冷却塔噪声治理方案一、工程概况经过现场勘查监测,********限公司办公楼5楼顶部有4组冷却塔,冷却塔在正常工作时产生的机械噪声、淋水噪声和空气动力性噪声等多种声源互相叠加,使设备噪声排放超出国家规定标准。
冷却塔南、北两侧的进风口曝露在外,且噪声源的东、南两面有高层居民区、西面为办公区域。
噪声向东、南侧的居民区和西侧的高层办公区传播后影响住宅人群和办公人群的正常生活和身心健康影响。
公司高层领导本着以人为本、提升周边居民生活质量和办公质量、建立和谐社会关系的原则,决定对冷却塔噪声排放超标部位进行综合性治理。
二、噪声治理工程范围********有限公司冷却塔噪声治理。
三、噪声治理的理论依据和治理目标(一)理论依据1、中华人民共和国环境噪声污染防治法2、GBJ118-88《民用建筑隔声设计规范》3、《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)4、中华人民共和国声环境质量标准(GB3096-2008)5、现场测得的相关数据。
(二)治理目标1、治理后敏感点窗外噪声排放量达到国家《声环境质量标准》GB3096-2008中的2类区标准(扣除本底噪声)即白天60dB(A)(扣除本底噪声),夜间50dB(A)(扣除本底噪声)。
2、降噪设施服务寿命不低于10年。
四、噪音分析根据经验可看出冷却塔机组的噪声频谱特性呈中、高、低频混合特性,治理中必须针对中、高、低频段进行针对性降噪治理。
五、降噪技术措施空调机组冷却塔正常运转时的主要声源为机械噪声和空气动力型噪声以及淋水声。
由于冷却塔距离办公区距离较近且裸露在外未作任何处理,故噪音外泄较为严重。
噪声源的噪声峰值区均出现在低频段,由于低频声波长,衍射能力强,传播距离远,是属于难以治理的频率声波,同时该种声波也是对人体伤害比较严重的频段声波,所以在制订降噪方案时应加大对低频段声波的降噪技术措施。
由于冷却塔的工作特性,不允许将声源全部或局部封闭起来,在声源和受声点之间设置隔声屏障是一种较为理想的治理措施。
隔声屏障是一种用隔声结构组成,并在朝向声源一侧进行高效吸声处理的屏障。
将它放在噪声源和受声点之间,阻挡噪声直接向受声点辐射。
这种措施适用于露天场合,使声源与需要安静的区域之间隔离。
1、空调机组冷却风扇的噪声治理对于空调机组的冷却风扇出风口产生的机械噪声和空气动力性噪声我们拟采取在出风口位置安装通风消音器以消除风机产生的噪声污染,消音器在设计制作过程中要依据风机出风口的噪声频谱特性,注重对中、低频段的降噪处理,通风阻力损失小于20Pa,消音器单独安装承载结构,不使用冷却机组顶部作承载结构。
因出风口水雾较大,为保证消音塔消音效果和使用寿命,采用不锈钢材质孔板。
此消音器安装完全能满足出风量的要求,并且消音效果较好,使用寿命长,消音器内部消音插片采用两端劈尖形式,减少了通风阻力,可以节电10%左右,治理后的频谱符合NR曲线(国际标准)。
2、空调冷却机组机体的噪声治理对于空调冷却机组机体的噪声外泄问题我们拟采取(考虑到节约成本问题,如下图所示):①、将冷却塔两两作为一组来治理。
在冷却塔的外侧安装吸隔声屏障,其中东西屏障长16m,南北侧屏障长度为10m,高度为3m,高度由顶至下至冷却塔淋水口下部位置,下方用支撑固定住,预留空间用于冷却塔的进风。
②、冷却塔顶部加设一面与立面吸、隔声屏障围成的范围等大的吸、隔声顶板,架于立面吸隔声屏障的上方,在每个风机出风口处留一个通风孔,在通风孔的上方安装风机出风消音器,共计4台。
(说明:冷却塔吸隔声屏障内侧孔板均为不锈钢材质,内部采用优质吸声棉,龙骨采用镀锌材质,在保证消音效果的前提下,整体使用寿命10年以上。
)3、考虑到工程造价,我公司拟利用原东、西侧的墙面作为隔音段,但由于原墙面光滑未做任何处理,为防止噪声反射叠加,现需在原墙面加装吸音层。
4、其中冷却塔中间和冷却塔最南侧有3台风机,需对风机的风口加装通风消音器。
出风消音器冷却塔支撑出风消音器吸隔声屏障冷却塔支撑冷却塔支撑出风消音器冷却塔支撑东立面剖面图吸隔声屏障吸隔声屏障吸隔声顶通风消音器通风消音器出风消音器吸隔声顶出风消音器吸隔声顶吸隔声屏障出风消音器吸隔声屏障冷却塔支撑南立面剖面图吸隔声顶墙面吸音层办公楼玻璃壁墙面吸音层墙面吸音层吸隔声顶出风消音器玻璃壁办公楼通风通道平面俯视图通风通道墙面吸音层六、隔声屏障的设计理论依据隔声性能的评价:用于隔声的材料、构件或结构分别称为隔声材料、隔声构件或隔声结构,用于评价它们隔声性能的物理量主要有隔声量和插人损失等。
1、隔声量将隔声材料(隔声构件、隔声结构)一侧的透射声强It 与另一侧的入射声强Ii 之比称为透射系数,即i t I I τ=一般隔声结构的透射系数通常是指无规入射时各入射角透射系数的平均值。
透射系数越小,表示透声性能越差,隔声性能越好。
隔声量TL 定义为τ=1101gTL或ti p p g 201I I 101gTL t i=式中 pi 、pt ——分别为入射声压和透射声压。
隔声量的单位为dB ,隔声量又叫做传声损失,记作TL 。
隔声量或传声损失通常由实验室和现场测量两种方法确定。
现场测量时,因为实际隔声结构传声途径较多,受现场声波吸收及侧向传声、结构传声等因素影响,其测量值一般要比实验室测量值低。
2、平均隔声量声量是频率的函数,同一隔声结构,对不同频率的入射声波具有不同的隔声量。
在工程应用中,通常将中心频率为125~4000Hz的6个倍频程或100~3150Hz的16个1/3倍频程的隔声量做算术平均,叫平均隔声量。
平均隔声量虽然考虑了隔声性能和频率的关系,但因为只求算术平均,未考虑人耳听觉的频率特性以及一般结构的频率特性,因此尚不能很好地用来对不同的隔声构件的隔声性能做比较分析。
例如两个隔声结构具有相同的平均隔声量,但对于同一噪声源可以有相当不同的隔声效果。
3、计权隔声量计权隔声量Rw是国际标准化组织规定的一种单值评价方法,它是将已测得的隔声频率特性曲线与规定的参考曲线进行比较而得到的计权隔声量。
参考曲线特性如图3—1—1所示,曲线在100~400Hz 之间以每倍频程9dB的斜率上升,在400~1250Hz之间以每倍频程3dB的斜率上升,1250~3150Hz之间是一段水平线。
图3-1隔声墙计权隔声量参考曲线隔声结构的计权隔声量按以下方法求得:先测得某隔声结构的隔声量频率特性曲线,如图3-1中的曲线1或曲线2即分别代表两座隔声墙的隔声特性曲线;图3-1中还绘出了一簇参考折线,每条折线右边标注的数字相对于该折线上500Hz所对应的隔声量。
按照下面两点要求,将曲线1或曲线2与某一条参考折线比较。
①在任何一个1/3倍频程上,曲线低于参考折线的最大差值不得大于8dB,在采用倍频程时不大于5dB。
②对全部16个1/3倍频程中心频率(100~3150Hz),曲线低于折线的差值之和不得大于32dB,在倍频程时不大于l0dB。
把待评价的曲线与折线簇图中各条折线相比较。
找出符合以上两个要求的最高的一条折线,则该折线右面所标注的数字(以整分贝数为准),即为待评价曲线的计权隔声量。
用平均隔声量和计权隔声量分别对图3-1中两条曲线的隔声性能进行评价比较。
可以求出两座隔声墙的平均隔声量分别为41.8dB和41.6dB,基本相同。
按上述方法求得它们的计权隔声量分别为44dB和35dB,显示出隔声墙l的隔声性能要优于隔声墙2。
国际上关于隔声量的单值评价指标还有很多,除了上述平均隔声量、计权隔声量外,表中还一并列出了另外4个单值评价指标供参考。
表1 空气声隔声量的单值评价指标名称符号定义特点平均隔声量TL500Hz隔声量R500计权隔声量RW传声等级STC 各频带隔声量的算术平均值(频率范围100~3150Hz500Hz的隔声量将隔声频率特性曲线与标准曲线按一定方法进行比较而读得之数同上,但频率范围为125~4000Hz对厚重的均质墙能基本反应构件的隔声性能500Hz在1/3倍频程测量范围100~3150Hz内是处于中间位置,数值接近平均隔声量数据能反映出个别频段的隔声缺陷,用于评价轻结构的隔声比较接近主观感觉同上测量比较方便,且A声级接近人的主观感觉A-A指数LA-L'AC-A指数LC-LA 发声室A声级与接收室A声级之差发声室C声级与接收室A声级之差测量比较方便,反映发声室的噪声状况与接收室对噪声的主观感觉4、插入损失插入损失定义为离声源一定距离某处测得的隔声结构设置前的声压级L1和设置后的声压级L2之差值,记作IL,即IL=L1-L2插入损失通常在某现场用来评价隔声罩、隔声屏障等隔声结构的隔声效果。
现场测量的插入损失,它不仅包括了现场条件方面的影响,还包括了设置隔声结构前后声场的变化带来的影响。
七、通风消音器的消音量的理论计算通道的截面的有效周长P:1.16m通道的截面的截面积S:0.076m2通道的截面的有效长度L:1.25m阻性消声量由别洛夫公式:ΔL=φ(α0),分别求出消音器的消音量。
项 目倍频程中心频率Hz63125250500K2K4K8K实测值 82.3 79.2 79.3 75.3 70.7 65.2 55.7 49.8 NR50 80696458.955535047 ΔL 需 2.3 10.2 15.3 16.4 20.7 12.2 5.72.8材料吸声系数α0 0.52 0.55 0.68 0.77 0.8 0. 8 0.81 0.85消声系数φ(α0) 0.8 0.9 1.2 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0应有消声量ΔL14.3117.1722.8920.9 20.9 20.9 19.08 19.08 ΔL -ΔL 需 12.1 6.83 7.59 4.50.28.714.3817.28共振腔消声量由公式:LR=10Lg(1+2K2) 其中:G —传导率 d —小孔直径 8×10-3m ν—空腔体积2.64×10-2 L —小孔径长(即板厚)2×10-3m c —声速340m/ss —气流通道截面积7.6×10-2mG总=nG=30×5.98×10-3=0.179(n为每个共振腔开孔数)LR=10Lg(1+2K2)=10Lg(1+2×0.452)=14.9dB(A)由于共振腔为二腔串联:LR总=2LR=2×14.9=29.8dB(A)通过计算可知,阻抗复合式消音器的降噪消音完全符合扩散口噪声降噪的要求。
(三)高频失效验算:通过以下计算可以看出采用阻、抗复合式消声器,在低频部分采用抗式(共振腔)消音,不会存在低频失效。
高频部分由公式:C—声速D—消声通道的当量直径从频谱看,不会存在高频失效问题。