鄭（zhèng）州冷卻塔的落水（shuǐ）噪聲和其（qí）防（fáng）治措施

1、冷卻（què）塔落水噪聲的（de）檢測

　　在距（jù）進風口底緣即一般倒（dǎo）t形塔（tǎ）基的水（shuǐ）池邊沿5m 處，測高（gāo）點 1.2 m[1]，測得的一些自然通風冷卻塔的實測噪聲及其頻譜。

2、冷卻塔落水噪聲的聲源（yuán）特性

　　聲源屬性：噪聲源為落（luò）水區（qū）下的巨大（dà）圓形（xíng）水麵，為塔內冷卻落水對池（chí）水.的大麵積連（lián）續的液體間撞擊（jī）產生的（de）穩態水噪聲；是機械噪聲、空氣動力噪聲、電磁噪聲之外的一（yī）種特殊噪聲。

　　落水撞擊瞬時速度：7-8 m/s[2]

　聲源聲級（jí）：80 db（a）左右。

　　頻譜：音頻分布呈（chéng）高頻（1000－16 000 hz）及中頻（500－1000 hz）成分為（wéi）主的峰形（xíng）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、冷卻塔落水噪聲的影（yǐng）響（xiǎng）範（fàn）圍

3.1 聲（shēng）波的距離衰減規律

　　落水噪聲隨距離的衰減（jiǎn）特性符（fú）合半球麵波在傳播過程中隨著能量分布的擴大而衰減的規律，其（qí）“點聲源” 的距離衰減規（guī）律為距離每增= 20 lg（r2 ／r1）＝6 db。

　　落（luò）水噪聲的聲源為內置的一片圓形（xíng）水麵，腔體內聲波通過進（jìn）風口向外傳播，所以可將進風口視為聲源邊緣（yuán），其龐（páng）大特殊的弧麵出（chū）聲口使“附近區域” 內（nèi）的聲波並不立即按“點聲源” 的距（jù）離衰減規律衰減，在這個由近及遠的“附近區域”內存在（zài）著一個按“麵聲源”（聲波不（bú）衰減）及至“線聲源”（距離每增加一（yī）倍聲能衰減 3 db）的距離衰減規律的過渡區域，隻有當（dāng）受聲點（測點）外移至可將冷卻塔的環形進風口視為（wéi）一個“點” 以（yǐ）外（wài）的後方（fāng），聲波（bō）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（nèi），隻要知道某測點的聲級，便（biàn）可根據上式求得任一點的聲級。

3.2 冷（lěng）卻塔為“點聲源”的起（qǐ）始位（wèi）置

　　根據已有距離（lí）衰減實測資料，分析各起始位置（zhì）d（視進風口（kǒu）為聲源邊緣）的規律可知，視（shì）冷卻塔為“點聲源”的起始位置d可用（yòng）下式估算：

　　d＝a1/2/4

　　式中：a——冷卻塔（tǎ）麵積，m2。

　　以目前我國常見範圍的 2 000 m2（儀化電廠）－9 000 m2（吳徑（jìng）電廠）的冷卻塔為例，其“點（diǎn）聲源”起始位置d點（以（yǐ）進風口底緣為起點），分別為11.18 m及（jí） 23.72 m。由此可（kě）見，設在（zài）離塔（以進風口底（dǐ）緣為起點）25 m以外的噪（zào）聲測點基本上都可將所有的冷卻塔視為“點聲源”。

3.3 冷卻塔噪聲影響範圍的評估

　　冷卻塔（tǎ）噪聲聲級的**值在工業噪聲中雖然並不算很大，而且其（qí）聲（shēng）能同樣隨（suí）著距離每增加一倍而衰減 6 db（“點聲源”），但由於其聲源龐大，它的衰減起（qǐ）始距離較遠（25m），翻三番便已到了（le） 200 m，相對於25m處（chù）也才降了 18 db，所（suǒ）以其（qí）影響範圍（wéi）遠大於一般性工業噪聲（shēng）。仍以 2 000-9 000 m2 的冷卻塔為例，在25 m處（“點聲源” 以（yǐ）外測點（diǎn）、以進風口底緣為起點（diǎn））實測所得（dé）聲級分別為71.7及77.ldb（a），如（rú）按“點聲源”的距離衰減（jiǎn）規律即距離每增加（jiā）一倍聲能衰（shuāi）減 6 db計，則 50 m處的（de）聲（shēng）級應分別為 65.7及 71.ldb（a）；100 m處的聲級應分別為（wéi） 59.7及 65.ldb（a）；200 m處的聲級應分別為53.7 及 59.ldb（a），220 m處的聲級用公式推算則應分別（bié）為52.9及58.3 db（a）。這就是噪（zào）聲（shēng）影響範圍（力度）的大致評估，它包含了目前常見的各類大小塔型範圍。借助此法，我們便可根據 10－25 m處（各塔與其塔型大小相應（yīng）的“點（diǎn）聲源”起始位置）以遠測點實測所得聲級，評（píng）估各種塔型（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（jì）廠（chǎng）況環境中，由於受 池水水位變化、淋水密度變化、地表地形、障（zhàng）礙（ài）物分布、塔群分布（bù）、風向風力（lì）、氣候氣溫及其它聲源的影響，各類冷卻塔噪聲的實際分布、衰減規律將會（huì）有所出人。據對吳徑電廠 9 000 m2 冷卻塔的落水噪聲進行的實測［4］，在距塔（tǎ） 220 m外的（de）受聲點所測得的噪聲值為55.4－58.3 db（a）（另一次測試結果（guǒ）為 61.9 db（a），估計受順風影響），與我們以 25 m處實測聲級為依據推算（suàn） 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圍。從圖2中可（kě）以看出（chū），由於冷卻塔聲源（yuán）龐大（dà），在距進風口 10－25 m範圍內，噪聲級衰減很慢，其中“麵（miàn）聲源”距離範圍（wéi）內聲級衰減的理論值為零。但對於尺度很小（1m 左（zuǒ）右）的一般性聲源，由（yóu）於不存（cún）在（zài）“麵聲源”及“線聲源”的衰減（jiǎn）形態，所以聲源的聲級一開始就（jiù）按“點聲源”的衰減速率迅速下降。

4、冷卻塔噪聲治理（lǐ）的基本途徑及治（zhì）理方法

　　大型（xíng）冷卻塔的噪聲（shēng）屬於（yú）中高頻穩態噪（zào）聲，聲源（yuán）“標稱聲級”在 80 db（a）左右，冷卻塔噪（zào）聲的治理目標（biāo）原則上應（yīng）是將受噪聲幹擾的受聲點噪聲級控製在相應於當地環境的噪聲國家標準以（yǐ）內。

4.1 治理途徑

　針對噪聲的發生機理、傳播方式，可以把冷卻塔噪聲的治理歸結為塔內、塔外兩條基本途徑（jìng），塔內以聲（shēng）源的降噪治理為主；塔外則包含有（yǒu）傳聲途徑上的聲波阻隔（隔聲）、聲波吸收（shōu）（合沿程吸收衰（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（wéi）塔外治（zhì）理（lǐ）的主要手段，無論是塔內的聲源治理技術（shù）還是國外已有應用的塔（tǎ）外聲波阻隔技術，在我國的應用還剛起步，因而都缺乏實踐應用經驗（yàn）。下麵列表歸納並（bìng）推薦幾種（zhǒng）冷卻塔噪聲的治理技術供工程參考選用，各自的特點、適用（yòng）性。

4.2 塔內聲（shēng）源的治理

　　dy-1型冷（lěng）卻塔落水消能降噪聲裝置（zhì）主要由“支承構架”及“落水消能降噪（zào）器”兩大部分組成。“支承構（gòu）架”又可分為漂浮式（shì）及固定（dìng）式二種形式。“落水消能降噪器” 以六角蜂（fēng）窩斜管為主體形式，層高 18 cm，由（yóu）豎向（xiàng）導人段、無聲擦貼斜段、粘滯減速斜段、疏散灑落挑流段等四（sì）個功能段組成。

4.2.3 材（cái）質選用

　　漂浮式落水消能降噪裝置主要由采用擠拉、注塑或熱壓成型的塑料件或玻璃鋼件（受力件）構（gòu）成。其材質（zhì）特點是結構輕型、便於（yú）搬運（yùn）、易於安裝（zhuāng）、防腐耐用。

固定式落水消能降噪聲裝置上部的支承框架及降噪器的材質選用與漂浮式相（xiàng）同，所不同的是其下部固定的主、次支承（chéng）梁係是（shì）由型鋼構成的。經防腐處（chù）理的型鋼（q235）具有強度高、剛度好的特點。

4.2.4 降噪效果

　　在落差 h＝6 m、淋水密度 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級（jí）及頻譜測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（tǎ）外傳聲途（tú）徑的聲（shēng）波阻隔

4.3.1 降噪原理

　　聲（shēng）波在傳播過程中遇到障礙（ài）時，就會發生反射、透（tòu）射和繞射三種現象。聲屏障（zhàng）就是在（zài）聲源與受聲點之間插人一個設施，用以隔斷並吸（xī）收聲源到達受聲點的直達聲波（bō），使部分聲波受阻反射，部分聲波則經吸收（shōu）衰減後通過屏體透射（極（jí）小）和屏頂繞（rào）射等附加衰減形式到達受聲點，達到減輕受聲點的噪聲影（yǐng）響、取得降（jiàng）噪（zào）效果的目的。

4.3.2 形式結構

　　聲屏障的結構（gòu）可分為地上和（hé）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（xié）撐），其頂部為扇形吸聲體或內傾式遮簷；地下部分則為承重、抗（kàng）傾覆（風荷載）的基礎。

　　屏障的高度及寬度原（yuán）則上以隔斷聲（shēng）源到達受聲點的直達聲波為*低限度，一般來說，為提高屏蔽效果，屏障的高度通常不低於進風口（kǒu）高度的1.3倍；為避免影響進風，屏障離進風口距離（lí）通常不小於進風口高度的2倍。

4.3.3 材質選用

　　聲屏障的地上部分即屏（píng）蔽層可采用磚牆、薄鋼板、鋁合金、玻璃鋼、聚（jù）碳（tàn）酸脂塑料（liào）等耐老化。抗腐（fǔ）蝕材料；聲屏障的地下部分即基（jī）礎則（zé）以混凝土及鋼材為主。

4.3.4 降噪效果

　　聲波遇到屏障發生的繞射現象會減弱聲屏（píng）障的隔聲作用，而繞射能力與聲波的頻率有關，所以聲屏障的降噪效果與聲波的頻率即波長的（de）關係很大。聲（shēng）屏障對於波長短、不易繞射的高頻（pín）波的屏蔽（bì）作用十分顯著，可以在屏障（zhàng）後麵形成很長的聲影區；而對於（yú）波長、具有（yǒu）很強繞（rào）射能（néng）力的低頻波的屏蔽作用則（zé）十分有限。當然，也（yě）可以通過加高屏障的辦法來（lái）削弱繞射聲波對受聲點的影響（xiǎng）。由於聲屏（píng）障對高頻聲（shēng）波產生明（míng）顯有效的屏蔽作用，而冷卻塔落（luò）水噪聲的頻譜以中高頻成（chéng）分為主，所以采用聲屏障隔斷並吸收冷卻塔聲源到達受聲點的直達聲波可（kě）以取得一（yī）定的降噪效果。

　　聲屏障的降（jiàng）噪效果（guǒ）以聲影區（qū）中緊挨屏障的局部區域為*好，*高可（kě）達 25 db（a）左右（yòu）[3]，這對於以廠界測試結（jié）果（guǒ）為達標依據的評價規則很解決問題；然而，聲影區以外的降噪（zào）聲級則由於（yú）中（zhōng）頻繞射（shè）聲波的到達而有所反彈（dàn），但對於高（gāo）頻波而言，衰減量一般還（hái）可達到 10－15 db（a）[6]（不含距離衰減部分），然而由於冷卻塔落水噪聲中（zhōng）尚含有中（zhōng）頻成（chéng）分，所以其降噪效果會有折扣。這樣，對於廠外受聲點來（lái）說，為取得滿意的降噪效果（guǒ），在不影響進風的前提下，尚應通過加大（dà）屏障高度調節之。