塔的噪声控制,湿式玻璃钢阳极管

概述 蒸发式湿式 FRP 冷却塔是应用最广泛的工业冷却技术之一。 "最大的化工厂。为了评估玻璃钢冷却塔的噪声产生机理和噪声排放参数，广东冷却塔制造商在2013年至2020年间进行了多次分析。

1.广东冷却塔制造商调查同样设计和工艺的玻璃钢冷却塔的噪声，广东冷却塔厂家也特意按照噪声模型进行了计算，噪声源的主导顺序为：进风口、风机、循环水泵、风机电机。有许多主要和次要解决方案可以从源头减少噪声排放，但它们的应用可能受到技术和成本限制。在广东冷却塔制造商的案例中，工厂管理层拒绝了所有可能改变运营的技术干预玻璃钢冷却塔，因为该设施已经在额定冷却能力以上运行。具有这种大小的噪声源，只剩下通过传播进行干预的可能性。然而，由于玻璃钢冷却塔最初并没有安装瀑布式降噪装置，因此降低水的冲击噪声至关重要。

几种化学过程的效率取决于温度、压力和除热效率.在本案例中，冷却技术是一种开放式蒸发湿式冷却系统；环境接触。在玻璃钢冷却塔中，传热所需的气流由风机产生。冷却剂以液滴的形式接触空气。传热时，一部分水蒸发，另一部分水因传热而冷却

为避免排汽被蒸汽饱和，应尽量放高。在送风塔上，风机位于出风口。该距离应尽可能大（至少与进入表面的高度一样大）。此外，风扇烟囱产生最佳气流，从而产生最佳气流参数。

2.噪声源

2.1．典型噪声源 下面讨论的冷却技术的典型噪声源如下： • 风扇和气流（机械和空气动力学噪声）， • 风扇电机（机械噪声）， • 密封水循环泵（机械噪声）， • 水滴入水盆（水团的撞击声）。噪声的发射方式在很大程度上取决于塔的结构，因为在比重较小的涂层材料（例如 FRP）的情况下，穿过涂层的声波能量也将更加显着。对于钢筋混凝土结构，涂层的隔音效果非常好，通过混凝土结构的声能几乎可以忽略不计。

2.2 风机噪声成分分为机械类和气动类。如果风扇构造和操作得当，机械噪声分量与空气动力噪声分量相比可以忽略不计。除了产生干净声音的旋转噪声和转子-机壳相互作用之外，空气动力噪声的成分还包括涡流噪声和湍流引起的噪声，它们会产生宽带噪声 [3]. [11] 2.3.冷却液 当然，储存在玻璃钢冷却塔水槽中的冷却液本身并不是噪音的来源。噪音本身是由水滴落在盆地水面上产生的。在撞击过程中，运动能量在极短的时间内被转换，而这种能量的很大一部分会以声能、热能和永久转换能的形式损失。原因是水基本上是不可压缩的，因此碰撞将类似于理想的刚性碰撞的物理参数。噪音的排放受水滴的大小和质量、水滴高度和水滴速度的影响。根据已知的动能相关性，速度对动能的影响更为显着。因此，期望通过降低速度来减少噪声排放。

3.目前是我国领先的化工原料制造企业之一。其所在的化工厂主要生产异氰酸酯和聚氯乙烯。整个近4平方公里的工业区位于两者之间。在一个拥有20多个摊位独立设施（PVC、MDI、TDI、VCM、氯气、硝酸、铵盐等），日以继夜运转的工业区内，有数千个独立的噪声源，这些设施相互隔离other 它们之间有着密切的技术关系，所以其实

3.2。硝酸厂玻璃钢冷却塔位于密集建设的生产开发区西北部，周边为居民区。玻璃钢冷却塔距离工业区约400ma。混凝土结构，两个单元与公共水盆分开。塔高12m。进气口在两侧，一侧总面积约150平方米。冷却风扇是直径为30英尺的8叶风扇。旋转部分位于塔顶高度。风扇组是 2m 高光喇叭形扩散器（没有明显的声音衰减）。在风扇组之间有 2 个带变频驱动的风扇电机。在温暖的月份，风扇以标称速度运行。在寒冷的季节，风扇转速可能会降低，但它们永远不会停止工作，因为失水会增加，风扇叶片可能会结冰。冷却液量在冬季和夏季是恒定的。出色的。水循环泵位于地下半开式竖井内，靠近玻璃钢冷却塔。 4.分析 4.1。分析方法 为评价敞开式湿式玻璃钢冷却塔的噪声产生机理和噪声排放参数，广东冷却塔厂家在相同设计和工艺的玻璃钢冷却塔附近进行了仪器分析。由于生产区域植物多、噪声源多，噪声排放量大，因此在靠近噪声源的地方进行分析，使测量值不受周围噪声源发出的噪声的影响。为了实现既定目标，需要实施复杂的噪声分析仪器系统，各个单元相互支持，支持客观意见

基于听觉的主观分析： • 典型噪声的识别源和声音辐射方向， • 确定噪声源附近的音调和时间函数， • 探索具有临界辐射方向的噪声源。频率分析： • 记录和分析频谱附近的频谱噪声源； • 在评估点比较生成的光谱； • 识别具有典型噪声排放的噪声源（例如窄带特性）。噪声测量： • 在评估点调查环境噪声污染， • 在参考测量点调查影响声音传播的影响； • 测量声源附近噪声源发出的声压级； • 提供几何参数和辐射特性； • 通过测量和计算确定声功率级。软件噪声建模 (IMMI)： • 基于闭环接近元件和源数据构建详细模型， • 校准噪声模型并记录参考点的测量值， • 模拟水平和垂直网格中的声音传播， • 确定噪声源的优势评价要点， • 降噪影响建模分析 解决方案： 玻璃钢冷却塔全年大部分时间按技术要求运行，基本上是在严格设定的技术体系中按冷却需求运行。因此，只有在寒冷季节（减少冷却需求）和每年的工厂停工期间，才有可能对机械装置进行有目的的操作。为了达到广东冷却塔厂家的目的，必须对玻璃钢冷却塔的噪声源进行调查 4.2 风机的测量结果 广东冷却塔厂家在测量风机噪声排放时，目的是确定声功率如何变化在不同的旋转频率。对不同的玻璃纤维冷却塔进行了一系列调查，在此期间风扇以最大速度逐渐关闭（使用变频驱动）。测量期间，广东冷却塔厂家在不同距离的不同玻璃钢冷却塔上的多个采样点（风机上方、进风口前、参考点）以100ms的采样时间同时记录（然而，在相同操作条件下执行的测量）表征相同的声功率级。被测风机的总声功率级（标称转速）为：LAWmax = 102±1 dB / 64 m2。

风扇马达的声级为：LAW = 91±1 dB。由于被测玻璃钢冷却塔的风机采用变频驱动，因此可以测量出两台玻璃钢冷却塔在不同转速下的声压级变化。根据测量结果，当车速降低10%时，噪声衰减度为ΔL=3dB，当车速降低约50%时，噪声衰减度为ΔL=6dB。排气侧和进气侧之间的声压级（在最大转速下）为 13dB。当然，部分差异是由于在进气侧，传播受到风扇下方的处理单元（例如消偏器、配水系统、交换表面等）的阻碍；而且，噪声源位于离测量点较远的一侧。 4.3.进风口的测量结果根据进风口的测量结果，可以说玻璃钢冷却塔不考虑进风口，整个空气表面的总声功率级为：LAW = 97±1 dB / 137 平方米

4.4.

玻璃钢冷却塔水泵测量结果 不同水循环泵（相同工况下）的测量与上述结果相关性不大，因此此处计算的声功率级不确定性明显较高：法则 = 92±3 dB / 27 m2.4.5。频率分析 根据频谱分析，可以说风扇发出的噪声的特征音频率取决于转速和叶片数量。在 50Hz 的驱动频率下，旋转部件以 120RPM 的速度旋转，这意味着每秒旋转 2 整圈。所以——由于转子装有 8 个叶片——你必须计算每秒共有 16 个叶片通过，这是 16Hz 的基频，32Hz 的谐波频率也出现在频谱中。空气动力噪声在 80-200 赫兹之间产生大量声能。根据在进气口进行的噪声测量，可以说水滴撞击产生的噪声是宽带噪声。大多数声能出现在高音 (3.15-16kHz) 范围内。尽管如此，频谱仍显示出一些低频 1/3 倍频程，因为玻璃纤维冷却塔的内部很可能会被这些频率感应。 4.6.主要噪声源 通过使用测量、标准计算方法和使用 IMMI 软件的噪声传播模型，可以确定噪声源的主要顺序和噪声衰减要求。将模型进行的声音传播计算与测量点记录的声压级进行比较。在迭代过程中，广东冷却塔厂家逐步对噪声模型进行标定和改进。在校准噪声源附近记录的测量值后，可以计算评估点的声压级。噪声在噪声源与传感点之间的传播受气象因素影响较大。气象因素对声音传播的影响一直使此类调查的结果不确定。在优势分析中，可以使用软件传播模型来消除气象条件对声音传播的影响，因为噪声映射软件总是使用最佳的声音传播参数，可以全方位模拟极端但真实的天气条件。因此，软件计算方法可以在一定程度上消除测量方法中的误差，由于不可重复的工作条件和测量条件而引起的误差。根据软件模型计算，主要噪声源的主要顺序评价点（噪声污染方面）如下： 第一进风口：LAeqi≈45 dB（评价点） 第二风机：LAeqi≈40 dB（ ep3) pump : LAeqi ≈ 25 dB (ep4th) Fan: LAeqi ≈ 10 dB (评估时) 由于有利于传声，被评估的FRP冷却塔在评估点造成的噪声污染严重到如果在工厂单独运行（即关闭所有其他噪声源），仍会造成噪声污染超标 5. 降噪 5.1.Pr 降噪方法原则 Principles of Noise Reduction Control and Prioritization of Noise Reduction Control and Prioritization of Noise Reduction Control and Prioritization降噪解决方案（附示例）如下： • 初级：源头降噪（传输） • 次级：传播过程中的声音衰减（传输） • 第三层：

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当然，要降低玻璃钢冷却塔发出的噪音，最有效的方法还是前期的声学设计和尺寸设计，因为选择噪声源的适当距离和方向。后续的降噪其实是一个吃亏的解决方案，因为降噪不仅在投资过程中比选择更安静的技术更昂贵，而且还可能增加运营和维护成本。 [3] 显而易见，但按照这种思路，应该强调定期定期维护也是降低噪音的最有效方法之一。设备的正确操作和维护将使噪音排放保持在良好的范围内。与降噪解决方案相关的基本问题是众所周知的：总购置成本、降噪程度（在特定条件下）、维护要求和成本（至少 10 年以上）、它如何影响 FRP 冷却塔的运行（例如压力drop) 无需重大修改即可实现。 5.2.降噪措施 降噪措施 声源发出的能量（声功率级）直接干预产生噪声的机制（发射）过程。这些解决方案可能是： • 空气动力学复杂性或替代噪声， • 用于调节转速的变频驱动器， • 减少水滴的影响。当然，必须排除对现有冷却系统进行技术更改的可能性，因为实施更高效的冷却技术成本太高（并且本演示文稿中调查的安装根本不会被视为过时）。技术是不可能的，改造现有技术可以减少对环境的影响；同时，减少对环境的影响可能伴随着冷却性能的下降，这可能需要更大功率的风扇，因此需要更大的能源消耗。因此，除了 BAT 的去噪因子之外，还应始终以复杂的方式调查每种干预措施的预期环境影响。主要解决方案的简化分析如下： 优点： • 冷却性能变化很小或根本没有变化， • 在许多情况下，可以提高能源效率， • 可以在更长的时间内实现成本节约， • 的几何形状玻璃钢冷却塔 外形和环境不会改变。缺点： • 发明选择有限， • 通常可以实现比后解决方案更少的降噪， • 在复杂解决方案的情况下需要干预 • 在更复杂的解决方案中，失败的机会大大增加， • 维护任务的数量他们的成本会增加。 • 5.3。风扇更换风扇的噪音排放是涡流噪音和湍流引起的噪音，可以通过空气动力学优化的叶片轮廓和空气动力学插件来减少。 [4] 适当的空气动力学设计（或后续优化）直接干预产生噪音的地方，而不会降低风扇效率。在风扇外壳内部进行干预的一个直接好处是，由于风扇外壳内部的噪音较小，因此通过外壳辐射的噪音也较少。原则上，广东的冷却塔制造商可以设定一个目标，提高玻璃钢冷却塔的效率，同时降低噪音，减少水蒸气的形成，最终通过提高能源效率和降低维护成本来节省资金。

最常用的主要降噪解决方案之一是制造的 SX 系列风扇（在这种情况下，可提供 30 英尺 6 叶片版本）。由于叶片的独特设计，根据制造商的目录，叶片的噪音小于 8dB(A)。据制造商称，与此同时，与标准冷却风扇相比，SX 系列与更小的风扇速度相结合可将噪音降低多达 20dB(A)。目前可风可9144-8-36N/G2.0T风机与推荐的Howden 30-SX 6叶风机数据对比，更换风机后的预期降噪效果为：ΔL≈9 dB，但在案例中更换风扇，这种类型的 SX 风扇通常需要比普通类型更高的风扇外壳，即外壳需要重新组装和升高（但不确定现有风扇外壳的结构是否足够坚固以承受额外的负载）。此外，如果风扇外壳装有扩散器，您还需要检查是否可以在扩散器下方插入另一个外壳部分。除了风扇之外，很有可能还必须更换电机和驱动轴，因为它们会使新风扇的转速比当前的风扇慢，但轴上的功率会更大。此外，必须检查变频驱动器或电气开关设备是否符合更高的功率要求。或者，可以使用变频驱动器来降低发动机的转速，但在这种情况下，应检查发动机是否可以在较低的转速下处理较高的功率。风扇叶片不是简单的技术干预。预计许多相关设备将需要更换和修改，这意味着新风扇的成本可能非常昂贵。5.4。变频驱动器 变频驱动器 (VFD) 控制风扇电机的速度和风扇叶轮的速度（以及它输送的空气量）。速度控制在噪声保护方面特别有效，由于基于流量的噪声分量的声功率与典型速度下的功率成正比，因此当转速减半时，预期的降噪不是 3dB，但是6分贝！此时送风量约为总容量的60%。 [2] 7月和8月期间，玻璃钢冷却塔的风机一直以最大速度运转（在匈牙利），因此实际上达到了产生最高环境噪声排放的运行条件。同时，夜间可以充分降低环境温度，所以玻璃钢冷却塔的风机以较低的转速运行就足够了。由于夜间10分贝的环境噪声污染限值更加严格，即使在夜间也会明显超标。据广东冷却塔厂家分析，夏季逆变器的频率（从标称的50Hz）降低到夜间不超过43Hz，最大降噪可能只有：ΔL≈2 dB，因此，只有在气温降至 20°C 的夜晚 只有通过以下措施才能显着降低噪音。使用 VFD 有其自身的风险，因此其噪音防护方法基本上取决于能否从环境角度实现预期的结果。 5.5.瀑布降噪噪声排放的主要成分是由此产生的冲击噪声。当水滴落入盆中时被水滴吸引。这种噪音主要取决于水滴的质量及其冲击速度，不言而喻，通过改变水滴的大小，落下的水滴的质量也会降低，从而降低发出的声能。同时，减小水滴尺寸也可以减少单位时间内的水流量，这样也降低了玻璃钢冷却塔的冷却能力。因此，为了有效的热传递，应该使最大量的冷却剂沿着给定横截面的进气口与冷却空气接触。也就是说，在这方面减小水滴的大小是不合适的。

水滴撞击产生的噪音主要是因为碰撞是不灵活的，因为碰撞的物体不能被压缩。如果碰撞变得弹性（即，至少一个碰撞体发生弹性变形），则很大一部分运动能量将不会转换为声能。通过使用瀑布式降噪垫，落下的水滴撞击柔软的表面而不是冷却剂，因此碰撞变得有弹性并且发出的声能会根据垫的厚度（在某些情况下还包括层数）而变化并且更低。焊盘取决于当前的液滴噪声并且基本上取决于液滴的液滴高度和所应用的焊盘层数。根据制造商的数据，预期的噪声抑制率为[5] [6] [7]：ΔL ≈ 4-9 dB。基本上，瀑布降噪垫必须漂浮在水面上，因为只有落下的水滴不直接接触水面（通过材料除外）才能达到理想的降噪效果，这可以让材料最初漂浮在水面上冷却表面。在代理的表面上， 5.6。二级降噪措施 在无法通过改变现有技术改造或更换噪声源或降低声功率的情况下，可采用降噪垫或支撑结构。减少环境噪声的有效方法是阻止声音的传播。这些解决方案可能是： • 使用吸收式消音器， • 发出声音。 Ver 面板， • 建筑隔音墙。当使用二次降噪解决方案时，通常假设后续的技术传播干扰会导致压降，从而降低 FRP 冷却塔的冷却能力和能源效率。因此，这些解决方案只有在塔足够大以补偿后续降噪解决方案造成的压降时，才可以肯定地使用“热压”。二级解决方案的简化分析如下： 优点 • 不直接干扰 FRP 冷却塔技术， • 可以逐步实施， • 提供更多的解决方案选择， • 有时可以提供降噪比 缺点 • 降低成本（取决于噪声降低要求成倍增加） • 通常会导致压降 • FRP 冷却塔的冷却能力和能效将降低 • 接近机械单元可能更加困难， • 维护任务和成本将增加， • 几何形状和玻璃钢冷却塔的使用环境会千变万化。 5.7.吸收式消音器 吸收式消音器在很宽的频率范围内都有效。低频的吸声受到内置吸音材料厚度的限制，而高频则受到弯曲声波能力降低的限制。吸音消音器的吸音程度取决于百叶窗之间的自由截面尺寸和吸音嵌件的长度。百叶窗之间的间隙越小，降噪效果就越好。百叶窗式消音器的工作原理是声能被流动介质路径中的百叶窗吸收，因此冷却塔制造商通常必须假设这种解决方案会导致压降。 [3] 5.8。百叶窗式进气口在设计进气口和出气口时，冷却剂不会离开塔的内部并且阳光不会到达水盆表面并加热冷却剂（减少藻类生长）形成）是至关重要的.

为此，建议使用立式除水器，它会在一定程度上影响流量，并根据强制或分流 FRP 冷却塔单独确定尺寸。脱水器的水分离效率大致与压降成正比；因此，选择不当的脱水器会导致显着的压降，从而降低冷却性能、效率和风扇寿命。 5.9.就冷却塔制造商而言，为确保最大的冷却性能，使用能够在降低压降的同时将噪音降至最低的解决方案至关重要。因此，在本研究中，传播干预的可能性仅限于隔音，如果设计得当，可以减少风扇和进气口发出的噪音。屏障的质量和高度，以及它与噪声源和接收器的距离。为使效果有效，屏障必须阻挡噪声源最高点之间的视线，并且屏障必须长而连续，以防止声音绕过两端。但是，与设置隔离墙有关的流动原理是，对于两侧进风口的玻璃钢冷却塔，保护层与玻璃钢冷却塔之间的距离必须大于进风口的高度（仅单侧进风的玻璃钢冷却塔，距离应加倍）。墙体结构的选择应使墙体结构的隔音效果必须远大于预期的降低，因为尺寸标注主要是为了衍射而不是透射。所用墙块或墙体结构的吸声隔声要求如下： 声源侧吸声至少：α≥0.8 空气传播声衰减度至少RW≥25 dB 设计隔音墙的设置基本上取决于要防止噪音的区域和评估点的位置。风扇发出的声能也可以通过隔音墙来降低。可以在 FRP 冷却塔的边缘建造隔音墙（静态最强），但是——考虑到风扇的声功率、噪声源的大小和位置——所需的墙高将很重要（至少7m），由于风压，不建议在塔边。因此，建议的解决方案是建造一个合适高度的风扇烟囱来代替现有的扩散器，或者直接在现有的扩散器周围建造一个圆形（或多边形）的内表面吸音设计的屏障，以及所需的额外支撑结构。

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