机械通风冷却塔的工作原理

来源:投稿网 时间:2024-03-28 10:00:04

随着我国工业的快速发展，机械通风冷却塔在石化、电力等企业中得到了广泛的应用，因为冷却塔通常在室外露天布置。大功率风机运行、淋浴系统等产生较大噪声，因此冷却塔的降噪工作尤为重要。通常，机械通风冷却塔的设备在设计和安装过程中，应重点考虑设施和设备的降噪标准要求，并及时优化和调整。此外，机械通风冷却塔的顺利降噪对促进环境保护具有重要意义。

1、机力通风冷却塔。

(1)工作原理。

所谓的机械通风冷却塔是一种通过电机驱动风扇旋转并提取热气流的冷却塔。一般来说，在大型电厂的冷端系统中，机械通风冷却塔是其重要组成部分。冷却塔的冷却效率通常会影响整个冷凝器的真空值，从而在一定程度上影响整个电厂热系统的循环热效率[1]。因为冷却塔是为了保持汽轮机出口的背压，使热系统实现朗肯循环，直接影响机组和电厂的热经济性和运行可靠性[2]。因此，有必要掌握机械通风冷却塔的工作原理。冷却塔工作时，利用自下而上的流动空气冷却流动水，然后通过循环泵送至冷凝器。蒸汽轮机形成蒸汽后，冷却成冷凝水，然后送回锅炉加热再利用。没有冷却塔，汽轮机中的蒸汽不能冷却成冷凝水，送回锅炉再利用，导致汽轮机发电后废气余热无法循环，残余热不能回收。

(2)主要特点。

由于机动通风冷却塔通常使用风扇来实现通风，因此根本不需要像自然通风塔这样的高风管。降低尺寸，降低成本。但机动通风冷却塔由风机驱动，需要消耗大量电能，导致运行成本大，运行过程中产生大量噪声。但由于风机能有效调节风量，使通风冷却塔在任何气候条件下都能处于相对稳定的工作状态。与自然通风塔相比，冷却塔风机在运行过程中产生的泵送力非常大，能有效保证冷却水与湿空气温度平衡，有效提高运行效率。

二、冷却塔的噪声源。

(1)淋水噪声。

淋浴噪声主要由于水的重力势能、冷却塔填料和集水池冲击产生的噪声，分为中频和高频噪声，是蓄水区循环水下降产生的冲击声。通常通过通风冷却塔下的进气口传输。通风速度决定了噪声的大小，淋浴的密度和高度也对噪声有一定的影响。淋浴噪声通常为83~88dB（A）[3]。

(2)空气动力噪声。

从产生噪声的机制来看，空气动力噪声主要由旋转噪声（气压脉动）和涡流噪声（紊流噪声）组成。主要是由于空气流动时产生的相互作用。根据噪声位置，空气动力噪声包括进气噪声和排气噪声。进气噪声通过填料层从上到下传播，最终到达进气口向外传播；排气噪声不同于进气噪声，主要由顶部出风口直接传播。

(3)机械噪声。

机械噪声是由冷却塔的电机产生的，当电机转动时，设备上的传动部件也会产生一定程度的噪声。

(4)振动噪声。

当机力通风冷却塔运行时，电机、风机运行时，冷却塔顶部及塔内壁振动，产生噪声。

三、机力通风冷却塔的降噪思路。

机械通风冷却塔的降噪方法主要从声源和通信渠道处处理[3]。在声源处理方面，通常可以采取三种措施：在水库内安装消声材料，进出排气降噪，隔振风机系统。在通信渠道方面，可采取多种措施，主要是在冷却塔内安装隔声罩，或在进排风口设置消声器，利用声屏障达到降噪的目的。

(1)淋水降噪。

首先，淋浴噪声是由于水的潜在能量自上而下影响水库表面而产生的噪声。根据原理，冷却水从高处坠落，产生动能，落入水库，产生宽频带水击噪声[3]。因此，消声装置可安装在水库中，一般要求消声量大于25dB（A）。目前，聚氯乙烯填料蜂窝消声装置得到了广泛的应用，该降噪装置不仅结构轻，而且具有良好的降噪效果。

(2)进排风口降噪。

对于进气噪声和排气噪声，通常可以通过安装消声装置来达到降噪的目的。一般可设置隔声墙，在机械通风冷却塔进气口和排气口安装消声装置到良好的降噪效果。此外，还可以在墙上设置减振吸声装置。通过分析和评价，消声装置的降噪量基本达到36dB（A）左右。

(3)风机风叶降噪。

风机噪声是冷却塔的主要噪声源。由于它是一种低频噪声，它对冷却塔周围也有一定的影响。通常可以使用超静音叶片来风机降噪的目的。降噪量基本达到8~12dB（A），符合环保领域倡导的声源降噪技术理念。

[4]。由于其噪声与传统叶片速度的6次方成正比，可以降低风扇转速，但同时保证风扇风量和风压，以保证热性能，需要使用超静音风叶片。使用超静音风叶时，通常考虑几个重要因素：冷却塔电机驱动功率、风机转速、风量、风压和支撑结构、风叶的大小和形状、风机减速比的选择等。

（4）风机系统的隔振处理。

由于机动通风冷却塔的风机在工作时通常会产生较大的振动，从而影响整个塔体的振动，导致冷却塔向外发出结构噪声。风机运行的动力系统采用隔振处理，隔振效率可达90%以上。结构噪声包括低频噪声和减速器300多Hz噪声，给降噪工作带来了巨大困难。从源头上看，风机系统采用隔振处理，可有效降低结构噪声带来的辐射[5]。在采用隔振系统时，应注意高频故障和隔振效率。不仅要控制风机本身的振动频率，还要保证风机的正常平稳运行。

(5)声屏障安装在冷却塔内。

当冷却塔噪声超过严重标准时，通常可以安装声屏障来降低噪声。通过分析噪声频谱，结合声屏障使用的降噪原理，只要声屏障设置合理的位置、高度和范围，不仅可以保证冷却塔的正常通风，而且可以达到良好的降噪效果。此外，在传播途径方面，冷却塔的降噪可采用消声器和隔声罩。目前，测试也是一项有效措施。隔声罩可关闭冷却塔，切断进排气通道，有效阻挡噪声。

结论：简而言之，随着机械通风冷却塔运行过程中产生的噪声影响越来越大，降噪工作越来越受到重视。事实上，由于企业在现场运行的噪声源相对复杂，然后结合周围的建筑进行计算，降噪工程通常结合经验和预测进行设计。因此，在具体设计降噪方案和措施的过程中，应结合实际情况，确保措施的针对性和有效性，尽量避免目的反复补救。