冷却塔的工作原理

冷却塔的落水噪声及其防治方法冷却塔的工作原理冷却塔是利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。其工作的大体原理是：干燥（低焓值）的空气通过风机的抽动后，自进风网处进入冷却塔内；饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动，湿热（高焓值）的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与不的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发觉象，带到目前为走蒸发潜热，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目的。冷却塔的工作进程以圆形逆流式冷却塔的工作进程为例：热水自主机房通过水泵以必然的压力通过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内，通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面；干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内，热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热互换，高湿度高晗值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底盆内，经出水管流入主机。一样情形下，进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气，水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差，当风机运行时，在塔内静压的作用下，水分子不断地向空气中蒸发，成为水蒸气分子，剩余的水分子的平均动能便会降低，从而使循环水的温度下降。从以上分析能够看出，蒸发降温与空气的温度（通常说的干球温度）低于或高于水温无关，只要水分子能不断地向空气中蒸发，水温就会降低。可是，水向空气中的蒸发可不能无停止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时，水分子不断地向空气中蒸发，但当水气接触面上的空气达到饱和时，水分子就蒸发不出去，而是处于一种动平稳状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量，水温维持不变。由此能够看出，与水接触的空气越干燥，蒸发就越容易进行，水温就容易降低。冷却塔的分类一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。二、按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。三、按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流（交流）式冷却塔、混流式冷却塔。四、按用途分一样空挪用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。五、按噪声级别分为一般型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。六、其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。冷却塔的适用范围工业生产或制冷工艺进程中产生的废热，一样要用冷却水来导走。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热互换，使废热传输给空气并散入大气中。例如：火电厂内，锅炉将水加热成高温高压蒸汽，推动汽轮机做功使发电机发电，经汽轮机作功后的废汽排入冷凝器，与冷却水进行热互换凝结成水，再用水泵打回锅炉循环利用。这一进程中乏汽的废热传给了冷却水，使水温度升高，挟带废热的冷却水，在冷却塔中将热量传递给空气，从风筒处排入大气环境中。冷却塔应用范围：要紧应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域，应用最多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。冷却塔的安装参考一、环境选择一、应幸免装于防水通道、易反射音量的高墙，应装于屋顶或空气流通的地址。二、两台或以上冷却塔并历时，应注意塔身间距。3、不该安装在四面有外墙或密不透风的地址，并应注意塔身与外墙间距。4、应幸免安装有煤烟及尘埃较多的地址，防上面堵塞胶片。五、应远离厨房及锅炉房等到较热的地址。二、安装要点一、基础应水平不能倾斜，冷却塔中心线垂直于不平面，不然阻碍布不及电机工作。二、 关于175t以上的冷却出入水管应调协支座。3、 当两台或以上菜用水泵时，应在不盆之间加一平稳水管。4、 循环出入水接驳，宜用避震喉连接。五、 冷却塔斯社风机叶片应与塔壁间隙一致，决不许诺两面三刀侧间隙相差太大发觉问题及时解决。六、 电机及减速器要按期检察院修，减速器应检查油位。三、 启动检查一、所有螺丝是不是紧塔内是不是有杂物。二、风扇及淋水系统转动是不是顺畅。3、检查电源与马达电压是不是一致。4、皮带组合安装是不是正确。五、 开启补水阀将水盆及水管完全注满，水位低于满水喉25mm。六、 起动时，先于水泵、后开风机，检查风向、及风量，及时调整直至达到要求为止7、停止时，先停风机后停水泵。四、运行检查一、维持水塔内清洁，按期做水质处置。二、运行约60h后，须从头检查皮带拉力确保正常。3、 齿轮减速箱油位及运行150h后须改换润滑油。五、横流式冷却塔安装利用说明一、 按厂家所提供基础图，第一测量基础预埋否正确，基础是不是水平牢固，不然，须进行相应的处置或暂停安装。二、 基础校验处置完好后，结合下铁框及铁件编号，在基础上完成下铁框的安装，不铁框各柱脚可能安装在预埋钢板中央，调校下铁框上面使其尽可能位于同一水平面。3、安装水盆、水缸组合水盆组合整体比下铁框大15mm。4、 做好水盆、水缸的防漏工作，程序见安装说明。五、 将下铁框脚板与相应基础板调校后焊牢，同时务必做好防火平安。六、 依照上铁框安装图及铁件编号完成上铁框安装。7、调校上铁框使各框面水平，各立柱垂直铁框组合长、宽、高、对角线符合给定尺寸然后收紧所有螺丝。八、依照填料及其它配件，最后安装风机、电机，并认真调校直至达到设计要求。冷却塔的落水噪声及其防治方法一、冷却塔落水噪声的检测在距进风口底缘即一样倒t形塔基的水池边沿5m处，测高点m[1],测得的一些自然通风冷却塔的实测噪声及其频谱见图1。二、冷却塔落水噪声的声源特性声源属性：噪声源为落水区下的庞大圆形水面，为塔内冷却落水对池水.的大面积持续的液体间撞击产生的稳态水噪声；是机械噪声、空气动力噪声、电磁噪声之外的一种特殊噪声。落水撞击瞬时速度：7-8m/s[2]声源声级：80db(a)左右。频谱：音频散布呈高频(1000—16000hz)及中频(500—1000hz)成份为主的峰形曲线；峰值位于4000hz左右。声速：c=340m/s。波长：入=c/f；(250hz)〜m(1000hz)，以m(4000hz)为主。3、冷却塔落水噪声的阻碍范围声波的距离衰减规律落水噪声随距离的衰减特性符合半球面波在传播进程中随着能量散布的扩大而衰减的规律，其“点声源”的距离衰减规律为距离每增加一倍声能衰减6db。用公式表达即为［3］：l1－l2=20lg（r2／r1）式中：11,12――离声源边缘由近及远二个测点的声级值，db；r2/r1 远、近二个测点别离到声源边缘的距离之比。当r2/r1=2时，lg（r2/r1）=，于是11—12=20lg（r2/r1）=6db。落水噪声的声源为内置的一片圆形水面，腔体内声波通过进风口向别传播，因此可将进风口视为声源边缘，其庞大特殊的弧面作声口使“周围区域”内的声波并非当即按“点声源”的距离衰减规律衰减，在那个由近及远的“周围区域”内存在着一个按“面声源”（声波不衰减）及至“线声源”（距离每增加一倍声能衰减3db）的距离衰减规律的过渡区域，只有当受声点（测点）外移至可将冷却塔的环形进风口视为一个“点”之外的后方，声波才开始按“点声源”的距离衰减规律衰减。于是，在“点声源”之外的范围内，只要明白某测点的声级，即可依照上式求得任一点的声级。冷却塔为“点声源”的起始位置依照已有距离衰减实测资料，分析各起始位置d（视进风口为声源边缘）的规律可知，视冷却塔为“点声源”的起始位置d可用下式估算：d=a1/2/4式中：a——冷却塔面积，m2。以目前我国常见范围的2000m2（仪化电厂）一9000m2（吴径电厂）的冷却塔为例，其“点声源”起始位置d点（以进风口底缘为起点），别离为m及m。由此可见，设在离塔（以进风口底缘为起点）25m之外的噪声测点大体上都可将所有的冷却塔视为'点声源”。冷却塔噪声阻碍范围的评估冷却塔噪声声级的绝对值在工业噪声中尽管并非算专门大，而且其声能一样随着距离每增加一倍而衰减6db（“点声源”），但由于其声源庞大，它的衰减起始距离较远（25m），翻三番便已到了200m,相关于25m处也才降了18db，因此其阻碍范围远大于一样性工业噪声。仍以2000-9000m2的冷却塔为例，在25m处（“点声源”之外测点、以进风口底缘为起点）实测所得声级别离为及（a），如按“点声源”的距离衰减规律即距离每增加一倍声能衰减6db计，那么50m处的声级应别离为及（a）；100m处的声级应别离为及（a）；200m处的声级应别离为及（a），220m处的声级用公式推算那么应别离为及db（a）。这确实是噪声阻碍范围（力度）的大致评估，它包括了目前常见的各类大小塔型范围。借助此法，咱们即可依照10—25m处（各塔与其塔型大小相应的“点声源”起始位置）以远测点实测所得声级，评估各类塔型（单塔）的噪声阻碍范围（力度）。但这只是一种理想条件下的简便、粗略的评估方式，在实际厂况环境中，由于受池水水位转变、淋水密度转变、地表地形、障碍物散布、塔群散布、风向风力、气候气温及其它声源的阻碍，各类冷却塔噪声的实际散布、衰减规律将会有所出人。据对吴径电厂9000m2冷却塔的落水噪声进行的实测［4］，在距塔220m外的受声点所测得的噪声值为一db（a）（另一次测试结果为db（a），估量受顺风阻碍），与咱们以25m处实测声级为依据推算220m处为db（a）的结果十分吻合。图2表示冷却塔噪声的阻碍范围。从图2中能够看出，由于冷却塔声源庞大，在距进风口10—25m范围内，噪声级衰减很慢，其中“面声源”距离范围内声级衰减的理论值为零。但关于尺度很小（1m左右）的一样性声源，由于不存在“面声源”及“线声源”的衰减形态，因此声源的声级一开始就按“点声源”的衰减速度迅速下降，如图2左侧第一条粗虚线所示。4、冷却塔噪声治理的大体途径及治理方式大型冷却塔的噪声属于中高频稳态噪声，声源“标称声级”在80db（a）左右，冷却塔噪声的治理目标原那么上应是将受噪声干扰的受声点噪声级操纵在相应于本地环境的噪声国家标准之内。治理途径针对噪声的发生机理、传播方式，能够把冷却塔噪声的治理归结为塔内、塔外两条大体途径，塔内以声源的降噪治理为主；塔外那么包括有传声途径上的声波阻隔（隔声）、声波吸收（合沿程吸收衰减）和距离衰减（声能扩散）等三种方式。其中以声波阻隔辅以声波吸收为塔外治理的要紧手腕，不管是塔内的声源治理技术仍是国外已有应用的塔外声波阻隔技术，在我国的应用还刚起步，因此都缺乏实践应用体会。下面列表归纳并推荐几种冷却塔噪声的治理技术供工程参考选用，各自的特点、适用性参见表1。塔内声源的治理降噪原理采纳dy—I型冷却塔落水消能降噪装置［5］。该装置采纳斜面消能减噪声原理一一在冷却塔落水直接撞击水面之前，使落水先在斜面上经无声擦贴、粘滞减速、挑流分离、疏散洒落等消能形式的过渡，取得消减落水冲击噪声的治理成效，是针对塔内声源源头的一项治理技术。形式结构dy-1型冷却塔落水消能降噪声装置要紧由“支承构架”及“落水消能降噪器”两大部份组成。“支承构架”又可分为漂浮式及固定式二种形式。“落水消能降噪器”以六角蜂窝斜管为主体形式，层高18cm,由竖向导人段、无声擦贴斜段、粘滞减速斜段、疏散洒落挑流段等四个功能段组成。材质选用漂浮式落水消能降噪装置要紧由采纳挤拉、注塑或热压成型的塑料件或玻璃钢件（受力件）组成。其材质特点是结构轻型、便于搬运、易于安装、防腐耐用。固定式落水消能降噪声装置上部的支承框架及降噪器的材质选用与漂浮式相同，所不同的是其下部固定的主、次支承梁系是由型钢组成的。经防腐处置的型钢（q235）具有强度高、刚度好的特点。降噪成效在落差h=6m、淋水密度q=8t/（m2・h）标准实验工况下，冷却塔模拟落水声源与降噪装置器的声级及频谱测试结果的对照参见图3［5］。图3说明降噪器削去了落水声源的高频成份。采纳飘浮式落水消能降噪装置，260元/m2,固定式落水消能降噪装置，300元/m2塔别传声途径的声波阻隔降噪原理声波在传播进程中碰到障碍时，就会发生反射、透射和绕射三种现象。声屏障确实是在声源与受声点之间插人一个设施，用以隔间并吸收声源抵达受声点的直达声波，使部份声波受阻反射，部份声波那么经吸收衰减后通过屏体透射（极小）和屏顶绕射等附加衰减形式抵达受声点，达到减轻受声点的噪声阻碍、取得降噪成效的目的。形式结构声屏障的结构可分为地上和地下二部份，地上部份为厚约20cm的屏蔽声波的巨型、

持续板式立面（包括斜撑），其顶部为扇形吸声体或内倾式遮檐；地下部份那么为繁重、抗

倾覆(风荷载)的基础。屏障的高度及宽度原那么上以隔间声源抵达受声点的直达声波为最低限度，一样来讲，为提高屏蔽成效，屏障的高度通常不低于进风口高度的倍；为幸免阻碍进风，屏障离进风口距离通常不小于进风口高度的2倍。材质选用声屏障的地上部份即屏蔽层可采纳砖墙、薄钢板、铝合金、玻璃钢、聚碳酸脂塑料等耐老化。抗侵蚀材料；声屏障的地下部份即基础那么以混凝土及钢材为主。降噪成效声波碰到屏障发生的绕射现象会减弱声屏障的隔声作用，而绕射能力与声波的频率有关，因此声屏障的降噪成效与声波的频率即波长的关系专门大。声屏障关于波长短、不易绕射的高频波的屏蔽作用十分显著，能够在屏障后面形成很长的声影区；而关于波长、具有很强绕射能力的低频波的屏蔽作用那么十分有限。固然，也能够通过加高屏障的方法来减弱绕射声波对受声点的阻碍。由于声屏障对高频声波产生明显有效