冷卻塔是（shì）利用空氣同水（shuǐ）的接觸（直接或間接）來冷卻（què）水的設備。是以水為循環冷卻劑，從一個係統中吸收熱量並排放至大氣（qì）中（zhōng），從而降低塔（tǎ）內溫度，製造冷卻（què）水可循環使用的設備。

 

 

冷卻塔的結構（gòu）組成及功能：

支架和塔體：外部支撐；

填料（liào）：為（wéi）水和空氣提供盡可能大（dà）的換熱麵積；

冷卻水槽：位於冷卻塔底部，接收冷卻水；

收水器：回收空氣流帶走的水滴；

進風（fēng）口：冷卻塔空氣入（rù）口；

百葉窗：平均進氣氣流，保留塔內水分；

淋水裝置（zhì）：將冷卻水噴出；

風機：向冷卻塔內送風（fēng）；

軸流風扇用於誘導（dǎo）通（tōng）風冷卻塔；

軸流/離心風扇（shàn）用於強製通風冷卻塔。

冷卻塔的選型

應測量的參數：空氣濕球溫度（dù）、空氣幹球溫度、冷卻塔（tǎ）進（jìn）水溫度、冷卻塔出水溫（wēn）度、排氣溫度、泵和電機運行參數、水流速度、空氣流速（sù）；

運行參數：冷卻水溫差、冷（lěng）幅、效率、冷卻（què）塔容量、補給水量、冷卻水流量、選（xuǎn）型、冷卻塔選型設計（jì）問題（tí）。

1.冷卻水溫差

入口溫度—出口溫度

大溫（wēn）差 = 高性能（néng）

2.冷幅：冷（lěng）卻塔出水溫度與入口空氣濕球溫（wēn）度的（de）差值（zhí）：小冷幅 = 高性能

3.效率：

4. 冷卻塔容量

冷卻塔容量單位為“千卡每（měi）小時（shí）”或者“冷噸”。

冷卻（què）塔容量=冷卻水質量流量×水的比熱容×溫差。

大容（róng）量=高性能

5.補給（gěi）水（shuǐ）量計算

蒸發損失水（shuǐ）量（liàng）（E）

E = Q/600 =（T1-T2）×L/600

E 代表蒸發水量 (kg/h) ；

Q代表熱負荷(Kcal/h)；

600代表水的（de）蒸發潛熱(Kcal/h)；

T1代表入水溫度(℃)；

T2代表出水溫度(℃)；

L代表循環水量(kg/h)。

飛濺損失水量（C）：冷卻塔（tǎ）之飛濺損失量依冷卻塔設（shè）計型式、風速等因素決定之。一般正常情況下，其值約等於循環水量的0.1~0.2%左右。

定（dìng）期排放水量損（sǔn）失（D）：定期排放水量損失須視水質或水中固體（tǐ）濃度等因素決定（dìng）之。一般約為循環水量之（zhī）0.3%左右。

M=E+C+D

蒸發損失水量（E），飛濺損失水量（liàng）（C），定期排（pái）放水量損失（D）。

冷（lěng）卻塔用於空調時，溫度差設計在5℃，此時冷卻塔所（suǒ）須之補給水量約（yuē）為循環水量的2%左右。

6.冷卻水流量
K·Q=C·M·ΔT

K：估算係數

Q：機組最大製冷量

C：水的比熱容

ΔT：供回水溫差

M：冷卻水（shuǐ）質量流量

壓縮式製冷機組（zǔ）最大製冷量的1.3倍；

吸收式製冷機組（zǔ）（溴化（huà）鋰）製冷量的2.5倍。

例題：一項用一台640RT冷水機組的工程冷卻塔水流量和補水量。

 

補水量m=M·2％=140kg/s·2％=2.8kg/s

1、冷卻塔耗（hào）能的決定因素：風（fēng）機（jī）功率，冷卻（què）水流量，冷卻水補水量？

2、冷卻塔的溫度工況，什（shí）麽溫度（dù）下效率（lǜ）經濟型好？

冷卻塔的進水溫度根據使用情況的不（bú）同有所不同，例如（rú）中央空調冷（lěng）凝器的出水（shuǐ）溫度一（yī）般為30-40℃，而冷卻塔的出（chū）水溫度一般（bān）為（wéi）30℃。冷卻塔理想冷卻溫度（回水溫（wēn）度（dù））最佳溫度為高於（yú）濕球溫度（dù）2-3℃，這個值叫“逼近（jìn）度”，逼近度越小，冷卻效（xiào）果越好，冷卻塔越經濟（jì）。

3、開式和閉式（shì）對比（bǐ）

開式：首（shǒu）期的投入比較的少，但是運營成本較高（水耗、電耗）。

閉式：本設備適合在（zài）幹旱、缺水、沙塵暴頻發地區等惡劣（liè）環（huán）境中使用。能冷卻介質多水（shuǐ）、油類、醇類、淬火液、鹽水及化學液等多（duō）種介質，介質無損耗和成份穩（wěn）定。能耗低。

缺點：閉式冷卻塔造價為開放式塔的三倍。

冷卻塔降（jiàng）噪處理（lǐ）

冷卻塔（tǎ）噪聲的評價指（zhǐ）標

目前，對冷卻塔噪聲有兩種不同的評價指標，其一（yī）為針對冷卻塔設計和生產廠（chǎng）家的國家產品標準GB/T7190.1—1997、GB/T7190.2—1997《玻璃纖維增強塑料冷卻塔》，標準對不同（tóng）循環水（shuǐ）量與型號的產品規定用戶的國家標準GB3096-2008《聲環境（jìng）質量標準》，標準對不同環境區域（yù）規定了（le）最（zuì）高聲級。

 

冷卻塔噪（zào）聲治理現（xiàn）狀

如果企業按照GB/T7190.1—1997、GB/T7190.2—1997的（de）最（zuì）高限值（zhí）生（shēng）產冷（lěng）卻塔，所有產品都不能滿足國標GB3096—2008對於二類以下地區夜（yè）間噪聲≤45~50dB(A)的要求，隻有少數幾種低（dī）噸位超低噪聲型號的冷卻塔可（kě）以滿（mǎn）足少部分區域夜間噪（zào）聲標（biāo）準的（de）要求。

目前冷卻塔的降噪措施並非行之有效，如聲屏障對於低頻（pín）波的繞射無能為力（lì），隔聲罩會阻礙氣流流動導致熱濕交換不良，對寬頻噪聲吸聲效果差等，這使得冷（lěng）卻塔的噪聲控製（zhì）日益受到人們的重視。

因此，冷（lěng）卻塔周圍的（de）居民和政府的環保部門依據國家環境噪聲標準GB3096—2008要求冷卻塔用（yòng）戶對冷卻塔產生的噪聲汙染治理。

冷卻塔噪聲聲源冷卻塔噪聲源主要由以（yǐ）下４個部（bù）分組成：

１）風機進排氣噪聲；

２）淋水噪聲；

３）風機減速器和電（diàn）動機噪聲；

４）冷（lěng）卻塔水（shuǐ）泵、配（pèi）管和閥門（mén）噪聲。

聲（shēng）源屬性（xìng）：噪聲源為落水區下的巨大圓形水麵，為塔內冷卻落水對池水的大麵積連續的（de）液體間撞擊產生的穩態水（shuǐ）噪聲；是機械噪聲、空氣（qì）動力（lì）噪聲、電磁噪聲之外的一種特殊噪聲（shēng）。

 

聲源特征

聲（shēng）源聲級：80dB（A）左右。

頻譜：音頻分布呈高（gāo）頻（pín）（1000－16000 Hz）及中頻（500－1000Hz）成分為主的峰形曲線；峰值位於（yú）4000Hz左右。

聲速：c＝340m/s。

波長：λ＝c／f；1.36m（250 Hz）～0.02 m（1000 Hz），以（yǐ）0.085m（4000 Hz）為（wéi）主。兩（liǎng）個最主要噪聲源風機噪音：聲波長，穿（chuān）透能力強，聲音衰減不明顯，治理困難。

空氣（qì）在冷卻塔（tǎ）頂導流管內產生湍流和摩擦激（jī）發的壓（yā）力擾動，產生噪聲，同時槳葉與（yǔ）空氣作（zuò）用（yòng）產（chǎn）生振動向外輻射噪聲，風機的空氣動力噪（zào）聲是主（zhǔ）要聲源。

兩個最主要噪聲（shēng）源落水（shuǐ）噪音：主要為高頻，治理較為容易。

冷卻塔的循環水經填（tián）料（liào）層自由下落到落水槽，所產生衝擊噪聲。的（de）強度與落水速度的平方成正比。測量的結果表明落水的A聲級噪聲達到70dB，這屬於冷卻塔需治理的噪聲源之一。

 

聲波的距離（lí）衰減規律落水噪聲（shēng）隨（suí）距離的衰減特性符合半球麵波在傳播過（guò）程中隨著能量分布的擴（kuò）大而衰減的規律，其“點聲源（yuán）” 的距（jù）離衰減規律為距離每增加一倍聲能衰減 6dB。用公式表達即為： L₁－L₂= 20 lg（r₂／r₁）

式中：L₁，L₂——離聲源邊（biān）緣由近（jìn）及遠二個測點的聲（shēng）級值，dB；

r₂／r₁——遠、近二個（gè）測點分別到聲（shēng）源邊緣的距離（lí）之比。

當 r₂／r₁＝2時，lg（r₂／r₁）＝0.3010，於是（shì） L₁－L₂= 20 lg（r₂／r₁）＝6 dB。

冷卻塔為“點聲源（yuán）”的起始位（wèi）置

根據已有距離衰減實測資料，分析各起始位置d（視進風口為聲（shēng）源邊緣）的規律可知，視冷卻塔為“點聲源（yuán）”的起始位置d可用下式（shì）估算：

    d＝a1/2/4

式中：a——冷（lěng）卻塔麵積（jī），m²。

以目前我國常見（jiàn）範圍的 2000 m²的冷卻（què）塔為例，其“點聲源（yuán）”起始位置d點（以進（jìn）風口底（dǐ）緣（yuán）為起（qǐ）點）為（wéi）11.18 m。由此可見，設在離塔（以進風口底緣為起點）12 m以外（wài）的噪聲測點基本上都可將所有（yǒu）的冷卻塔視為（wéi）“點聲源”

如按“點聲源（yuán）”的距（jù）離衰減規律即距離每（měi）增（zēng）加一倍聲能（néng）衰減 6dB計，則50m處（chù）的聲（shēng）級應分別為（wéi） 65.7及 71.ldB（A）：100 m處的聲級應分別為 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為52.9及58.3 dB（A）。這就是噪聲影響範圍（力度）的大致評估，它包含了目前常見的各（gè）類大小塔型範（fàn）圍。借助此法，我（wǒ）們便可根據 10－25 m處（chù）（各塔與其塔型大小相應的“點聲（shēng）源”起始位置）以（yǐ）遠測點實測所得聲級，評估各種塔型（單塔）的噪（zào）聲影響範圍（力度）。但這（zhè）隻是一種理想條件下的簡便、粗略的評估方法（fǎ）。

 

降噪原（yuán）理

聲波在傳（chuán）播過（guò）程中遇到障礙時，就會發生反射、透射和繞射三種現象（xiàng）。聲屏障就是在聲源與受聲點（diǎn）之（zhī）間插入一個設施，用以隔斷並吸收聲（shēng）源到達受聲點的直達聲波（bō），使部分聲波受（shòu）阻（zǔ）反射，部分聲波則經吸收衰減後通過屏體透射（極小（xiǎo））和屏頂繞射等附加衰減形式（shì）到達受（shòu）聲點，達到（dào）減輕受聲點的噪聲（shēng）影響、取得降噪效果的目的。

風機低頻噪音治（zhì）理：

消聲器選（xuǎn）擇非常重要，一般消聲器對中低頻噪音效果不明顯，抗性消聲器治理效果好，但（dàn）頻率選擇性十分強，所以一般選擇阻抗複合式消聲器。

 

阻抗複合消聲器是指將聲吸收和聲（shēng）反射恰（qià）當地組合起來的消聲器。它（tā）同時（shí）既有阻性消聲器消除中、高頻噪聲（shēng）和抗性消聲器消除低、中頻噪聲的特性，具有寬頻帶的消聲效果。

落水高頻（pín）噪聲治理

治理相對容易，但要注意隔音治理同（tóng）時避免（miǎn）影響散熱性能的發揮，雖然消聲器（qì）和消聲百葉可以大（dà）幅降噪，但要合理設計，及（jí）設計時要綜合考（kǎo）慮散熱性能和動力性能。結構（gòu）不合理就（jiù）達不到降噪目的，流阻太大會影響冷卻塔工作，降低製冷能力：動力性能設計不（bú）好也會增（zēng）加阻力，甚至會產生混響噪聲，所以治理過程（chéng）中要綜合考慮。

幾種常見的冷卻塔降噪方法

 

聲導流片法（消聲彎頭）

消聲導（dǎo）流片法及特點在冷卻（què）塔進風口安裝消（xiāo）聲導流片，通過消聲導流片的消聲作用（yòng），來減少冷卻塔噪聲對外（wài）界的影（yǐng）響（xiǎng） ，也稱為消聲器法。理論及試驗表明其降噪量可以達到35dB(A)，甚至更（gèng）高；在降噪量15—2OdB(A)時，與聲（shēng）屏障造價相當（dāng），在（zài）20dB(A)以上降噪量時是唯一可選（xuǎn）方案；結構緊湊，不占建築（zhù）物額外場地，基本無須維護 。

消聲導流（liú）片法（消聲彎頭）

隔聲屏障一般設計為距冷卻塔進風（fēng）口的距離大於冷卻塔進風口高度，屏障（zhàng）高度等於屏障到進風口的距（jù）離。降噪效果一般在（zài）10-15dB(A)，理（lǐ）論上降噪量可2OdB(A)左右，但存在（zài）著聲波繞射問（wèn）題，在聲影區範圍內降噪（zào）量較好，繞射區和聲亮區降噪效果較差，因此實際工程上很難將（jiāng）其影響（xiǎng）區內噪聲降低20dB(A)；對通風影響不大，維護比較簡單；建設聲屏障的技術要求不高，但對結構要求相當高（gāo），並（bìng）且投資成本隨著高度（dù）的增加成倍增加；

 

隔聲屏障法及特點：

隔聲屏障

聲屏障的結構可分為地（dì）上（shàng）和地下二（èr）部分，地上（shàng）部分為厚約 20 cm的屏蔽聲波的巨（jù）型、連（lián）續板式立麵（包括斜撐），其頂部為扇形吸聲體或內傾式遮簷（yán）；地下部（bù）分則為承重、抗傾覆（fù）（風荷載）的基礎。

聲（shēng）屏障的降（jiàng）噪效果聲波遇到屏障發（fā）生的繞（rào）射現象會（huì）減弱聲屏障的隔聲作用，而繞射（shè）能力與聲波的頻率有關，所以聲屏障的降噪效（xiào）果與聲波的頻（pín）率（lǜ）即（jí）波長的關係很（hěn）大。聲屏障（zhàng）對於波長短、不易繞射的高（gāo）頻波的屏蔽作用十分（fèn）顯著，可以在屏障後麵形成很長的聲影區；而對於波長、具有很強繞射能力的低頻（pín）波的屏蔽作用則（zé）十（shí）分有限。當然，也可以通過加高屏障的辦法來削（xuē）弱繞射聲（shēng）波對受聲點（diǎn）的影響。由於聲屏障對高（gāo）頻聲波產生明顯有效的屏蔽作用，而冷卻（què）塔落水噪聲的頻譜以中高頻（pín）成分為主（zhǔ），所以采（cǎi）用聲屏障可以取得一（yī）定的降噪效果。

 

聲屏障的降噪效果以聲影區中緊挨（āi）屏障的局部區（qū）域為（wéi）最好，最高可達 25 db

聲影區以外的降噪聲級則由於中頻繞射聲波的（de）到達而有所反彈，但對（duì）於高頻波（bō）而言，衰減量一般還可達到 10－15dB。

然而由於冷卻塔落水噪（zào）聲中尚含有中頻（pín）成分，所以其（qí）降（jiàng）噪效果會有折扣。對於建築（zhù）外受聲（shēng）點來說，為（wéi）取得滿意的降噪效果，在不影響進（jìn）風的前提（tí）下，尚應通過（guò）加大（dà）屏（píng）障高度（dù）調節之。

安（ān）裝隔聲屏障時主要注意的是隔聲屏障離冷（lěng）卻塔百葉進風 口的距離在（zài）1m左右以保冷（lěng）卻塔換氣進風口不（bú）受阻，從而使冷卻塔冷卻效果更好。

為防（fáng）止噪聲繞射而影響消聲導流片的聲學效果，可（kě）以在消聲導流片附（fù）近安裝一定長度的聲屏障，起到輔助降噪作用。

落水消聲法（fǎ）及特點 ：即在冷卻塔底部水麵以上安裝落水消能 降（jiàng）噪材料，從（cóng）源頭著手降低噪聲源。降噪 效果一（yī）般在6—10dB(A)；初（chū）次投資較少，對通風散熱沒有影響（xiǎng）；缺（quē）點是降噪量較少，部件易損壞，維（wéi）護工作量大， 需要持續投（tóu）入，並還可能引起凝汽器管子堵（dǔ）塞的問題。

“落水消（xiāo）能（néng）降（jiàng）噪器（qì）” 以六角蜂窩斜管為主體形式（shì），層高18cm，由豎向導（dǎo）入段、無聲（shēng）擦貼斜段、粘滯減速斜段、疏散灑落挑流段等四個功能段組成。

彈簧減震器的選（xuǎn）型方法（fǎ）：

1.彈簧減震器荷重範圍選擇

設（shè）備運轉（zhuǎn）重量M * 130% /減震器安裝數量N=彈簧減震器載重範圍；

例（lì）：風機運轉重量為：5噸重；單台風機需要安裝4個彈簧減震器；求單個彈簧減震器的載重是多少？

依公（gōng）式（shì）可得：5000公斤 * 130% /4 = 1625公斤

根據彈簧減（jiǎn）震器的參數，彈（dàn）簧減震器規格參數即可找到適（shì）合該台冷卻塔使（shǐ）用的彈簧減震（zhèn）器規格。

2.設備安裝彈簧減震器（qì）數（shù）量的確定：

具體（tǐ）辦法如果設備廠家有提供此（cǐ）數據，則依廠（chǎng）方規定；一般情情況下減震器安裝間隔不超（chāo）過2M,依此可計算出彈簧減震（zhèn）器安裝數量，考慮到（dào）設備的穩定性，每個冷卻塔的（de）減震設計為4個。

3.彈簧（huáng）減震器類型的選（xuǎn）擇：

大部分（fèn）情況下，彈簧減（jiǎn）震器的功能和（hé）作用都是一樣的，不同類型的減震器的差別在於外形結不同而已。限製型彈簧減（jiǎn）震器簡單介紹如下：

限製型彈簧減震器的結構特點（diǎn）在於設有限製減（jiǎn）震器高度的裝（zhuāng）置，這一特點有利於應用在機器運轉重量變化較大的設備，避免減震器安裝後，機器的高度發生較大變化，而引起設備某些結構受到破壞（huài）。例：冷卻水塔（tǎ）、水冷機組等大型設備。