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2015
09

數據中心機房空調冷卻塔的噪聲控制

?  冷卻塔主要有自然通風式,機械通風式和噴射通風式三種,常見多為逆流機械通風式冷卻塔。上述咖啡廳即選用標準型逆流機械通風式冷卻塔。逆流機械通風式冷卻塔包括風機,減速機,布水器,塔身,填料等部分。冷卻塔風機置于塔頂作排風用,包括電動機和葉片。減速機把葉片的高速旋轉減為低速旋轉,以增加冷空氣與熱水的熱交換時間。布水器是鉆孔合金管,隨葉片一起旋轉,使熱水均勻下落。塔身通常為玻璃鋼制作,質地輕,耐腐蝕。塔體內填料為PVC斜波板,起到增加接觸面,提高水冷卻效率作用。

  冷卻塔的類型很多,按噪聲水平可分為低噪聲型(A聲級62~7ZdB)和超低噪聲型(比低噪聲型低8~10dB)。

 ?。ㄒ唬├鋮s塔噪聲控制的且的和內容

  1,冷卻塔噪聲控制的目的

 ?。?)防止冷卻塔噪聲對本單位建筑(或建筑群)的干擾。

 ?。?)控制冷卻塔的噪聲,使達到該建筑所在區域允許噪聲范圍內,即防止對周圍建筑的噪聲干擾。

  2,冷卻塔噪聲控制

 ?。?)合理地確定冷卻塔的位置。

 ?。?)設計和選用低噪聲冷卻塔。

 ?。?)采取隔聲和消聲措施。

 ?。ǘ├鋮s塔噪聲產生的主要來源

  1,風機噪聲

  它是機械通風式冷卻塔.主要的噪聲源,該噪聲是空氣動力噪聲,包括湍流噪聲和旋轉噪聲。根據空氣動力噪聲源的理論分析可知,湍流噪聲的聲強與氣流相對速度的六次方成正比,也與葉片形狀等有關,具有連續的頻譜特性。旋轉噪聲是葉片旋轉時形成脈動產生的,它與葉片數,氣體流量,靜壓等有關,它的頻譜呈低中頻特性。

  2,淋水噪聲(即水落噪聲)

  它是冷卻塔的淋水裝置下落水時與下塔體底盤中積水撞擊產生,其噪聲級與落水高度,單位時間內的水流量有關,一般僅次于風機噪聲,且呈高頻特性。冷卻塔的水落噪聲通常是冷卻塔噪聲中次于風機的成分。當風機噪聲降低后,淋水噪聲則占主導地位。根據冷卻塔類型,尺寸,有時此風機的噪聲還要大,一般是依塔高,水量和塔內填料的間距而定。

  橫流式冷卻塔,所用的填料從滴點式變為薄膜式,所以它的水落噪聲是比較低的,但對流式冷卻塔水是直接落下到水池的,這樣水滴撞擊池中水表面而發出聲音。

  強制通風冷卻塔水落噪聲與冷卻塔的大小,也即與水量有關。

  3,減速機和電動機噪聲

  減速機噪聲主要是齒輪嚙合時產生的噪聲,一般如果加工精度高,噪聲是不大的。減速機的噪聲,對冷塔總噪聲的影響是很小的。因此,除了需要降低冷卻塔附近的噪聲和降低總噪聲以外,這些噪聲是可以忽略的。

  另外減速機的底座,.好采用防振材料以隔絕可能發生的噪聲。

  電動機噪聲則是電磁噪聲和機械噪聲,這兩類噪聲源對周圍環境影響一般可以忽略。風機用電動機噪聲比減速機的噪聲要低,所以可不必加以特別重視,在要求大功率低噪聲電動機的場合,可以采用水冷式低噪聲電動機來解決。

  4,水泵噪聲

  工業冷卻塔往往是在塔附近設置循環水泵,它的噪聲與其他聲源相比也是很大的。另外水泵的驅動一般是用電動機或蒸氣透平,這也是一個較強的噪聲源。水泵安置在冷卻塔附近,用于循環冷卻水,時常和水管共振發出高頻有調噪聲。如果該噪聲強度較大,則需要一起治理。

  5,冷卻塔配件噪聲

  這種噪聲在實際使用時對環境是沒有絲毫影響的,,它僅在運轉時,管子的水量不足或者閥門的節流不妥而產生刺耳紊流聲,例如,安慶化肥廠的冷卻塔,由于蒸氣透平的高壓蒸氣配管漏氣,產生較高聲級的噪聲,一般只要調整操作的條件即可解決。

 ?。ㄈ┲卫矸桨概c技術措施

  噪聲治理的一般措施是:控制噪聲源,切斷傳播途徑,保護受害者。冷卻塔的噪聲影響著作業者和居民的健康及其日常生活,受害者廣泛,且流動性大,保護受害者的措施是不可行的,只能采取控制噪聲源和切斷傳播途徑的措施。隔聲屏的原理是:利用聲波衍射使敏感建筑物處于聲影區,達到降低聲級的目的。

  針對冷卻塔的噪聲特性,常采取以下治理措施。

 ?。?)將普通電動機葉片更換為低噪聲葉片,從源頭上根本降低噪聲級。

 ?。?)排風口噪聲具有連續頻譜特性,考慮吸聲處理。用防水吸聲體制作消聲通道,達到減噪目的。

 ?。?)避免機械共振產生噪聲,冷卻塔硬連接做減振處理。

 ?。?)在接水盤中增加速濾填料,以降低淋水噪聲。

 ?。?)對塔體和水泵用防水吸聲屏障包圍,切斷噪聲傳播途徑。在設計制造冷卻塔時,建議如下。

 ?。?)當噪聲敏感區域高于冷卻塔時,聲屏障的隔聲作用有限;在冷卻塔的頂部風W,出口處和底部進風口分別安裝消聲器會增加壓力損失,降低冷卻效果,而且消聲器內使用的吸聲材料長期接觸水汽,吸聲性能會嚴重下降;隔聲房雖降噪效果明顯,但造價較高。因此,在噪聲治理過程中,要因地制宜,充分考慮各種復雜情況,選擇合適的治理方案。

 ?。?)鑒于目前市場上己有無風機冷卻塔供應,而且此類冷卻塔噪聲級都在6OdB以下,用戶使用后普遍反映良好,因此,建議推廣使用新型環保冷卻塔。

 ?。?)合理地確定冷卻塔的位置。在規定的建筑用地內,冷卻塔位置應盡可能遠離需要安靜的建筑(包括本單位建筑和周圍建筑)。因為噪聲隨與聲源的距離增加而衰減,在自由空間,當距離增加一倍,噪聲級降低6dB(當聲源為點聲源和周圍無聲反射的條件下),實際上由于周圍建筑的聲反射,且冷卻塔也并非點聲源,因此,當距離增加一倍約衰減3-4dB。

  在工廠的建筑一般容易做到,同時,再將冷卻塔聲源較強的一側朝向不需要安靜的一側,以及在冷卻塔與需要安靜的廠前區之間配置倉庫,商業建筑,即可有效地控制冷卻塔的噪聲干擾。

  在民用建筑中,特別在大,中城市建筑用地受到很大限制的條件下,要使冷卻塔遠離本單位建筑或建筑群是很困難的,甚至是不可能的。在高層建筑中,如旅館,公寓和辦公樓等,即使有可能遠離冷卻塔也無法確保塔的冷卻要求。因此,通常將冷卻塔配置在建筑物的屋頂上。在這種情況下,只有選用低噪聲的冷卻塔和借助于隔聲措施。

 ?。?)設計和選用低噪聲冷卻塔。冷卻塔的噪聲源有風機噪聲,水落噪聲,減速機噪聲,電動機噪聲,閥件噪聲和冷卻用泵的噪聲,但其中主要是風機和水落(淋水)噪聲。

  降低風機噪聲是降低冷卻塔噪聲的積極措施,如采用低轉速,大直徑,新葉型,闊葉片,小葉角,帶傳動等措施,均可有效地降低落風機機組的噪聲,噪聲降低落量通??蛇_A聲級lOdB左右。

  此外,根據白天與夜間的溫差或者操作負荷的不同采用兩速電動機。當白天氣溫較高和生產滿負荷時,冷卻塔的風機全速運轉;而在夜間氣溫低,冷卻塔的能力可以降低時,使電動機以2/3或1/2的速度運轉。這樣風機噪聲可相應降低,適應了夜間城市區城允許值較低的妻求。

  雖然各單位大型冷卻塔的所在位置,占地面積,聲源分布狀況,所屬功能區等不盡相同,但只要掌握好噪聲控制設計原則,結合具體情況分析聲源的機理和特性,選擇相應的治理措施,是完全能夠有效地解決好各種大型冷卻塔噪聲的污染問題。


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