鄭（zhèng）州冷卻塔的落水（shuǐ）噪聲和其防治措施（shī）

1、冷卻塔落水噪聲的檢測

　　在距進風口底緣即一般倒t形塔（tǎ）基的水池邊沿5m 處，測（cè）高點 1.2 m[1]，測得的一些自然通風冷卻塔的實測噪聲及（jí）其頻譜。

2、冷卻塔落水噪聲的聲源特性

　　聲源屬性：噪聲（shēng）源為落水區下（xià）的巨大圓（yuán）形水（shuǐ）麵，為塔內冷卻落水對池水.的大麵積連續的液體間撞擊產生的穩態水噪聲；是機械噪聲、空氣動力噪聲、電磁噪聲之外（wài）的一種特殊噪（zào）聲。

　　落水撞擊瞬時（shí）速度（dù）：7-8 m/s[2]

　聲源聲級：80 db（a）左右。

　　頻譜：音頻分布呈高頻（1000－16 000 hz）及中頻（500－1000 hz）成分為（wéi）主的（de）峰形曲線；峰值位於4 000 hz左右。

　　聲速：c＝340 m／s。

　　波長：λ＝c／f；1.36m（250 hz）～o.02 m（1 000 hz），以0.085 m（4 000 hz）為主。

3、冷卻塔落水（shuǐ）噪聲的影響範圍（wéi）

3.1 聲波的距離衰減規律（lǜ）

　　落（luò）水（shuǐ）噪聲隨距離的衰減特性符合半球麵波在傳播（bō）過程中隨（suí）著（zhe）能量（liàng）分布的擴大而衰減的規（guī）律，其“點聲源” 的距（jù）離衰減規（guī）律為距離（lí）每增= 20 lg（r2 ／r1）＝6 db。

　　落水噪聲的聲源（yuán）為（wéi）內置的（de）一片圓形水麵，腔體內聲波通過進風口向（xiàng）外（wài）傳播，所以可將進風口視為聲源邊（biān）緣，其龐大特（tè）殊的弧（hú）麵出聲（shēng）口使（shǐ）“附近區域” 內的聲波並不立即按“點（diǎn）聲源” 的距離（lí）衰減規律衰減，在這（zhè）個由近及遠的（de）“附近區域”內存在著一個按“麵聲源”（聲波不（bú）衰（shuāi）減）及（jí）至“線聲源”（距離（lí）每增加一倍聲能衰減 3 db）的距（jù）離衰減（jiǎn）規律的過渡區域，隻有當受聲點（測點）外移至可將冷卻塔的（de）環形（xíng）進風口視為一個“點” 以外的後方，聲波才開始（shǐ）按“點聲源”的距離衰減規律衰減。於是，在 “點聲源”以外的範圍內，隻要知道某測點的聲級，便可根據上式求得任一點的聲級。

3.2 冷卻塔為“點聲源”的起始位置

　　根據已（yǐ）有距離衰減（jiǎn）實測資料，分析各起始位置d（視進風口為聲源邊緣）的規律可知，視（shì）冷卻（què）塔為“點聲源”的（de）起始位置d可用下式估算：

　　d＝a1/2/4

　　式中：a——冷卻塔麵（miàn）積，m2。

　　以目（mù）前我國常見範圍的 2 000 m2（儀化電廠）－9 000 m2（吳徑電廠）的冷（lěng）卻塔為例，其“點聲源”起始位置d點（以進風（fēng）口底緣為起點），分（fèn）別為11.18 m及 23.72 m。由此可見，設（shè）在離塔（以進風口底緣為起點）25 m以外的噪聲測點基本上都可（kě）將（jiāng）所有的冷卻塔視為（wéi）“點聲源”。

3.3 冷卻塔（tǎ）噪聲影響範（fàn）圍的評估

　　冷卻塔噪聲聲級的**值在工（gōng）業噪（zào）聲中雖然並不算很（hěn）大，而且其聲能同樣隨著距離每增（zēng）加（jiā）一倍而衰減 6 db（“點聲源”），但由於其聲源龐大，它（tā）的衰減起始距離較遠（yuǎn）（25m），翻三番便已到了 200 m，相對於25m處也才降了 18 db，所以其影響（xiǎng）範圍遠大（dà）於一般性工業噪聲。仍以 2 000-9 000 m2 的冷卻（què）塔為（wéi）例，在25 m處（“點聲源” 以外測點、以進風口底緣為起點）實測所得聲級分別為71.7及77.ldb（a），如按“點聲源”的距離衰減（jiǎn）規律即距離每增加一倍聲（shēng）能衰減 6 db計，則 50 m處的聲級應分（fèn）別為 65.7及 71.ldb（a）；100 m處的聲級應分（fèn）別為 59.7及 65.ldb（a）；200 m處的聲（shēng）級應分別為53.7 及 59.ldb（a），220 m處的聲級用公（gōng）式推算（suàn）則應分別為52.9及58.3 db（a）。這就是噪聲影響範（fàn）圍（力度）的大致評估（gū），它（tā）包含了（le）目前常見的各類大小塔型範圍。借助（zhù）此法，妖精视频黄色的视频便可根據 10－25 m處（各塔與其塔型大小相應的“點聲源”起始位置）以遠測點實測所得聲級，評估（gū）各種塔型（xíng）（單塔）的噪聲影響範圍（力度）。但這隻是一種理想條件下的簡便、粗略的（de）評估方法，在實際廠況環境中，由於受（shòu） 池水水位變化、淋水密度變化、地表地形、障礙物分布、塔群分布、風向風力、氣候氣（qì）溫及其它聲源的（de）影響，各類冷卻塔噪聲的實際分布、衰（shuāi）減規（guī）律將會有所出（chū）人。據對吳徑電廠 9 000 m2 冷卻塔的落水噪聲進行的實（shí）測［4］，在距塔 220 m外的受聲點所測得的噪聲值為55.4－58.3 db（a）（另一次測試結果為 61.9 db（a），估（gū）計受順風影響），與（yǔ）妖精视频黄色的视频（men）以 25 m處實測聲級為依（yī）據推算 220 m 處為 58.3 db（a）的結果十分吻合。圖2表示冷卻塔噪聲的影響範（fàn）圍。從圖2中可以看出，由於冷卻塔聲源（yuán）龐大，在距進風（fēng）口 10－25 m範圍內（nèi），噪聲級衰（shuāi）減很慢，其中（zhōng）“麵聲源”距離（lí）範圍內聲級衰減的理論值為（wéi）零。但對於尺度很小（1m 左右）的一般（bān）性聲源，由於（yú）不存在“麵聲源”及（jí）“線聲源”的衰減形態，所以聲源的聲級一開（kāi）始就按“點聲源”的衰減速率迅速下（xià）降。

4、冷卻塔噪聲治理的基本途徑及治理方法

　　大型冷（lěng）卻塔的噪聲屬於中高頻穩態噪聲，聲源“標稱聲級”在 80 db（a）左右，冷卻塔噪聲的治理目標原則上應是將受噪聲（shēng）幹擾的（de）受聲點噪聲級（jí）控製在相（xiàng）應於當地環境的（de）噪聲國家標準以（yǐ）內。

4.1 治理途徑

　針對噪聲的發生機理、傳（chuán）播方式，可以把冷卻塔噪聲的治理歸結為塔內、塔外（wài）兩條基本途徑，塔內以聲源的降噪（zào）治理為主；塔外則（zé）包含有傳聲途徑上的聲波（bō）阻隔（隔聲）、聲波吸收（合沿程吸（xī）收衰（shuāi）減）以及距離衰減（聲能擴散）等三種方式。其中以聲波阻隔輔以聲波吸收為塔外治理的主要手段，無論是塔內的聲（shēng）源治理技術還是國外已有應用的塔外聲波阻隔技術，在我國的應用（yòng）還剛起步，因而都缺乏實踐應用經驗。下麵列表（biǎo）歸納並推薦幾種冷卻塔噪聲（shēng）的（de）治理技術供工程參考選用，各自（zì）的特點（diǎn）、適用（yòng）性。

4.2 塔內聲源的治（zhì）理

　　dy-1型冷卻塔落水消能降噪聲裝置主要由“支承（chéng）構架”及“落（luò）水消能降噪器”兩大部分組成。“支承構架”又可分為漂浮式及固定式二種形式。“落水消（xiāo）能降噪器” 以六角蜂窩斜管為主體形（xíng）式（shì），層高 18 cm，由豎向導人段、無聲擦貼斜段（duàn）、粘滯減速斜（xié）段、疏散灑（sǎ）落挑流段等四個功能段組成（chéng）。

4.2.3 材（cái）質選用（yòng）

　　漂浮式落水消能降噪裝置主（zhǔ）要由采用擠拉、注塑或（huò）熱壓成型的塑料件或玻璃（lí）鋼件（受力件）構（gòu）成。其（qí）材質特點（diǎn）是結構輕型、便於搬運、易（yì）於安裝、防腐耐用。

固（gù）定式落水消能降噪聲裝置上（shàng）部（bù）的（de）支承框（kuàng）架及降（jiàng）噪器的材質選用與漂浮式相同，所不同（tóng）的是其下（xià）部固定的（de）主、次（cì）支承梁係是由型鋼構成的。經防腐處理的型鋼（q235）具有強度（dù）高、剛度（dù）好的特點。

4.2.4 降噪效果

　　在落差 h＝6 m、淋水（shuǐ）密度 q＝8 t／（m2·h）標準試驗工況下，冷卻塔模擬落水聲源與降噪裝置器的聲（shēng）級（jí）及頻譜測（cè）試結果的對比參見圖 3 [5]。降噪器削去了落水聲源的高頻成（chéng）分。采用飄浮式落水消能降噪裝置，260元／m2，固定式落水消能降噪裝置，300 元／m2

4.3 塔外傳聲途徑的聲波阻隔

4.3.1 降噪原理

　　聲波在傳播過程中遇到障礙時，就會發生反射、透射和繞射三種現象。聲屏障就是在聲源與受聲點之間插人一個設施，用以隔斷（duàn）並吸收聲源到達受聲（shēng）點的直達聲波，使部分聲波受阻反射，部分聲波則經（jīng）吸收衰減後通過屏體（tǐ）透（tòu）射（極小）和屏頂繞射等附加衰減形式到達受聲點（diǎn），達到減輕受聲點的噪聲影響、取得降噪效果的目的。

4.3.2 形式結構

　　聲屏障的結構可分為（wéi）地上和地下二部分，地上部分為厚約 20 cm的屏蔽聲波的巨型、連續板式立麵（包括斜撐），其頂部為扇形吸聲體或內傾式（shì）遮（zhē）簷；地下部分則為承重、抗傾覆（風荷載）的基礎。

　　屏障的高（gāo）度及寬度原則（zé）上以隔斷聲源到達受聲點的直達聲波為（wéi）*低限度，一般來說，為提高（gāo）屏蔽效果，屏障的高度通常不低於（yú）進風口（kǒu）高度的1.3倍；為避免（miǎn）影響進風，屏障離進風口距離通常（cháng）不小於進風口高度的2倍（bèi）。

4.3.3 材質選用

　　聲屏（píng）障（zhàng）的地上部分即屏蔽（bì）層可采用磚牆、薄鋼板、鋁合金、玻璃鋼、聚碳酸脂塑料等耐老化。抗腐蝕材料；聲（shēng）屏障（zhàng）的（de）地下部分即基礎則以混凝土及（jí）鋼（gāng）材為主。

4.3.4 降噪效果

　　聲波遇到（dào）屏（píng）障發生的繞射現象會減弱聲屏障的隔聲作用，而繞射（shè）能力與聲波的頻率有關，所以聲（shēng）屏障的降噪效果與聲（shēng）波（bō）的頻率即波長的（de）關係很大。聲屏障（zhàng）對於波（bō）長短、不易繞射的高頻波的屏蔽作用十分顯著，可以在屏障後麵形成很長的聲影區（qū）；而對於波長、具有很強繞（rào）射能力的低頻波的屏蔽作用則十（shí）分有（yǒu）限。當然，也可以通過（guò）加高屏（píng）障的辦法來削弱繞（rào）射聲波對受聲點的影響。由於聲屏（píng）障對高頻聲波產生明顯有效的屏蔽作用，而（ér）冷卻（què）塔落水噪（zào）聲的頻譜以中高（gāo）頻成分為主，所以采用聲屏障隔斷並吸（xī）收冷卻塔聲源到（dào）達受聲點的直達聲（shēng）波可以取（qǔ）得一定的降噪效果。

　　聲屏障的降噪效果以聲（shēng）影區中緊（jǐn）挨屏障的局部區域為*好，*高可達 25 db（a）左（zuǒ）右[3]，這對於以廠（chǎng）界測試結果為達（dá）標依據的評價規則很解決問題；然而，聲影區以（yǐ）外（wài）的降噪聲級（jí）則由於中頻（pín）繞射聲波的（de）到達而有所反彈，但對於高頻波而言，衰（shuāi）減量一般還可（kě）達到 10－15 db（a）[6]（不含距離衰減部分），然而由於冷（lěng）卻塔落水噪聲中尚含（hán）有中（zhōng）頻成分，所以其降噪效果會有折扣。這樣（yàng），對於廠外受聲點來說，為取得滿意的降噪效（xiào）果，在不影響進風的前提下，尚（shàng）應通過加大屏障高度調節之。