冷卻塔風(fēng)機(jī)全壓及安裝角度

1、風(fēng)機(jī)的全壓及轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)具有的總壓力稱為全壓，是由風(fēng)機(jī)具有的靜壓力和動(dòng)壓力兩者組成兩者之和。常用毫米水柱mmH2O表示。在風(fēng)機(jī)型號(hào)及樣本中，有的用全壓表示，而有的用靜壓表示。如LF型、L型等風(fēng)機(jī)主要性能介紹中為全壓；而JT2LZ風(fēng)機(jī)等主要性能介紹中為靜壓。風(fēng)機(jī)的全壓一般在8～19mmH2O之間；風(fēng)機(jī)的靜壓通常在4～10mmH2O之間。如用壓力表示，則單位為kgm2。小型風(fēng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械效率為100%，因此葉輪轉(zhuǎn)速較快。一般風(fēng)機(jī)葉輪直徑≤2000mm的，轉(zhuǎn)速均在300rmin以上，最高的可達(dá)960rmin葉輪直徑僅600mm；風(fēng)機(jī)直徑2000mm的，一般轉(zhuǎn)速小于320rmin，風(fēng)機(jī)葉輪直徑越大，轉(zhuǎn)速越小，如風(fēng)機(jī)葉輪直徑為9140mm，風(fēng)量2730000m3h時(shí)，轉(zhuǎn)速僅為110rmin。同一直徑的風(fēng)機(jī)，其安裝角度和轉(zhuǎn)速不同，則風(fēng)量也不同，而風(fēng)量的不同，則全壓和靜壓也隨之不同。也就是說，為改變風(fēng)量增加或減少風(fēng)量，可采取改變風(fēng)機(jī)安裝角度與改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來解決。2、風(fēng)機(jī)的安裝角度與測(cè)量風(fēng)機(jī)銘牌上一般表明三檔風(fēng)量，不同風(fēng)量其全壓和葉片的安裝角度也隨之相應(yīng)不同，其共同點(diǎn)是隨著風(fēng)量增加，則葉片安裝角度增大，全壓增大，電機(jī)軸功率也增大。有的風(fēng)機(jī)銘牌樣本上只表明一種葉片的安裝角度及其相應(yīng)的風(fēng)量含全壓。風(fēng)機(jī)的這一工作點(diǎn)就是風(fēng)機(jī)的特性曲線與冷卻塔空氣動(dòng)力阻力性能曲線的交點(diǎn)。風(fēng)機(jī)的安裝角度和風(fēng)量不是可任意無限變化的，僅局限在一定的范圍內(nèi)，通常風(fēng)機(jī)葉片的安裝角度變化范圍在8°～24°之間，角度太小則風(fēng)量不足，不能充分發(fā)揮風(fēng)機(jī)的潛力和作用；安裝角度太大，則振動(dòng)和噪聲增大，影響塔體與風(fēng)機(jī)的壽命。多數(shù)冷卻塔通常的風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為8°～15°之間。安裝角度在20°以上的相對(duì)來說較少。冷卻塔在試運(yùn)行之前，必須檢查風(fēng)機(jī)葉片的傾角安裝角度和葉片端頭距風(fēng)筒內(nèi)壁的間隙大小距離，風(fēng)機(jī)安裝在風(fēng)筒內(nèi)的下部分，風(fēng)筒直徑比風(fēng)機(jī)葉片直徑大1%～2%大風(fēng)機(jī)取小值，小風(fēng)機(jī)取大值。在小型風(fēng)機(jī)中，葉片端頭與風(fēng)筒內(nèi)壁間隙距離最小值為8mm。間隙距離過大會(huì)造成局部渦流，降低風(fēng)機(jī)效率。風(fēng)機(jī)全部葉片應(yīng)安裝得相同，保持要求的角度。在試轉(zhuǎn)之前，按風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠提供的要求和規(guī)定，對(duì)風(fēng)機(jī)葉片的傾角進(jìn)行測(cè)量。現(xiàn)以風(fēng)機(jī)直徑5m和7m，其傾斜角的測(cè)量方法為：沿葉片邊緣作兩個(gè)記號(hào)，其位置在離端點(diǎn)500mm5m風(fēng)機(jī)或者700mm7m風(fēng)機(jī)處，把這兩個(gè)記號(hào)垂直向下引到下面框架的同梁上，再測(cè)量出離開梁的垂直距離H1及H2和相互間的水平距離L，即離端點(diǎn)的距離處的葉片寬度。則葉片的傾斜角α按下式計(jì)算：

冷卻塔噪聲測(cè)試

廣義來說，凡人們不歡迎的聲音通稱為噪聲。冷卻塔的噪聲主要包括風(fēng)機(jī)含振動(dòng)和淋水而產(chǎn)生的兩部分。抽風(fēng)式冷卻塔的風(fēng)機(jī)設(shè)在塔體上部的風(fēng)筒內(nèi)，一般來說是主要噪聲源。當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片間的空氣引起壓力波動(dòng)和機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲，并通過排風(fēng)口和塔體向四周傳播。同時(shí)冷卻水在下落過程及與塔體底盤的存水撞擊中又產(chǎn)生了淋水噪聲，其噪聲的大小與落水的高度、流量的大小有關(guān)。這兩股噪聲會(huì)污染周圍環(huán)境，影響人們的學(xué)習(xí)、工作和休息。所以，在冷卻塔的設(shè)計(jì)中，應(yīng)從風(fēng)機(jī)和淋水兩方面來控制噪聲，使冷卻塔產(chǎn)生的噪聲降低在盡可能低的范圍內(nèi)。在聲學(xué)中，聲強(qiáng)、聲壓、聲功率三者的大小都用分貝dB來表示，它是聲學(xué)中的常用單位，是兩個(gè)量比值的常用對(duì)數(shù)。冷卻塔的測(cè)定屬于聲壓級(jí)。因聲壓變化范圍非常大，數(shù)量相差很多，用絕對(duì)單位表示極不方便，所以，人們把空氣中參考聲壓Pref=2×10-5Nm2即稱帕作為測(cè)定聲壓的零級(jí)標(biāo)準(zhǔn)2×10-5Pa，此數(shù)值是正常人耳對(duì)1000Hz聲音所能覺察的聲壓值，低于此值就不能覺察到了，故把該值作為聲壓級(jí)中的零分貝。聲壓級(jí)以符號(hào)L表示，其定義為將待測(cè)聲壓有效值與參考聲壓的比值取常用對(duì)數(shù)，再乘以20，即：平時(shí)人耳所能經(jīng)受的聲壓級(jí)約140dB，最高的聲壓級(jí)可高達(dá)180dB，10～20dB的屬于極輕響度；20～40dB的屬于輕響度；80～100dB屬于極響度；100～120dB屬于震耳響度。對(duì)居住的安靜小區(qū)來說，要求白天＜55dB，晚上＜50dB。目前冷卻塔的噪聲，以離地面1、5m，距塔1倍直徑圓形逆流塔為基準(zhǔn)測(cè)得的噪聲值。標(biāo)準(zhǔn)型塔在68～75dB；低噪聲型塔為60～71dB；超低噪聲55～68dB。可見，基本上都屬于響的響度范圍之內(nèi)。1、測(cè)試儀器及測(cè)點(diǎn)布置1測(cè)試儀器：1丹麥B&K廠家制造的精密聲級(jí)計(jì)，或仿丹麥B&K廠家的國(guó)產(chǎn)ND2型精密聲級(jí)計(jì)。2丹麥B&K廠家制造的倍頻程濾波器，或仿丹麥B&K廠家的國(guó)產(chǎn)倍頻程濾波器與ND2型聲級(jí)計(jì)配套。3丹麥B&K廠家制造的電容話筒，或仿丹麥B&K廠家的國(guó)產(chǎn)電容話筒與ND2型聲級(jí)計(jì)配套。4NX6型活塞發(fā)聲器校正。5測(cè)試儀器系統(tǒng)圖見圖10-11。傳聲器加前置放大器構(gòu)成傳聲器單元，傳聲器單元再加上測(cè)量放大器則組成聲級(jí)計(jì)。電容傳聲器即電容話筒是靈敏度和精度較高的聲、電換能器，用來檢測(cè)聲音訊號(hào)。濾波器是噪聲頻普分析的核心。在濾波器中配上前、后放大器及檢波、表頭電路就組成為分析儀器。2測(cè)點(diǎn)布置：以機(jī)械通風(fēng)逆流式玻璃鋼冷卻塔為例，其測(cè)點(diǎn)布置如圖10-12所示。可取定6個(gè)測(cè)點(diǎn)，第1點(diǎn)布置在冷卻塔風(fēng)筒出口45°方向，距離為Df即為風(fēng)機(jī)直徑，第2點(diǎn)至第6點(diǎn)布置在離地面1、5m高處，距離分別為D塔體直徑、5m、10m、15m、20m。當(dāng)測(cè)試橫流式冷卻塔時(shí)，第2點(diǎn)距離D的計(jì)算式為：，a為12塔頂部長(zhǎng)度+塔底部長(zhǎng)度，b為塔寬度。方塔因四條邊相等，可采用D=1、13a，a為邊長(zhǎng)。按上述測(cè)點(diǎn)布置，噪聲測(cè)試時(shí)分淋水與不淋水兩種情況進(jìn)行。淋水時(shí)測(cè)得的為冷卻塔的總噪聲：不淋水時(shí)測(cè)得的是風(fēng)機(jī)含電機(jī)的噪聲，兩種情況的測(cè)試結(jié)果都應(yīng)匯總到記錄表中附表1。2、噪聲值的修正在冷卻塔噪聲測(cè)試時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到環(huán)境噪聲稱背景噪聲或本底噪聲很大，而背景噪聲又以n個(gè)噪聲源所組成。這種情況下冷卻塔測(cè)得噪聲是由背景噪聲與冷卻塔噪聲組合成的混合噪聲，冷卻塔的實(shí)際噪聲比測(cè)得的噪聲值要低，故要進(jìn)行修正。而噪聲值的修正要使用到有關(guān)噪聲的計(jì)算公式和曲線，故這里作簡(jiǎn)要介紹。1分貝的相加修正如果一臺(tái)機(jī)器在某點(diǎn)產(chǎn)生的聲壓級(jí)為80dB分貝，另一臺(tái)機(jī)器為85dB，那么這點(diǎn)的總聲壓級(jí)是多少分貝，這不是簡(jiǎn)單的算術(shù)相加，而應(yīng)該用聲能量疊加的概念和原理，兩個(gè)聲源在該點(diǎn)產(chǎn)生的總聲壓PT應(yīng)有：由式10-25繪制成曲線如圖10-13所示，這里假定Lp1≥Lp2，這樣，用圖10-13可不經(jīng)過對(duì)數(shù)和指數(shù)運(yùn)算便可很方便而快速地查出兩個(gè)聲壓級(jí)疊加后的總聲壓級(jí)。如已知一個(gè)聲壓級(jí)比另一個(gè)聲壓級(jí)高出2、5dB，即ΔLp=Lp1-Lp2=2、5dB，則從圖10-13橫坐標(biāo)2、5dB處向上作垂線與曲線交于一點(diǎn)，該點(diǎn)的縱坐標(biāo)值為2、0dB，則得ΔL′=2、0dB，即總聲壓級(jí)比第一個(gè)聲壓級(jí)高出2、0dB。從圖10-13中曲線可以看出：兩個(gè)聲壓級(jí)相差越大，即ΔLp越大，則疊加后的總聲壓級(jí)比其中大的一個(gè)聲壓級(jí)增加得越小，即ΔL′越小。如ΔLp=9dB比上述ΔLp=2、5dB大7、5dB，查圖10-13曲線得ΔL′=0、5dB比上述ΔL′=2、0分貝小1、5分貝。故當(dāng)兩個(gè)聲壓級(jí)相差值達(dá)到10dB以上時(shí)，增加值可忽略不計(jì)。對(duì)于多于兩個(gè)即n2的聲壓級(jí)疊加，除用式10-21計(jì)算外，也可以利用兩個(gè)聲壓級(jí)疊加方法求得，就是把其中兩個(gè)聲壓級(jí)先疊加，將疊加結(jié)果與第三個(gè)聲壓級(jí)疊加，如此一直疊加到最后一個(gè)聲壓級(jí)。為簡(jiǎn)便起見，常常從其中較大的聲壓級(jí)開始，這樣在疊加過程中當(dāng)疊加聲壓級(jí)大于后面尚未疊加的聲壓級(jí)10dB以上時(shí)，如果未疊加的聲壓級(jí)數(shù)目不多，則后面的這些聲壓級(jí)就可略去不計(jì)了。2分貝的相減修正在冷卻塔測(cè)試噪聲的過程中，常受背景噪聲的干擾。如果包括背景噪聲在內(nèi)測(cè)得的冷卻塔總聲壓級(jí)為L(zhǎng)pT，則冷卻塔停止運(yùn)行時(shí)，測(cè)得的背景噪聲聲壓級(jí)為L(zhǎng)pB，那么如何從這一測(cè)試結(jié)果中得出冷卻塔的真實(shí)聲壓級(jí)，這是求LpT中扣去因LpB所引起的增加值等于多少，即分貝相減修正問題。由式10-22可得到被測(cè)冷卻塔的聲壓級(jí)為：如果令總聲壓級(jí)LPT與背景噪聲聲壓級(jí)的差值ΔLpB=LpT-LpB，則總聲壓級(jí)LpT與被冷卻塔聲壓級(jí)LpS的差值ΔLpS可從式10-26中得出：如LPT=91dB，LPB=83dB，則按式10-26計(jì)算得LPS=90、3dB。如果按式10-27計(jì)算，ΔLPB=LPT-LPB=8dB，求得ΔLPS=0、7dB，從而得LPS=LPT-ΔLPS=90、3dB。例如：測(cè)得某冷卻塔的綜合總聲壓級(jí)為74dB，冷卻塔停止運(yùn)行時(shí)背景噪聲聲壓級(jí)為68dB，求此冷卻塔的實(shí)際聲壓級(jí)。現(xiàn)LpT=74dB，LpB=68dB按式10-27計(jì)算為：所以：LpS=LpT-ΔLpS=74-1、26=72、74dB查圖10-14，由LpB=74-68=6dB，在圖中橫坐標(biāo)6向上作垂線與曲線交點(diǎn)，得ΔLpS=1、25dB，則得：LpS=LpT-ΔLpS=72、75dB如果測(cè)試的是多頻率復(fù)合噪聲的聲壓級(jí)，則在測(cè)背景噪聲和冷卻塔噪聲時(shí)，應(yīng)分別按各個(gè)頻率進(jìn)行測(cè)試，對(duì)每一頻率帶聲壓級(jí)逐一加以修正。冷卻塔噪聲測(cè)試中，基本上均采用分貝相減修正法。測(cè)得總聲壓級(jí)LpT值和背景聲壓級(jí)LpB值后，一般均采用查圖10-14曲線得冷卻塔的實(shí)際聲壓級(jí)值LpS。這里論述的是采用能量疊加的概念和原理，故關(guān)于分貝相加和相減的計(jì)算公式和曲線也都適用于聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)，不僅局限于聲壓級(jí)。3、噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)聲壓隨時(shí)間變化都是正弦形式的，則這聲音是只含有單一頻率的純音。而在冷卻塔測(cè)試中，噪聲都是由許多頻率聲波組成的復(fù)合聲。而采用頻譜分析后再進(jìn)行噪聲評(píng)價(jià)很復(fù)雜。目前國(guó)內(nèi)外采用兩種評(píng)價(jià)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)：一是用A聲級(jí)，單位是dBA，它測(cè)定容易、直觀，是目前冷卻塔噪聲測(cè)試中最常用的，都是以A聲級(jí)來表明冷卻塔噪聲的大小。但由于A聲級(jí)是所有頻率的綜合反映，同一個(gè)A聲級(jí)的兩種噪聲頻譜可以大不相同，因而引起的干擾也就不同。為此，就采用第二種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)—噪聲評(píng)價(jià)曲線或稱噪聲評(píng)價(jià)指數(shù)，圖10-15是目前應(yīng)用比較廣泛的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO推薦的噪聲評(píng)價(jià)曲線，N值等于中心頻率為1000Hz倍頻程聲壓級(jí)的分貝數(shù)。曲線已考慮到高頻噪聲比低頻噪聲對(duì)人們的影響嚴(yán)重些的因素，故在同一曲線上的各倍頻噪聲級(jí)，可以認(rèn)為具有相同程度的干擾。顯然，用噪聲評(píng)價(jià)曲線進(jìn)行噪聲評(píng)定是把某一測(cè)點(diǎn)，按圖中不同的倍頻程中心頻率測(cè)得相應(yīng)的倍頻程聲壓級(jí)dB值，然后把測(cè)得的各值點(diǎn)到評(píng)價(jià)曲線圖上，再把各點(diǎn)連接起來成曲線，來分析和評(píng)價(jià)該冷卻塔的噪聲。如按圖10215中倍頻中心頻率63～8K，在測(cè)點(diǎn)2測(cè)得的聲壓級(jí)dB分別為61、62、5、61、43、5、32、23，則繪到噪聲評(píng)價(jià)曲線上如虛線所示，則該點(diǎn)的噪聲評(píng)價(jià)符合N60。4、噪聲測(cè)試報(bào)告噪聲測(cè)試報(bào)告包括以下內(nèi)容：1委托單位：寫明委托單位全名稱。2測(cè)試對(duì)象：寫明冷卻塔的型號(hào)、水量、配用的風(fēng)機(jī)及電機(jī)含電機(jī)功率。3測(cè)試內(nèi)容：噪聲測(cè)試。4工況：淋水與不淋水。5使用儀器：測(cè)試儀器及型號(hào)。6環(huán)境條件：測(cè)試當(dāng)?shù)亍?dāng)時(shí)的環(huán)境噪聲，溫度濕度，風(fēng)向風(fēng)速等。7測(cè)試地點(diǎn)：8測(cè)試人員：9測(cè)試時(shí)間：10測(cè)點(diǎn)布置：附上測(cè)點(diǎn)布置圖11測(cè)試儀器系統(tǒng)圖：12測(cè)試記錄表：見附表1，即噪聲特性測(cè)定結(jié)果。并在倍頻程評(píng)價(jià)曲線上選代表性的測(cè)點(diǎn)繪出倍頻程中心頻率與倍頻程聲壓級(jí)曲線。13分析與建議：對(duì)測(cè)定結(jié)果與國(guó)內(nèi)外同類型冷卻塔進(jìn)行比較，作出評(píng)價(jià)及提出建議。對(duì)測(cè)試中出現(xiàn)或存在的問題進(jìn)行分析。