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    2017-06-26 10:07:33

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    冷却塔风机全压及安装角度

    1、风机的全压及转速风机具有的总压力称为全压,是由风机具有的静压力和动压力两者组成两者之和。常用毫米水柱mmH2O表示。在风机型号及样本中,有的用全压表示,而有的用静压表示。如LF型、L型等风机主要性能介绍中为全压;而JT2LZ风机等主要性能介绍中为静压。风机的全压一般在8~19mmH2O之间;风机的静压通常在4~10mmH2O之间。如用压力表示,则单位为kgm2。小型风机由电动机直接驱动机械效率为100%,因此叶轮转速较快。一般风机叶轮直径≤2000mm的,转速均在300rmin以上,最高的可达960rmin叶轮直径仅600mm;风机直径2000mm的,一般转速小于320rmin,风机叶轮直径越大,转速越小,如风机叶轮直径为9140mm,风量2730000m3h时,转速仅为110rmin。同一直径的风机,其安装角度和转速不同,则风量也不同,而风量的不同,则全压和静压也随之不同。也就是说,为改变风量增加或减少风量,可采取改变风机安装角度与改变风机转速来解决。2、风机的安装角度与测量风机铭牌上一般表明三档风量,不同风量其全压和叶片的安装角度也随之相应不同,其共同点是随着风量增加,则叶片安装角度增大,全压增大,电机轴功率也增大。有的风机铭牌样本上只表明一种叶片的安装角度及其相应的风量含全压。风机的这一工作点就是风机的特性曲线与冷却塔空气动力阻力性能曲线的交点。风机的安装角度和风量不是可任意无限变化的,仅局限在一定的范围内,通常风机叶片的安装角度变化范围在8°~24°之间,角度太小则风量不足,不能充分发挥风机的潜力和作用;安装角度太大,则振动和噪声增大,影响塔体与风机的寿命。多数冷却塔通常的风机叶片安装角度为8°~15°之间。安装角度在20°以上的相对来说较少。冷却塔在试运行之前,必须检查风机叶片的倾角安装角度和叶片端头距风筒内壁的间隙大小距离,风机安装在风筒内的下部分,风筒直径比风机叶片直径大1%~2%大风机取小值,小风机取大值。在小型风机中,叶片端头与风筒内壁间隙距离最小值为8mm。间隙距离过大会造成局部涡流,降低风机效率。风机全部叶片应安装得相同,保持要求的角度。在试转之前,按风机生产厂提供的要求和规定,对风机叶片的倾角进行测量。现以风机直径5m和7m,其倾斜角的测量方法为:沿叶片边缘作两个记号,其位置在离端点500mm5m风机或者700mm7m风机处,把这两个记号垂直向下引到下面框架的同梁上,再测量出离开梁的垂直距离H1及H2和相互间的水平距离L,即离端点的距离处的叶片宽度。则叶片的倾斜角α按下式计算:

    冷却塔噪声测试

    广义来说,凡人们不欢迎的声音通称为噪声。冷却塔的噪声主要包括风机含振动和淋水而产生的两部分。抽风式冷却塔的风机设在塔体上部的风筒内,一般来说是主要噪声源。当风机转动时,叶片间的空气引起压力波动和机械振动而产生噪声,并通过排风口和塔体向四周传播。同时冷却水在下落过程及与塔体底盘的存水撞击中又产生了淋水噪声,其噪声的大小与落水的高度、流量的大小有关。这两股噪声会污染周围环境,影响人们的学习、工作和休息。所以,在冷却塔的设计中,应从风机和淋水两方面来控制噪声,使冷却塔产生的噪声降低在尽可能低的范围内。在声学中,声强、声压、声功率三者的大小都用分贝dB来表示,它是声学中的常用单位,是两个量比值的常用对数。冷却塔的测定属于声压级。因声压变化范围非常大,数量相差很多,用绝对单位表示极不方便,所以,人们把空气中参考声压Pref=2×10-5Nm2即称帕作为测定声压的零级标准2×10-5Pa,此数值是正常人耳对1000Hz声音所能觉察的声压值,低于此值就不能觉察到了,故把该值作为声压级中的零分贝。声压级以符号L表示,其定义为将待测声压有效值与参考声压的比值取常用对数,再乘以20,即:平时人耳所能经受的声压级约140dB,最高的声压级可高达180dB,10~20dB的属于极轻响度;20~40dB的属于轻响度;80~100dB属于极响度;100~120dB属于震耳响度。对居住的安静小区来说,要求白天<55dB,晚上<50dB。目前冷却塔的噪声,以离地面1、5m,距塔1倍直径圆形逆流塔为基准测得的噪声值。标准型塔在68~75dB;低噪声型塔为60~71dB;超低噪声55~68dB??杉?,基本上都属于响的响度范围之内。1、测试仪器及测点布置1测试仪器:1丹麦B&K厂家制造的精密声级计,或仿丹麦B&K厂家的国产ND2型精密声级计。2丹麦B&K厂家制造的倍频程滤波器,或仿丹麦B&K厂家的国产倍频程滤波器与ND2型声级计配套。3丹麦B&K厂家制造的电容话筒,或仿丹麦B&K厂家的国产电容话筒与ND2型声级计配套。4NX6型活塞发声器校正。5测试仪器系统图见图10-11。传声器加前置放大器构成传声器单元,传声器单元再加上测量放大器则组成声级计。电容传声器即电容话筒是灵敏度和精度较高的声、电换能器,用来检测声音讯号。滤波器是噪声频普分析的核心。在滤波器中配上前、后放大器及检波、表头电路就组成为分析仪器。2测点布置:以机械通风逆流式玻璃钢冷却塔为例,其测点布置如图10-12所示??扇《?个测点,第1点布置在冷却塔风筒出口45°方向,距离为Df即为风机直径,第2点至第6点布置在离地面1、5m高处,距离分别为D塔体直径、5m、10m、15m、20m。当测试横流式冷却塔时,第2点距离D的计算式为:,a为12塔顶部长度+塔底部长度,b为塔宽度。方塔因四条边相等,可采用D=1、13a,a为边长。按上述测点布置,噪声测试时分淋水与不淋水两种情况进行。淋水时测得的为冷却塔的总噪声:不淋水时测得的是风机含电机的噪声,两种情况的测试结果都应汇总到记录表中附表1。2、噪声值的修正在冷却塔噪声测试时,经?;嵊龅交肪吃肷票尘霸肷虮镜自肷艽?,而背景噪声又以n个噪声源所组成。这种情况下冷却塔测得噪声是由背景噪声与冷却塔噪声组合成的混合噪声,冷却塔的实际噪声比测得的噪声值要低,故要进行修正。而噪声值的修正要使用到有关噪声的计算公式和曲线,故这里作简要介绍。1分贝的相加修正如果一台机器在某点产生的声压级为80dB分贝,另一台机器为85dB,那么这点的总声压级是多少分贝,这不是简单的算术相加,而应该用声能量叠加的概念和原理,两个声源在该点产生的总声压PT应有:由式10-25绘制成曲线如图10-13所示,这里假定Lp1≥Lp2,这样,用图10-13可不经过对数和指数运算便可很方便而快速地查出两个声压级叠加后的总声压级。如已知一个声压级比另一个声压级高出2、5dB,即ΔLp=Lp1-Lp2=2、5dB,则从图10-13横坐标2、5dB处向上作垂线与曲线交于一点,该点的纵坐标值为2、0dB,则得ΔL′=2、0dB,即总声压级比第一个声压级高出2、0dB。从图10-13中曲线可以看出:两个声压级相差越大,即ΔLp越大,则叠加后的总声压级比其中大的一个声压级增加得越小,即ΔL′越小。如ΔLp=9dB比上述ΔLp=2、5dB大7、5dB,查图10-13曲线得ΔL′=0、5dB比上述ΔL′=2、0分贝小1、5分贝。故当两个声压级相差值达到10dB以上时,增加值可忽略不计。对于多于两个即n2的声压级叠加,除用式10-21计算外,也可以利用两个声压级叠加方法求得,就是把其中两个声压级先叠加,将叠加结果与第三个声压级叠加,如此一直叠加到最后一个声压级。为简便起见,常常从其中较大的声压级开始,这样在叠加过程中当叠加声压级大于后面尚未叠加的声压级10dB以上时,如果未叠加的声压级数目不多,则后面的这些声压级就可略去不计了。2分贝的相减修正在冷却塔测试噪声的过程中,常受背景噪声的干扰。如果包括背景噪声在内测得的冷却塔总声压级为LpT,则冷却塔停止运行时,测得的背景噪声声压级为LpB,那么如何从这一测试结果中得出冷却塔的真实声压级,这是求LpT中扣去因LpB所引起的增加值等于多少,即分贝相减修正问题。由式10-22可得到被测冷却塔的声压级为:如果令总声压级LPT与背景噪声声压级的差值ΔLpB=LpT-LpB,则总声压级LpT与被冷却塔声压级LpS的差值ΔLpS可从式10-26中得出:如LPT=91dB,LPB=83dB,则按式10-26计算得LPS=90、3dB。如果按式10-27计算,ΔLPB=LPT-LPB=8dB,求得ΔLPS=0、7dB,从而得LPS=LPT-ΔLPS=90、3dB。例如:测得某冷却塔的综合总声压级为74dB,冷却塔停止运行时背景噪声声压级为68dB,求此冷却塔的实际声压级。现LpT=74dB,LpB=68dB按式10-27计算为:所以:LpS=LpT-ΔLpS=74-1、26=72、74dB查图10-14,由LpB=74-68=6dB,在图中横坐标6向上作垂线与曲线交点,得ΔLpS=1、25dB,则得:LpS=LpT-ΔLpS=72、75dB如果测试的是多频率复合噪声的声压级,则在测背景噪声和冷却塔噪声时,应分别按各个频率进行测试,对每一频率带声压级逐一加以修正。冷却塔噪声测试中,基本上均采用分贝相减修正法。测得总声压级LpT值和背景声压级LpB值后,一般均采用查图10-14曲线得冷却塔的实际声压级值LpS。这里论述的是采用能量叠加的概念和原理,故关于分贝相加和相减的计算公式和曲线也都适用于声强级和声功率级,不仅局限于声压级。3、噪声评价标准声压随时间变化都是正弦形式的,则这声音是只含有单一频率的纯音。而在冷却塔测试中,噪声都是由许多频率声波组成的复合声。而采用频谱分析后再进行噪声评价很复杂。目前国内外采用两种评价噪声的标准:一是用A声级,单位是dBA,它测定容易、直观,是目前冷却塔噪声测试中最常用的,都是以A声级来表明冷却塔噪声的大小。但由于A声级是所有频率的综合反映,同一个A声级的两种噪声频谱可以大不相同,因而引起的干扰也就不同。为此,就采用第二种评价标准—噪声评价曲线或称噪声评价指数,图10-15是目前应用比较广泛的国际标准化组织ISO推荐的噪声评价曲线,N值等于中心频率为1000Hz倍频程声压级的分贝数。曲线已考虑到高频噪声比低频噪声对人们的影响严重些的因素,故在同一曲线上的各倍频噪声级,可以认为具有相同程度的干扰。显然,用噪声评价曲线进行噪声评定是把某一测点,按图中不同的倍频程中心频率测得相应的倍频程声压级dB值,然后把测得的各值点到评价曲线图上,再把各点连接起来成曲线,来分析和评价该冷却塔的噪声。如按图10215中倍频中心频率63~8K,在测点2测得的声压级dB分别为61、62、5、61、43、5、32、23,则绘到噪声评价曲线上如虚线所示,则该点的噪声评价符合N60。4、噪声测试报告噪声测试报告包括以下内容:1委托单位:写明委托单位全名称。2测试对象:写明冷却塔的型号、水量、配用的风机及电机含电机功率。3测试内容:噪声测试。4工况:淋水与不淋水。5使用仪器:测试仪器及型号。6环境条件:测试当地、当时的环境噪声,温度湿度,风向风速等。7测试地点:8测试人员:9测试时间:10测点布置:附上测点布置图11测试仪器系统图:12测试记录表:见附表1,即噪声特性测定结果。并在倍频程评价曲线上选代表性的测点绘出倍频程中心频率与倍频程声压级曲线。13分析与建议:对测定结果与国内外同类型冷却塔进行比较,作出评价及提出建议。对测试中出现或存在的问题进行分析。

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