中央空调冷却塔噪声(精选8篇)
中央空调冷却塔噪声 篇1
摘要:冷却塔噪音对周边的环境影响已经被越来越多的人们所重视,因此我们根据实测结果发现,就冷却塔噪声的成因、性质进行了分析,并提出防治措施。
关键词:冷却塔 噪声 治理措施
近年来,随着经济的不断发展,高层建筑的不断发展,冷却塔一般安装在高层楼宇的楼上或者6-8层露台平台上,而主要的噪声为风机噪声、塔体振动噪声和淋水噪声等。因此,我们需要对进风口进行检测,当排风口噪声达到在65db(a)以上,叠加冷却塔塔体噪声和落水噪声后,在冷却塔1m处的噪声级一般会达到78-83db(a)。噪声对高层建筑的客户以及周围居民区危害较大,妥善处理好冷却塔噪声对周围环境的影响问题已成为环保综合治理的热点。冷却塔噪声源分析
冷却塔是一种热交换设备,它的声源有三方面:其一是风机噪声,主要分为散热风机的机械噪声和风机进排气空气动力性噪声,特性为低频。其二是水泵、配管和阀门引起的塔体振动,从而产生辐射噪声。其三是冷凝器的布水系统和收水系统产生的落水噪声。
冷却塔风机噪声频谱一般呈低频性,而典型的淋水噪声频谱特性呈宽频带。但是实际测得冷却噪音的频率较低,因此很多人认为冷却塔的主要噪声是风机噪声。[1]
1.1 冷却塔风机噪声 安装在冷却塔上部的风机主要是逆向抽出的,以此来达到降温的目的[2]。而风机的高速旋转会产生空气动力性噪声,旋转中的多个叶片作用于气流,然后引起气压和运动速度呈脉动变化产生的,其旋转部件的不平衡会导致结构发生振动,从而产生振动噪声。
1.2 冷却塔落水噪声 冷却塔的循环水从上部喷淋管流下,经过自由落体会产生冲击噪声,与落水速度的平方成正比,与撞击水面的四次方成反比[3]。
1.3 冷却塔塔体噪声 冷却塔塔体机械的噪声主要来源于机器部件的振动。机器的零件都会在工作中发生弹性变形,然后产生振动。具有弹性的机械部件将振动能量传播到辐射表面时,就会经过空气传播出去,形成机械噪声。
塔噪声的频率成分较复杂,噪声在各频段的能量都较大,且以低频成分为主。根据冷却塔噪声频率特性分析,以及噪声的质量控制标准,通过声学计算消声量、隔声量,提出了通过设置消声器、声屏障等方式实现对冷却塔噪声污染进行综合治理。
冷却塔噪声控制方案
基于对酒店冷却塔的现场测试与分析,在不影响冷却塔散热的前提下,通过声学计算,提出了其冷却塔噪声综合治理方案:①在轴流风机出口设置消声器,可以有效阻止噪声能量的传播。②对冷却塔原有导流帽进行吸声处理,在不影响风量的情况下,有效吸收透射的噪声能量。③冷却塔周围设置吸-隔组合式声屏障,确保所有噪声敏感点都处于声屏障的声影区内。④在轴流风机进风口设置百叶式吸声结构,在保证冷却塔散热的同时,有效阻止噪声能量向外传播。⑤根据现场的实际情况,本设计中所有的降噪设施都需要进行防尘、防潮处理。
冷却塔风机消声器的设计
冷却塔主要的噪声源就是风机,而且噪声频率以低频为主。根据实际情况,我们可以通过在风机出口处加消声器达到降噪的目的。我们常说的消声器主要是阻性消声器、抗性消声器和排空消声器三大类。而消声器的设计主要包括以下几个方面:①消声片半厚度。吸声材料大多数选用的是超细的玻璃棉、玻璃纤维丝和毛毡等材料,为了能够计算出消声片的厚度,则需要根据共振频率的常数关系。②气流通道截面面积。气流通道的宽度减少,就会提高消声器的消声量,缩小消声器的几何尺寸,因此,在不能降低流速的情况下,气流通道总截面积等都会与之相连接。③消声器长度l。根据片式消声器消声量计算公式:δl=a(α)?■。δl――消声器的消声量;l――消声器长度;消声器进口端的噪声源主要是从出口段发出来的,因此出口端的噪声频谱由gb3096-93《城市区域环境噪声标准》中2类标准要求确定。
声屏障设计
由于冷却塔轴流风机的出风口安装排气消声器,阻断了噪声的路径,因此为了保证冷却塔能够很好地散热,不能对其进行封闭式隔声处理。为此,我们采用设置组合式声屏障的方法阻止噪声能量传播。其特点设计如下:①为了保证所有噪声敏感点处于屏障的屏蔽区,从而获得最佳去噪效果,需要根据科学的计算得出。②声屏障下面以隔声设计为主,同时考虑到声波的绕射,声屏障顶端1m采用吸-隔组合式结构,以获得最佳的降噪效果。吸-隔组合式声屏障吸声壁体选用宽频带组合式吸声板;隔声壁体采用双层板隔声结构,外层设置阻尼隔声板,内层设置中阻尼隔声材料,两层隔声材料间留有2-3mm空气层。③在声屏障的风机进风口处设置折板式吸声结构,以便在保证冷却塔散热的前提下获得最佳的去噪效果。
结论
通过设置消声器、声屏障等技术措施实现对冷却塔噪声污染进行综合治理,并通过验收,测得各噪声敏感点噪声声压级均值达到gb3096-93《城市区域环境噪声标准》中2类标准的要求,即昼间60db(a),夜间50db(a)。通过实际测量的噪声值,进行噪声处理措施的实际效果,可以满足达标的需要。冷却塔经过治理后噪声达到国家标准并且设备本体运行良好,为冷却塔及相关方向噪声综合治理提供技术参考。
中央空调冷却塔噪声 篇2
一、冷却塔噪声声源
(一) 风机噪声
风机噪声是一种空气动力性噪声, 是机械通风式冷却塔的主要噪声源。其噪声与叶片形状和气流的速度都有着紧密的联系。气流漩涡噪声是因为叶片旋转向上对气流形成压力梯度, 从而发生紊乱和漩涡而产生的噪声。叶片旋转时出现了压力脉动会形成回转噪声。
(二) 落水噪声
落水噪声, 是淋水时落下来的水流, 冲击着水面而生成的。噪声经由冷却塔固有的下侧, 通过进风口传递出来。落水噪声是冷却塔的循环水经喷淋管自由落体对落水槽产生冲击形成的噪声。噪声的大小受到落水高度和水流量的影响。冷却塔的落水噪声与其大小和水量也有关联。这样的程序, 是偏高方位的冷却水, 在重力势能这样的作用之下, 变更为动能。水落在集水池之中, 撞击着集水池。在这时, 动能变更为声能, 予以四散传递。这种声波大小, 密切关涉落水的高差、设定好的降落高度;它与这样的数值, 凸显了正比关系。此外, 淋水生成的噪声, 也关系到塔内范畴的通风速度。
(三) 塔体噪声
旋转特性的配件, 在平常转动之时, 系统不平衡引发的偏心力, 会依循周期作用, 产生偏多噪音。系统转动至预设的临界速率之时, 自身带有偏大的振荡态势。这样的振荡, 会散布至周边, 激发更剧烈情形下的振荡及噪音。周期特性的作用力, 累积到某一频率之时, 同时配件固有的表面积足够, 就会引发噪声。风机部件不平衡旋转时风机与塔体振动传递, 塔体振动产生噪声。没有安装减振器的塔体噪声更明显。
二、声波的传播
冷却塔建造于地表, 噪声会变成半球面这样的形状, 向四周发散。与此同时, 地表反射及区域的地形、空气因素, 都有着一定影响。平面声波是传播方向与波阵面垂直发生平行传播的声波。它的声压与速度的比值是常数。球面声波是以同心球面为波阵面的声波。
三、噪声隔音
有三种途径可以控制噪声:降低声源处的噪声, 在声波传播的过程中阻隔吸收声能, 减少声音接收处的噪声, 采纳一定的保护措施。隔声就是噪声在空气中传播时用材料或结构来阻隔传播, 使环境变的较为安静。隔声的材料应用于不同的环境效果也不一样。通常阻隔结构采用板进行隔音, 在声波传播过程中进行阻隔, 但不能阻隔所有频率的声音。阻隔材料一般都采用内阻尼, 它能在物体相对运动时, 使动能转变为热能, 从而物体的运动减少。在提高材料的隔声性能有显著的效果。表1为隔音及消音材料的性能及效果。
四、噪声吸音
吸声的材料在有大量的孔隙的同时, 孔隙间必须相通。声波通过多孔吸声材料时, 使得一部分的振动产生的能量转化为热能并消散了。材料的粘弹性能和流阻影响着多孔材料吸声性能的效果。声音不传播到吸声材料, 是起不到吸收作用的。
五、实例治理
某酒店冷却塔位于北侧楼顶, 其余三侧临近住宅区, 根据《声环境质量标准》中的规定, 白天60d B, 晚上50d B。实际监测冷却塔的噪声比标准值要高, 尤其是夜间是噪声治理的首要目标。而风机噪声是冷却塔的主要噪声。
为了更好地治理冷却塔的噪声, 可以在西北两侧设置隔声声屏障。隔音壁体采用阻尼隔音板, 防止声屏障受声波激励由此发生的共振现象。声屏障采用吸隔组合式屏障降低冷却塔的低频能量。先在风机风口位置安装阻性消声器, 可以把噪声能量的传播途径阻隔。要对下部噪声能量运用组合式屏障去阻隔其传播。同时安装宽频带组合式吸声材料以及阻尼隔声板在冷却塔的中部, 降低噪声声波的绕射。宽频带片式消声器消声量大、抗阻力大、安装便捷, 可以安装在风机出口处。
经过治理之后, 明显降低了噪声, 经过有关部门在住宅区附近处的测试, 白天的噪声降低到46d B, 晚上的噪声降低到43d B, 达到了《声环境质量标准》中的相关要求, 降低了噪声对周围住宅区居民的影响。
结语
根据冷却塔声源的判断, 结合声波传播的频率和途径, 声源处、在声波传播的过程中以及声音接收点控制噪声。运用一定的吸收材料和结构, 在噪声传播的过程中进行吸收, 消音器和声屏障的运用也能控制噪声。以冷却塔的实际位置与周围环境情况, 设计治理冷却塔噪声的方案, 在不影响冷却塔正常发挥性能的前提下, 使冷却塔的噪声得到控制。营造一个良好的生活环境。
参考文献
[1]倪季良.冷却塔的落水噪声及其防治措施[J].工业用水与废水, 2003 (03) .
中央空调冷却塔噪声 篇3
关键词:电厂 冷却塔 噪声 原理 减噪设计
中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)04(c)-0077-02
我国绝大部分电厂建设在人口稀少的郊区地区,但是因地理环境、生产条件等多种因素的限制,一些电厂不得不建设在距离城镇不远的近郊区甚至建设在人口较集中地区,这部分电厂冷却塔产生的噪声对周边环境及人们生活与健康造成的影响更大[1]。因此了解冷却塔产生噪声的原理并采取针对性的减噪设计,对减少噪声污染和提高周边居民生活质量有非常重要的意义。
1 产生噪声的原理
电厂冷却塔是一种利用冷水吸收热量达到冷却效果的热交换设备,主要由进风口、除水器、风机、马达等部件组成[2]。其运行过程中会产生稳态、高频噪声,噪声声源主要有3种:一是冷凝器收水与布水系统生成的落水产生的噪声;二是阀门、配管和水泵等部件引发塔体振动而产生的噪声;三是风机进排气、散热而引起的噪声。电厂冷却塔主要噪声声源产生噪声的原理如下。
1.1 落水噪声产生原理
冷却塔在运行作业时会因零部件振动、淋水而产生噪声,其中淋水噪声的影响比较大[3]。其产生原理有两个:(1)凝水器水滴下落时会生成气泡和产生辐射作用,从而产生噪声,这类噪声频谱达500~1 000 Hz。(2)凝水器所流出的循环水自上方喷淋管往下做自由落体运动,落水连续、大面积地落到水池面时会产生极大的冲击,进而产生稳态机械噪声,经测试,落水撞击水面的瞬时速度达到了8 m/s,是同空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声一样影响较大的特殊噪声之一。
1.2 塔体噪声产生原理
电厂冷却塔塔体的噪声主要是由各类部件振动而引起的,在冷却塔预定过程中,相关的零部件会产生弹性形变,继而出现振动[3]。这些具有弹性的零部件在工作过程中会产生振动能力并将其传播到其他地方,当其传播至有辐射作用的物体表面时,后者会将其反射至空气中并向远处传播,最终形成影响范围较大的机械噪声。
1.3 风机噪声产生原理
电厂冷却塔风机设备是安装于机械上方的,并且抽出方式为逆向抽出,从而起到降温的作用。但是风机在机械工作过程中会高速旋转,旋转过程中风机叶片会作用于空气而产生漩涡空气流,形成一股向上的气流而产生梯度压力,进而导致运动速度和空气流会出现脉动变化,同时部分旋转零部件会存在一定的平衡差异,继而引起风机结构的振动,最终产生空动力性的振动噪声。
2 减噪设计策略
2.1 声屏障减噪设计
声屏障设计减噪指的是在受声点和噪声源之间设计专门的声学障板,利用声的传播特性达到减噪的效果[4]。冷却塔在工作过程中需要保持良好的散热,如果采取封闭式隔声设计会影响机械的运行,因此采取组合式声屏障设计以达到减弱或阻止噪声传播的效果。第一,根据受声点、声源的地理位置特点、两者距离特点以及声音传播特点科学计算出噪声影响范围内的全部敏感点,从而合理设计有效屏蔽范围,确保全部噪声敏感点均得到有效的噪声屏蔽保护,实现减噪的目的。第二,综合考虑地理条件、声波绕射等因素,合理进行隔声设计,声屏障的顶部结构设计为吸——隔组合式隔声结构,隔声屏板选用可增强隔声能力的双层隔声板,内层为中阻隔声材料,外层为阻尼隔声材料,两层隔声板之间留出一2~3 mm宽度的空气层;吸声屏板选用具有良好吸声性能的宽频带组合式吸声板。第三,在声屏障风机进风口位置添加一个折板式的吸声屏板,在保障冷却塔充分散热的基础前提下将减噪效果最大化。
2.2 消声器减噪设计
消声器装置的主要作用是在保障气流通过的基础上减弱或阻止声音传播强度,风机是电厂冷却塔噪声主要来源之一,对此可在风机出口位置装置消音器装置以达到减噪效果。按照环境整治提出的有关要求,通风性的消音装置的减噪指标设计在12~18 dB(A)左右,压力损耗控制在4.90 Pa以内。第一,通风性消音器减噪设计需要综合考虑通风性能、电厂建筑结构、防水、防潮和降噪量等多种因素,从而合理选择合适的声学结构与减噪材料。例如ABS、PVC和聚碳酸酯等工程塑料具有良好的防水性能,且使用寿命长,可选用以上材料为主的新型材料设置组合式减噪单元结构。所选材料需满足以下要求:一是机械在正常的运行条件下,材料耐受期限不短于15年;二是在最低气温标准条件下,材料不脆裂、不破碎;三是具有良好的抗热、阻燃性能;四是在高温条件下(65 ℃时)不会发生形变。第二,根据冷却塔的类型设计消音器结构,保障冷却塔良好的通风、散热和冷却效率。对冷却塔外部和内部进行风洞实验,以明确其内外部流畅分布情况,进一步分析在不同类型冷却塔中,消音器装置对塔内外部阻力大小、流畅分布和冷却效果的影响作用,以对通风性消音器装置进行优化设计,并对设计方案进行多次反复的实验,在保障冷却塔良好运行的基础上使消音器装置发挥最大的减噪作用。
2.3 塔内消能减噪设计
塔内声源减噪设计主要针对冷却塔落水噪声源采取减噪措施,利用斜面消能减噪原理设计减噪结构以达到降噪的作用。在凝水器和水面之间设计一个斜面过渡装置,凝水器产生的落水在落到水面之前可以在斜面上经过粘滞减速、疏散洒落、无声擦贴和挑流分离等形式消能,经过一个缓冲的阶段而不是直接掉落撞击到水面,从而有效地减小落水噪声。塔内消能减噪设计结构由消声器与支承架结构共同组成。消声器设计为六角形蜂窝式斜管结构,所选材料为乙丙共聚烯材料,经热碾压成型后粘结呈六角形的蜂窝式斜管结结构,分为曲面、斜面和垂面3个部分,共同组合成疏散洒落挑流功能段、粘滞减速功能段、无声擦贴功能段和竖式导入功能段,采用了分段、多种、密集的消能方式,且具有耐碱、耐疲劳、耐腐蚀、耐酸、抗冰冻、抗高压、抗冲击、不易老化、质量轻、不易结垢、安装简便、自洁能力强、运行稳定和易维修等多种优点。支撑架结构设计为漂浮式的支承架结构,由支承栅、漂浮框架和浮体3种逐渐以节点卡座形式组合合成的,在组装完成后还需进行防腐处理。塔内消能减噪对进风量没有影响,因此适用于塔外空间条件取消便利治理条件,如气候温和不易结冰等南方地区的电厂冷却塔中。
除此之外,还应对塔内其他噪声源进行仔细查看,比如风机外壳、齿轮变速箱等部件在运行过程中的噪声情况,及时排查零部件因存在老化、故障、摩擦力大、接触媒质或者质量不佳等原因而增强塔内噪声,对老化、质量不佳等零部件给予更换处理,对接触声响过高的接触表面同样采取更换处理,对于齿轮变速箱等结构需定时添加润滑剂以减少台内的内部阻力,通过一系列的措施降低塔内因素引起的噪声。对于风机振动而引起的噪声,还可以装置弹簧减震器用于防震、减震以有效地降低噪声。
3 结语
总之,电厂冷却塔噪声是一种多声源、影响范围较广、影响力较大的噪声,其主要噪声源有落水噪声、风机噪声和塔体噪声这3种。在进行降噪设计时,应先对噪声产生的原理进行分析,然后针对各噪声源及其传播途径的特点,同时结合冷却塔的运行方式和工作效率等因素进行合理有效地改进,在保证冷却塔正常稳定运行的基础前提下将减噪效果最优化,减少冷却塔噪声对周边环境和居民的消极影响。
参考文献
[1]金康华,居国腾.冷却塔声源降噪技术在电厂的应用[J].电力勘测设计,2016(1):30-33.
[2]刘欢,王健,李金凤,等.冷却塔的噪声特性分析与噪声治理[J].工业安全与环保,2014(6):75-78.
[3]李凌,赵丽娜.冷却塔的噪声特点和噪声措施研究[J].总共新技术新产品,2015(2):153.
中央空调冷却塔噪声 篇4
n(1)冷却塔应布置在环境清洁、气流通畅、通风良好、远离高温的地方,以确保其冷却效率,
n(2)多台冷却塔并联使用时,冷却塔之间应设连通管 或共用连通水槽,以避免各台冷却塔补水和溢水不均匀,造成浪费,
工程
连通管的管径宜比总回水管的管径放大一号,且与各塔出水管的连接应为管顶平接。冷却塔的自来水总进水管上应设置水表。
中央空调冷却塔噪声 篇5
北京江森自控有限公司是一家电子公司, 厂房建筑面积3万多m2, 受建筑室内的人员、照明灯光、设备散热量的影响, 在春秋季当室外空气温度较低时, 室内空气温度却较高, 仍需要供冷。尤其是没有外墙、外窗的内区车间, 即使在寒冷的冬季, 由于室内生产设备的散热量非常大, 而且没有很好的途径散发到室外, 空调系统仍然需要供冷。
在整个公司的能耗统计中, 中央空调系统的耗电量约占整个供电系统用电量的60%, 因此如何利用空调系统实现节能, 是当前亟待解决的问题。
该中央空调系统主要包括1232kW冷水机组2台, 冷冻水泵机组有35kW电机3台, 冷却水泵机组有35kW电机3台, 空调机组7台。冷水机组是开利公司19XL350型离心冷水机组。机组本身功率较大, 调节性能较差, 此时如果开启冷机供冷, 一方面因为相对夏季冷负荷较小, 容易发生喘振, 从而对机组造成严重损害;另一方面, 冷机制冷系数较低, 势必造成能源的极大浪费。因此, 从节能的角度考虑, 对空调系统进行相关改造。
1 实施改造的可行性分析
1.1 方案一:利用变频技术
通常认为, 变频调速技术即安装变频器, 是实现节能的理想方法。但该方案存在如下局限性和缺陷:
1) 变频调速系统价格较为昂贵 (约2000元/kW) , 改造老设备需较大投入。
2) 变频器自身的能量损耗 (平均运行效率不足90%) 影响节能效果。
3) 变频调速技术可以做到很高的控温精度, 但在该空调系统中却不很重要。
因此, 系统增加变频器的方案由于改造成本太大等原因, 未被采用。
1.2 方案二:利用自然冷源
比较常见而且容易利用的自然冷源主要有2种:一种是地下水, 另一种是室外冷空气。由于地下水常年保持在18℃左右的温度, 所以地下水不仅在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量, 而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。但是这种方案初投资较大, 且需要政府部门审批, 所以不予考虑。第二种较好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空气, 此时室外空气较低, 可用于空调系统供冷。例如, 天津春秋季的室外空气湿球温度一般低于15℃, 冬季室外空气湿球温度一般低于0℃, 这种温度下的空气是较好的冷源, 可用于空调系统供冷。
而室外冷空气的利用有2种方法:一是春秋季利用低温室外空气供冷, 当室外空气温度较低时, 可以直接将室外低温空气送至室内, 为室内降温。为了能实现在春秋季利用低温室外空气供冷, 空调系统设计时需要有足够的新风管道引入室外新风。但是由于内区车间散热量非常大, 而且新风管路太细, 新风负荷不能满足车间降温要求, 所以此方案也未能采纳。第二种方法是利用冷却塔直接制造冷冻水从而实现制冷的效果, 适合新风管道不能满足供冷需求的场所。具体方法是春秋季和冬季利用冷却塔将冷却水温度降低, 再通过板式换热器冷却冷冻循环水, 被降低了温度的冷冻水送到末端的设备 (如风机盘管、空调箱) , 再将冷量送到各个需要供冷的区域。常规空调系统流程图如图1所示。
冷却塔供冷系统分为冷却塔闭式供冷和冷却塔开式供冷两种形式, 冷却塔降温系统流程如图2所示。
冷却塔闭式供冷系统节能效果显著, 而且节水, 这对我国北方缺水地区具有重大的意义, 此外还可以防止循环水与大气接触所造成的循环水本身的污染, 缺点是空气换热器的面积较大、设备初投资较高、日常维护较麻烦。由于冷却塔开式供冷系统是一种敞开式空气—循环水冷却系统, 一部分水在冷却过程中被蒸发并随空气排往大气, 这不但造成了循环水的损耗 (通常补水量为循环水量的1%~3%) , 而且空气中夹带水雾会给周围的环境带来污染, 如造成周围建筑物的表面结冻和腐蚀, 此外周围环境的灰尘会使循环水受到污染。
最后, 综合考虑在过渡季节利用冷却塔供冷的方案比较理想。
2 实施方案
该公司现已采用的是闭式冷却塔, 所以采用冷却塔闭式供冷系统。
冷却塔间接供冷系统图如图3所示。常规供冷方式 (1) 、 (2) 、 (3) 3个电磁阀都不通电, 即形成图4形式。如需冷却塔供冷则3个电磁阀同时通电, 形成图5形式。
3 效果分析
改造完成后, 经过1a的运行冷却塔供冷节能效果显著, 间接供冷, 取供冷温度10℃, 供冷供回水温差取2℃, 空调系统的运行第一年节约电费18.5万元, 比常规系统节能12.5%。
对于舒适性空调, 如对供冷温度无特殊要求, 应将供冷温度设定在人们舒适所能允许的最高温度, 且温度越高, 冷却塔供冷时间越长, 节能效果越显著。
4 存在问题
需重视冷却塔供冷系统的冬季防冻问题。首先, 在闭式冷却水系统内添加乙二醇防冻液, 这无形中又增加了运行成本。其次, 冷却水池中为了防止结冰, 需要增加电加热系统, 又增加了系统的耗电量。第三, 冷却塔进风百叶结冰现象也很严重, 需要定期清理。
另外, 值得注意的是在南方一些沿海地区, 由于其特殊的气候条件全年大部分时间室外空气的焓值都大于或接近于室内空气设计焓值, 所以南方及沿海地区利用冷却塔供冷意义不大。
5 结语
空调的普及需要增大能源供给, 同时也给电网等公用设施带来巨大压力, 在适合区域推广应用冷却塔供冷技术, 有助于减少运行空调对公用设施的压力。随着要求全年供冷的建筑越来越多, 冷却塔供冷技术具有广阔的发展前景。
摘要:结合既有建筑中央空调系统的设计方案及运行状况, 对系统进行改造;在制冷机停止运行的基础上, 在过渡季节和冬季利用冷却塔冷却冷冻水, 以满足生产区域的供冷需求, 从而实现节能。
中央空调冷却塔噪声 篇6
太阳能溶液除湿蒸发冷却空调技术是一种新型的、太阳能驱动的制冷技术方法,其基本原理是利用溶液除湿剂将湿空气进行除湿干燥,然后进入蒸发冷却器将空气等焓加湿,实现将空气与制冷工质-水的显热转化为湿空气潜热,达到降温要求。利用此基本原理可以构建不同用途模式的循环系统实现舒适度好的辐射供冷系统、空气品质高的热湿独立处理系统、蒸发冷冻技术等。该空调系统具有节能和环保的双重优势,节能性体现在两个方面:其一,利用太阳能驱动制冷系统,节省大量的高峰用电期空调耗电;其二,由于溶液除湿蒸发冷却技术可发展一种除湿潜能蓄能技术,该技术具有蓄能密度大(为冰蓄冷蓄能密度的3倍多)、常温保存等优点,利用该蓄能技术一方面可以弥补太阳能的不连续性和不稳定性能源特性,为解决利用太阳能的瓶颈问题提供一有力途径,使系统方案更具可行性,另外,可以利用此蓄能技术实现电网的峰谷负荷转移,保障电网负荷的稳定性。环保性体现在溶液除湿蒸发冷却空调技术没有使用传统的 CFCs制冷工质,不会造成现有制冷工质引起的臭氧层破坏和温室效应问题。另外,该空调技术实现无露点控制,可以使得空调过程在干工况下进行,避免了湿工况滋生细菌的恶劣环境,同时还没有露点控制过程中再热量引起的冷热抵消问题。具有自主知识产权。
中央空调冷却塔噪声 篇7
关键词:建筑,空调系统,噪声控制,消声
1中央空调系统噪声源
空调系统噪声源包括空调箱的风机噪声、送回风管道的气流噪声、末端风口噪声、制冷机组及其辅助设备 (包括水泵、水处理设备等) 的噪声与振动、冷却塔噪声与振动等等。空调噪声的传播方式包括空气传播与固体传播, 空气传播包括风管的噪声传播与末端噪声直接辐射等, 固体传播主要包括制冷机组、冷却塔、管道等设备振动的传播, 空调噪声控制涉及消声、隔声、吸声以及隔振等内容。
2中央空调系统噪声的控制方法
2.1 空调系统消声
为了控制风机等空调设备的噪声, 通过通风管道传人到空调服务区以及风道内气流噪声, 通常需要在通风管道内安装消声器来降低噪声声压级, 消声器是一种既可以使气流顺利通过, 又能有效地降低噪声的设备, 或者说, 消声器是一种具有吸声内衬或特殊结构形式能有效降低噪声的气流管道, 在噪声控制技术中, 消声器是应用最多、最广泛的降噪设备, 在空调系统中, 消声器被应用于空调机房、锅炉房、冷冻机房等设备机房进出风口的消声, 空调系统送回风管道的消声, 以及冷却塔进出风口的消声等, 在实际工程中, 消声器消声性能因风速的增大而显著下降, 有时候甚至出现消声量为负值的现象, 主要的原因是气流的再生噪声, 在管道内, 气流噪声产生的机制主要有:一是气流激发管壁等构建所产生的振动, 这种固体噪声以中低频为主, 一般服从流速四次方规律;另一种是气流涡流脱离附面层时直接发声, 这种由于气流湍流产生的噪声本质上是一种偶极子辐射, 呈中高频特征, 大致按流速的六次方规律变化, 这两种噪声同时存在, 流速低时以前者为主, 流速提高时逐渐以后者为主。
2.2 空调系统隔振
控制空调、制冷设备的噪声, 除了减低由通风管道传播的风机噪声和透过围护结构的设备噪声外, 还必须同时控制由空调、制冷设备振动传播的固体声, 才能使空调用房达到预定的允许噪声控制标准, 空调、制冷设备的振动以弹性波的形式沿建筑结构传到所有与机房毗邻的房间, 并以空气声的形式被人所感受到, 衰减振动的方法是消除振动源和接收者之间的刚性连接。空调、制冷设备隔振涉及设备基础隔振与管道隔振。可以通过两种途径来控制:第一, 降低振动源的振动;第二, 降低振动传递效率。在振源处控制进行振动是最有效的办法, 但这可能需要对振源设备进行重新设计或者改造, 因而在很多工程中无法实现, 在振动传播途径上控制振动, 常用的办法为。
(1) 引入弹性减振元件以降低振动传递率。
比如引入弹簧隔振器或者橡胶垫。
(2) 增加振动传播途径的阻尼, 以吸收振动传播的能量 (转化为热量) 。
弹性减振元件可以在振动传播途径上的任何一处加入, 但在振源处或者附近引入是最有效的。
目前常用的隔振软管有各种橡胶软连接和不锈钢波纹软管, 橡胶软管具有很好的隔振降噪效果, 缺点是其使用受到介质温度、压力的限制。同时耐腐蚀性较差。不锈钢波纹管由于能耐高温、高压和腐蚀性介质, 经久耐用和具有良好的隔振效果, 因此应用较广。但它造价较高, 在空调管道隔振控制中, 对于低温、低压的水管可以采用各种橡胶软管, 而对冷冻机、空压机和高压水泵则需选用不锈钢波纹管。软管的隔振效果与软管本身的材料和构造, 软管的合理长度, 管内介质压力, 可以计管道的固定方式等有关。设备与管道之间配置软管后, 可衰减设备振动通过管道传播, 但管道内介质引起的振动仍可通过固定管道的构件传播到建筑结构, 因此必须有隔离措施。常用的方法是使用弹簧的弹性吊件, 或者在吊架上铺设弹性隔振材料。
2.3 吸声降噪
空调系统噪声通过空调末端或建筑结构传播到空调使用房间内, 一部分声能直接传播到入耳, 称为直达声, 大部分的声能通过室内的各个界面多次反射后传播到达人耳。称为混响声。人耳听到的声音为直达声与混响声的疊加, 如果在室内天花、墙壁或地板等界面布置吸声材料或吸声构造, 吸收掉部分反射声能, 可使得混响声减弱, 这就是吸声降噪的原理。目前, 国内外采用“吸声降噪”的方法进行噪声控制已经非常普遍, 一般降噪量可达6~10dB, 需要注意的是, 吸声降噪只能降低混响声, 不能降低直达声, 不能把房间内的噪声都吸掉。如果原来房间吸声很少, 采用吸声降噪效果明显;如果原来房间已有一定的吸声, 则增加同样的吸声量, 得到的降噪量就较小, 因此, 企图只依靠吸声降低噪声级10dB以上, 通常是不可能的。
2.4 隔声墙隔声
(1) 单层匀质实墙隔声性能。
单层匀质实墙的隔声性能与人射声波的频率有关, 其频率特性取决于墙本身的单位面积质量、刚度、材料的内阻尼以及墙的边界条件等因素, 在主要声频范围内, 单层匀质实墙隔声性能主要受质量控制, 符合“质量定律”, 即墙的单位面积质量越大, 隔声效果越好, 单位面积质量每增加1倍, 隔声量增加6dB。由此可见, 要提高墙体隔声量, 应尽量用厚重的墙体。
(2) 组合墙。
通过增加墙体的厚度, 可以增大其隔声量。但单纯依靠增加墙体厚度来提高隔声量, 显然是不经济的;增加墙体厚度增加了结构的重量, 也限制了它的使用范围。多层组合隔墙利用声波穿透不同介质时的反射和衰减吸收来增加隔声量, 这种方法可以有效地提高隔声量, 并且墙体可以做得很轻。
组合墙可以通过中间留空气层提高隔声量。空气间层可以看作是连接墙板的“弹簧”, 声波入射到第一层墙板时, 使墙板发生振动, 此振动通过空气层传至第二层墙板。由于空气间层的弹性变形具有减振作用, 因此传递到第二层墙体的振动大为减少, 从而提高墙体总的隔声量, 双层墙的隔声量可以用单位质量等于双层墙单位质量之和的单层墙的隔声量再加上一个空气间层的附加隔声量来估算。空气间层的附加隔声量与空气间层的厚度有关, 如果在空气间层内放置吸声材料但不填满空气间层, 可以进一步提高隔声量。通过这些措施, 可以很容易使得轻质墙的隔声量达到重墙的水平, 具有很好的隔声效果, 双面双层12 mm纸面石膏板、轻钢龙骨、内填玻璃面的轻型墙隔声量可与24 cm砖墙相当, 而重量仅为砖墙的1/100。
轻质组合墙综合隔声量虽然可以达到重型实墙的水平, 但低频的隔声量一般比重墙低, 因此在以低频噪声隔绝为主的空间, 如承重结构允许, 应尽可能使用重墙。
2.5 空调噪声控制与建筑防噪规划
建筑设计、空调系统设计与噪声控制如何互相配合相互协作, 是一个很值得研究和注意的问题, 如果在建筑设计阶段就把空调设计与噪声控制考虑到位, 往往能获得事半功倍、相得益彰的效果;反之, 如果在建筑设计的时候考虑欠缺而使得空调系统难以设计和布置, 造成不利于噪声控制的局面, 再进行弥补往往事倍功半, 同样, 空调设计也应该结合建筑的实际情况和噪声控制要求进行, 尽可能选取低噪声的方案, 或者选取能较方便进行噪声控制的方案。建筑设计、空调设计与噪声控制的协作主要涉及建筑内的防噪规划、建筑空间的分配和建筑构造等内容, 从控制噪声的观点出发, 空调设备的机房应远离空调用房和对噪声控制要求高的房间, 这样可以增大噪声的自然衰减, 减少空调噪声对空调房间的影响, 为降低风管的气流噪声, 建筑设计方应尽可能预留足够多空间给空调系统, 包括竖井和吊顶空间, 在空调用房的布局上, 对噪声控制要求高的房间, 应集中布置在建筑内区, 用对噪声控制要求低的辅助用房或办公用房作为隔声屏障, 以隔绝外界噪声的干扰, 在建筑构造上, 对于产生噪声的房间和需要安静的房间, 它们的围护结构需要具有足够的隔声量, 一般要做成厚重密实的结构。如果在建筑设计阶段没有处理好, 则在噪声控制时可能需要花费很高的代价才能弥补。
3中央空调系统噪声控制设计程序
进行空调系统噪声控制设计时, 应首先对该工作的内容、专业关系和设计程序有明确的了解, 使得各专业在方案设计阶段就应考虑到消声与隔振要求, 这样也有利于分工协作, 顺利推进工作, 提高工作效率。空调系统噪声控制主要包括消声与隔振两方面:消声设计是针对风机的噪声控制, 隔振设计则包括所与空调、制冷设备的噪声控制。但无论是消声还是隔振, 目的都是为了使空调用房达到所确定的允许噪声标准。
4结语
中央空调冷却塔噪声 篇8
1.1 空调系统的噪声主要来源于通风及空调系统, 主要的噪声源有以下几个方面:
1.1.1 空调器及风机盘管等设备运转及设备振动产生的机械噪声。
1.1.2 冷冻动水在冷冻水管内流动产生水流声及水管振动产生的噪声。
1.1.3 空气在风管内流动摩擦振动产生的噪声。
1.1.4 空气从送风口喷出形成风声。
1.1.5 外界其他噪声源与上述噪声源可能产生的共鸣声。
1.2 空调设备噪声对环境及使用房间的影
响也不容忽视, 在实际工程设计中, 如何对设备进行消声、隔离、减震, 从而使得建筑周边及使用房间噪声达到规范规定要求空调通风系统主要噪声源:需要控制噪声的设备主要为空调系统设备、平时通风设备。
1.2.1 平时通风:排风机、送风机。
1.2.2 空调系统:制冷机组、循环水泵、冷却塔、空调末端 (风机盘管、空气处理机组) 。
2 真对上述主要噪声源可从以下几方面
采取措施为有效控制空调系统噪声, 应从空调设计方案、空调设备的选择、用材用料及施工技术措施等方面进行综合考虑。
2.1 采用合理的空调形式来降低噪声。
2.2 为减少风声及水流声, 应采用合适的
风速及冷冻水流速, 主风管风速应≤4m/s, 支管风速应≤3.5m/s, 冷冻水流速控制在1.5m/s左右。
2.3 择合适的低噪声设备。
除合理地设计空调系统气流组织形式外选用质量先进的低噪声设备、控制风管及冷冻水管的流速也是降低空调系统噪声的关键。新风机设备、风机盘管设于公共场区或办公区、休息区内, 其噪声可直接传到人群中, 因此必须选用质量好、噪声低的产品。
比如某医院的病房楼暖通工程的设计中暖通工程的冷却塔设备正好设计在该病房楼裙楼的五层屋面上, 该医院的五楼正好是妇产科病房, 且该病房楼的西侧和北侧也正好是该医院的家属区, 考虑到冷却塔的噪声和飘水率, 因此设计时选择了超低噪声横流式冷却塔, 完全是从实际情况出发的, 足理性的选择。
2.4 用合理的施工方法以降低噪声还是主要的措施, 具体可从以下儿方面考虑:
a.设备安装:新风、空调机采用阻尼弹簧减振器安装, 风机与风管连接采用软连接, 新风机与水管连接采用软接头, 风机盘管采用弹簧吊钩, 风机盘管与水管连接采用软管。在空调机房内进行吸音处理, 比如住空调机房内采用隔声材料做成围护结构, 以防止设备噪声的外传, 或在机房内贴吸声材料, 采用凹凸形立体吸声板做机房的墙面或吊顶板, 以增强吸声效果, 机房也尽量减少门窗, 必须使用的门窗也应采用吸声Iq窗或吸声百叶窗, 以尽量减少设备噪声的外传。
b.水管安装:水管安装要严格执行国家规范, 冷冻水主干管及冷却水管吊架要采用弹簧减振吊架, 而且吊架不能固定在楼板上, 应尽量固定在梁上, 或任梁与梁之间架设槽钢横梁固定。水管穿过楼板或过墙必须采用套管, 且套管与水管之间要用不燃材料填封。
c.风管安装:风管制作安装要严格执行国家规范进行施工, 在风机进出口安装阻抗消声器, 新风进口采用消声百叶, 风管适当部位设置消声器, 风管弯头部位设置消声弯头, 空调和新风消声器的外部采用优质保温材料保温。与静压箱一样内贴优质吸音材料。由于送回风管均采用低风速、大风量以降噪声, 风管截面积都比较大, 如果风管安装强度及其整体刚度不够, 就会产生摩擦及振动噪声, 建议风管吊架尽可能采用橡胶减振垫, 确保风管不产生振动噪声。
d.冷冻水管主管支架安装
比如某工程水管主管管径较大, 且有轻微振动, 根据我在多年来的安装工程的实践经验发现噪音可能会沿冷冻主管传递, 出口处一般可达到70d B~80d B, 距出口20m后可降至50d B。而传来的轻微振动, 沿刚性导体将无限传递。随着时间的推移, 将会对设备运行带来一定的伤害。经过同行们的研究、试验, 对刚性支架作出改进, 即在原主管刚性支架上加弹簧减振器, 这样使得噪音及振动得到有效消除。即噪音及振动在楼板与刚性支架之间的弹簧减振器得到有效控制。
在我调查的某施工企业的几个工程的施工实践中采用了此工艺施工, 收到了良好的效果, 故建议有关施工企业在以后的工程施工中机房内的供回水主管、冷冻水主管也使用此工艺施工, 我想会收到意想不到的效果。
2.5 增大出风口面积, 降低风速的试处理使该空调风机盘管的送风噪声得到较好的控制。
2.6 有效控制房问内国家允许噪声标准可从以下几方面去控制:
a.设备设置的位置及选型的优化。制冷主机、冷冻水泵、冷却水泵的机房布置与选型:噪声较大的制冷主机、冷冻水泵、冷却水泵应尽景设置在地下室, 由机房的墙体.地下楼板对声波进行隔离, 从而减小对地面的使用房间的影响如果只能设置在地面上, 更应设置设备机房、隔音门, 必要时设置双墙、双门t对于水泵应尽量选择≤i 450rpm转速的低转速泵, 对于制冷主机应选择振动相对较小压缩机。
冷却塔的布置与选型:对于空调用的冷却塔, 因其一定要设置在室外, 其噪声接影响到本幢建筑及周边建筑, 位置宜设置在本幢建筑的最高屋面, 冷却塔形式可根据工程的性质去选择不同类型冷却塔, 对噪声较高的建筑, 而设置位置又离使用房间较近 (≤10m) , 在经济许可下可考虑选择无风机冷却塔, 否则冷却塔应设置往最高屋面, 以减小对使用房间的影响。排风机、送风机的布置与选型:送排风机的风量≥8000m/h, 且经常开启时, 宜采用低转速消音箱式风机, 并设置风机房。应在扩初设计时及早提出风机房位置及面积小。空调末端的布置与选型:空调末端的风机盘管, 宜选择低噪声型 (非高静压型) 风机盘管, 其噪声均≤40d B (A) , 可满足规范及使用要求。高静压型风机盘管的噪声一般≥45d B (A) , 尽量少选用。空调机的风量>5000 m3/h时, 由于其功率大, 噪声及震动也大, 不宜吊装, 应落地安装, 薛设置空调机房进行隔音, 否则应分成多台小型空调机均匀布置, 从末端设备选型时控制单个设备的噪声。为设置消声设施后达到使用要求成为可能。
b.风管系统设计优化。
送回风管道的合理布置:采用风机盘管加新风的系统, 由于新风机风量不火, 通过设置消声器, 送至房间的噪声容易达到设计要求, 而风机盘管设备的噪声目前普遍可做到≤40ri B (A) , 因此, 采用风机盘管加新风系统, 使用房间其噪声指标均容易达到要求。而采用落地空调机全风管送回风系统, 由于空调机本身噪声较大, 必须通过外部的设施消声才能达到使用要求。包括送回风管的布置、送回风口的设置方式均有影响。
c.设备的安装减震及管道隔振。
具有振动的设备均应设置减震设施, 同时与其连接的管道应设置隔振软接。减震器的类型选择:根据减震器的自振频率f0选择不同类型的减震器。
摘要:在中央空调系统安装工程的设计中噪声的控制有着较高的要求, 而中央空调系统的噪声控制一直是空调系统设计及施工的难点及重点, 本人根据多年来的实践经验总结, 建议可从如下几个方面控制空调系统的噪声, 以便于有关方面的人士能够知悉, 薛从中吸取精华, 排之糟粕, 共同为提高建筑物的整体噪声控制水平做出努力。
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