[发明专利]自然通风冷却塔消声结构

说明书

技术领域

本发明涉及噪声控制的技术领域，特别是涉及一种能消除大型自然通风逆流湿式冷却塔噪声空气传播的自然通风冷却塔消声结构。

背景技术

在电厂中，自然通风逆流湿式冷却塔淋水噪声成为重要的噪声源，由于有些电厂的位置比较特殊，冷却塔距离居民区较近，冷却塔噪声已经严重的影响了居民的日常生活。

自然通风湿式逆流冷却塔是目前国内应用最为广泛的一种冷却塔形式，自然通风逆流湿式冷却塔噪声属于中高频、高强、稳态噪声，来源于塔中相当于暴雨强度数十倍的高密度落水对池水的大面积连续性直接撞击。由于其声源庞大、声功率级强，频带宽、中低频衰减小、传播距离远，影响范围达数百米。冷却塔落水噪声的影响范围：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外传播，所以可将进风口视为声源边缘，其庞大特殊的弧面出声口使“附近区域”内的声波并不立即按“点声源”的距离衰减规律衰减，在这个由近及远的“附近区域”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”以外的后方，声波才开始按“点声源”的距离衰减规律衰减。

针对冷却塔噪声的发生机理、传播方式可以把治理冷却塔噪声归结为三个基本途径。

一、冷却塔内的声源治理：塔内声源的治理技术无疑是一种效果显著的治本办法。但是，到目前为止，塔内声源的治理技术尚未有成功的实施案例，对于冷却塔的安全运行是否会产生影响尚存不确定性。

二、声波吸收（沿程衰减）：声波吸收（沿程衰减）就是在冷却塔与居民区之间设置挡声土坡及设置绿化带，以吸收冷却塔噪声。如果种植高低相间的不落叶树木和灌木组成浓密的绿化带，每米可以降低噪声1-2dB（A）。但是，降噪量较低，同时，由于降噪效果取决于绿化带的生长情况，也存在不确定性因素。

三、冷却塔外传声途径上的声波阻隔（隔声、吸声）：1、在冷却塔进风口设置大型阻性消声器：大型阻性消声器设置在进风口外，消声器上部与塔体之间封闭，能够满足消声的目的。由于阻性消声器的消声效果与消声片之间的间距密切相关，消声片之间的间距太大，没有消声效果，消声片之间的间距太小，产生的风压损失会导致减小了塔内通风量，严重降低了其冷却效率。由于大型阻性消声器的造价不菲，影响了其推广应用。同时，阻性消声器设置于室外环境，也产生了较高的维护使用费用。2、在冷却塔外设置隔声屏障：在冷却塔进风口外地面设置高度高于冷却塔进风口的隔声吸声屏障，以阻隔冷却塔噪声的传播途径，将居民区置于隔声屏障的声影区。

自然通风冷却塔靠塔内外的空气密度差或自然风力形成的空气对流作用进行通风的冷却塔。为了保证自然通风冷却塔进风风量，冷却塔进风口一般都较高，进风有效面积大。如果要达到屏蔽效果，隔声屏障应当高于冷却塔进风口高度，为了防止对风压造成的损失，进风的路径愈宽愈好。隔声屏障的高度与冷却塔进风口之间的距离形成一对相互制约的矛盾体。隔声屏障愈高，屏蔽效果愈好，隔声屏障与冷却塔进风口之间的距离愈远，绕射声波愈多，屏蔽效果愈差。

同时，愈高的隔声屏障，对隔声屏障结构抗风压提出来较高的要求，造价也就愈高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种塔外声波阻隔，设置阶梯式隔声屏，缩短进风气流路径，减少风压损失，能有效消除冷却塔空气噪声传播的噪声控制方法，是经济耐用隔声效果好的自然通风冷却塔消声结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自然通风冷却塔消声结构，由外隔声屏障、阶梯式排列的隔声吸声体及安装支撑钢结构组成。外隔声屏障系设置在冷却塔进风口外地面，阶梯式排列的隔声吸声体设置在冷却塔进风口与外隔声屏障之间，外隔声屏障、阶梯式排列的隔声吸声体是以自然通风冷却塔中心为圆心的同心圆弧形；阶梯式排列的隔声吸声体为二层或多层。

声波遇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，所以声屏障的降噪效果与声波的频率即波长的关系很大。声屏障对于波长短、不易绕射的高频波的屏蔽作用十分显著，可以在屏障后面形成很长的声影区；而对于波长、具有很强绕射能力的低频波的屏蔽作用则十分有限。通过设置阶梯式排列的隔声吸声体的办法可以削弱绕射声波对受声点的影响，由于冷却塔落水噪声的频谱以中高频成分为主，所以采用阶梯式排列的隔声吸声体隔断并吸收冷却塔声源到达受声点的直达声波可以取得超过20dB（A）的降噪效果。