從廣義上講，任何人們不喜歡的聲音都稱為噪音。冷卻塔的噪聲主要包括風(fēng)機(jī)（包括振動(dòng)）和噴水產(chǎn)生的兩部分。通風(fēng)冷卻塔的風(fēng)機(jī)安裝在塔體上部的風(fēng)道內(nèi)，一般是主要的噪聲源。風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片之間的空氣引起??壓力波動(dòng)和機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生噪聲，噪聲通過出風(fēng)口和塔體向四周傳播。同時(shí)，冷卻水在下落過程中以及水與塔底盤的撞擊產(chǎn)生水花噪聲。噪聲與落水高度和流速有關(guān)。這兩種噪音會(huì)“污染”周圍環(huán)境，影響人們的學(xué)習(xí)、工作和休息。因此，在冷卻塔的設(shè)計(jì)中，應(yīng)從風(fēng)機(jī)和水兩個(gè)方面來控制噪聲，使冷卻塔產(chǎn)生的噪聲盡可能降低。
在聲學(xué)中，聲強(qiáng)、聲壓、聲功率均以分貝（dB）表示，這是聲學(xué)中常用的單位，是兩個(gè)量之比的常用對數(shù)。冷卻塔的測量屬于聲壓級(jí)。由于聲壓變化的范圍很大，而且數(shù)量變化很大，用絕對單位表示極其不方便。因此，人們以空氣中的參考聲壓Pref=2×10-5N/m2（簡稱“Pa”）作為測量聲壓的標(biāo)準(zhǔn)。零級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（2×10-5Pa，這個(gè)值是正常人耳對于1000Hz的聲音能夠感知的聲壓值，低于這個(gè)值就無法感知，所以這個(gè)值被視為聲壓中的零分貝）等級(jí)） 。聲壓級(jí)用符號(hào)L表示，定義為待測聲壓有效值與參考聲壓之比的常用對數(shù)，然后乘以20，即：
正常人耳可承受的聲壓級(jí)約為140dB，最高聲壓級(jí)可高達(dá)180dB，10-20dB為極輕響度； 20-40dB為輕響度； 80-100dB是非常響亮的； 100-120dB是震耳欲聾的響度。對于安靜的住宅區(qū)，要求白天小于55dB，夜間小于50dB。冷卻塔現(xiàn)行噪聲是以距地面1.5m、1倍塔徑（圓形逆流塔）為基準(zhǔn)測得的噪聲值。標(biāo)準(zhǔn)塔為68~75dB；低噪音塔60~71dB；超低噪音55~68dB。可見，基本上都屬于“響度的響度”范圍。
(1)測試儀器：
1)丹麥B&K公司精密聲級(jí)計(jì)，或仿丹麥B&K公司國產(chǎn)ND2精密聲級(jí)計(jì)。
2）丹麥B&K公司生產(chǎn)的倍頻濾波器，或仿丹麥B&K公司國產(chǎn)倍頻濾波器（與ND2聲級(jí)計(jì)配套）。
3）丹麥B&K公司生產(chǎn)的電容式麥克風(fēng)，或丹麥B&K公司仿制的國產(chǎn)電容式麥克風(fēng)（與ND2聲級(jí)計(jì)配套）。
4) N X6活塞發(fā)聲器校正。
5）測試儀器系統(tǒng)框圖見圖10-11。
傳聲器加前置放大器構(gòu)成傳聲器單元，傳聲器單元加測量放大器構(gòu)成聲級(jí)計(jì)。電容式麥克風(fēng)（即電容式麥克風(fēng)）是一種靈敏度高、精度高的聲電換能器，用于檢測聲音信號(hào)。濾波器是噪聲頻譜分析的核心。濾波器配有前后放大器、檢測和儀表電路，構(gòu)成分析儀器。
（2）測點(diǎn)布置：以機(jī)械通風(fēng)逆流式玻璃鋼冷卻塔為例，測點(diǎn)布置如圖10-12所示。可選擇6個(gè)測量點(diǎn)，第一個(gè)點(diǎn)布置在冷卻塔風(fēng)機(jī)風(fēng)道出口45°方向，距離為Df（即風(fēng)機(jī)直徑），第二個(gè)至第六個(gè)點(diǎn)分別為布置在距地面1.5m高處，距離分別為D（塔體直徑）、5m、10m、15m、20m。橫流式冷卻塔測試時(shí)，第二點(diǎn)距離D的計(jì)算公式為： ，a為1/2（塔頂長度+塔底長度），b為寬度塔。由于方塔的四個(gè)邊相等，因此可以使用D=1.13a，其中a為邊長。
根據(jù)上述測點(diǎn)的布置，噪聲測試分噴水和不噴水兩種情況進(jìn)行。噴水時(shí)，測量冷卻塔的總噪聲；不噴水時(shí)，測量風(fēng)扇（包括電機(jī)）的噪音。兩種情況的測試結(jié)果均應(yīng)匯總在記錄表中。
在測試?yán)鋮s塔噪聲時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到環(huán)境噪聲（稱為背景噪聲或背景噪聲）非常大，而背景噪聲是由n個(gè)噪聲源組成的。此時(shí)，冷卻塔測得的噪聲是由背景噪聲和冷卻塔噪聲組成的混合噪聲。冷卻塔的實(shí)際噪聲低于實(shí)測噪聲值，因此需要進(jìn)行修正。噪聲值的修正需要用到噪聲相關(guān)的計(jì)算公式和曲線，所以這里簡單介紹一下。
(1) 分貝的“加性”校正
如果某一時(shí)刻一臺(tái)機(jī)器產(chǎn)生的聲壓級(jí)為 80dB（分貝），另一臺(tái)機(jī)器產(chǎn)生的聲壓級(jí)為 85dB，那么該機(jī)器的聲壓級(jí)為多少分貝此時(shí)的總聲壓級(jí)？這不是簡單的算術(shù)加法，而是要用到聲能疊加的概念和原理。此時(shí)兩個(gè)聲源產(chǎn)生的總聲壓P T 應(yīng)為：
式（10-25）繪制的曲線如圖10-13所示。這里假設(shè)L p1 ≥L p2 。這樣，利用圖10-13就可以方便快捷地求出兩個(gè)聲壓級(jí)相加后的總聲壓級(jí)，無需進(jìn)行對數(shù)和指數(shù)運(yùn)算。若已知一個(gè)聲壓級(jí)比另一個(gè)聲壓級(jí)高2.5dB，即ΔL p =L p1 -L p2 =2.5dB，則從圖10中橫坐標(biāo)2.5dB處向上畫一條垂直線-如圖13所示，將曲線交于一點(diǎn)，該點(diǎn)的縱坐標(biāo)值為2.0dB，則ΔL'=2.0dB，即總聲壓級(jí)比第一聲壓級(jí)高2.0dB。
從圖10-13的曲線可以看出，兩個(gè)聲壓級(jí)相差越大，即ΔL p越大，疊加后的總聲壓級(jí)就越大就會(huì)比大的小，即ΔL'越小。例如，ΔL p =9dB（比上述ΔL p =2.5dB大7.5dB），查看圖10-13中的曲線，可得ΔL′=0.5dB（比上述ΔL′=2.0dB小1.5dB）。因此，當(dāng)兩個(gè)聲壓級(jí)之差達(dá)到10dB以上時(shí)，增加的值可以忽略不計(jì)。對于兩個(gè)以上聲壓級(jí)的疊加（即n>2），除采用公式（10-21）計(jì)算外，還可以采用兩個(gè)聲壓級(jí)疊加的方法得到，即，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，以此類推，直到最后一個(gè)聲壓級(jí)。為了簡單起見，我們通常從較大的聲壓級(jí)開始，這樣在疊加過程中，當(dāng)疊加后的聲壓級(jí)比后續(xù)未疊加的聲壓級(jí)高出10dB以上時(shí)，如果未疊加的聲壓級(jí)并不大，那么后續(xù)的這些聲壓級(jí)可以忽略不計(jì)。 （2）分貝“減法”校正
冷卻塔噪聲測試過程中，經(jīng)常會(huì)受到背景噪聲的干擾。如果測得的冷卻塔包括背景噪聲在內(nèi)的總聲壓級(jí)為L pT ，而當(dāng)冷卻塔停止運(yùn)行時(shí)，測得的背景噪聲聲壓級(jí)為L pB ，那么通過這次測試如何推導(dǎo)出冷卻塔result 真實(shí)聲壓級(jí)，也就是找出L pT 減去L pB 引起的增加多少，即分貝“減法”修正問題。
由式（10-22）可得被測冷卻塔的聲壓級(jí)為：
若總聲壓級(jí)L PT 與背景噪聲聲壓級(jí)ΔL pB =L pT -L pB ，則總聲壓級(jí)L pT 與冷卻塔聲壓級(jí)L pS 之差ΔL pS 由式（10-26）求得：
例如LPT=91dB，LPB=83dB，則根據(jù)公式（10-26）計(jì)算LPS=90.3dB。若按公式（10-27）計(jì)算，則ΔL PB =L PT -L PB =8dB ，得ΔL PS =0.7dB ，從而得到L PS =L PT -ΔL PS =90.3dB 。
例如：實(shí)測冷卻塔整體聲壓級(jí)為74dB，冷卻塔停止運(yùn)行時(shí)背景噪聲聲壓級(jí)為68dB。求冷卻塔的實(shí)際聲壓級(jí)。
現(xiàn)根據(jù)公式（10-27）計(jì)算L pT =74dB，L pB =68dB：
所以：L pS =L pT -ΔL pS =74 -1.26 = 72.74 dB見圖10-14，由L pB =74 -68 =6dB，在圖中橫坐標(biāo)6上畫一條垂直線與向上的曲線交點(diǎn)，得ΔL pS =1.25dB，則可得： L pS =L pT -ΔL pS = 72.75dB
如果測試的是多頻復(fù)合噪聲的聲壓級(jí)，在測量背景噪聲和冷卻塔噪聲時(shí)，應(yīng)按各頻率進(jìn)行測試頻率，并且每個(gè)頻段的聲壓級(jí)都應(yīng)該一一測試。予以糾正。
在冷卻塔噪聲測試中，基本采用分貝“減法”修正方法。測量出總聲壓級(jí)L pT 和背景聲壓級(jí)L pB 后，一般由圖10-14 的曲線得出冷卻塔的實(shí)際聲壓級(jí)L pS 。
這里討論的是能量疊加的概念和原理，所以分貝“加”“減”的計(jì)算公式和曲線同樣適用于聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)，不僅適用于聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)。限制在聲壓級(jí)。
聲壓隨時(shí)間以正弦形式變化，因此聲音是只有單一頻率的純音。然而，在冷卻塔測試中，噪聲是由多種頻率的聲波組成的復(fù)合聲音。頻譜分析后進(jìn)行噪聲評(píng)估非常復(fù)雜。
目前國內(nèi)外評(píng)價(jià)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)有兩種：一是采用A聲級(jí)，單位為dB（A），易于測量、直觀，是衡量噪聲的標(biāo)準(zhǔn)。最常用于冷卻塔的噪聲測試。 A聲級(jí)用于表示冷卻塔噪聲的大小。但由于A聲級(jí)是所有頻率的綜合反映，同一A聲級(jí)的兩個(gè)噪聲譜可能相差較大，從而造成不同的干擾。
為此，采用第二個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)——“噪聲評(píng)價(jià)曲線”（或“噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)”）。圖10-15是目前國際標(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的倍頻程聲壓級(jí)的分貝數(shù)。該曲線考慮到高頻噪聲比低頻噪聲對人的影響更嚴(yán)重，因此同一條曲線上各倍頻程的噪聲電平可以認(rèn)為具有相同程度的干擾。顯然，利用“噪聲評(píng)價(jià)曲線”進(jìn)行噪聲評(píng)價(jià)，就是根據(jù)圖中不同的“倍頻中心頻率”測量某個(gè)測量點(diǎn)，測得對應(yīng)的“倍頻聲壓級(jí)”（dB）值，然后取將測得的值放在“評(píng)價(jià)曲線”圖上，然后將各點(diǎn)連接起來形成曲線，對冷卻塔的噪聲進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。例如，根據(jù)圖10215，乘法中心頻率為63～8K，測點(diǎn)2測得的聲壓級(jí)（dB）分別為61、62.5、61、43.5、32、23，然后畫出“噪聲評(píng)價(jià)曲線”如虛線所示，該點(diǎn)的噪聲評(píng)價(jià)符合N60。
噪聲測試報(bào)告包括以下內(nèi)容：
（1）委托單位：寫明委托單位的全稱。
（2）試驗(yàn)對象：注明冷卻塔型號(hào)、水量、配備的風(fēng)機(jī)、電機(jī)（含電機(jī)功率）。
（3）測試內(nèi)容：噪音測試。
（4）工作條件：澆水和不澆水。
（5）所用儀器：測試儀器及模型。
（6）環(huán)境條件：測試當(dāng)?shù)丶爱?dāng)前環(huán)境噪聲、溫濕度、風(fēng)向風(fēng)速等。
（7）測試地點(diǎn)：
< p>(8)測試人員：(9)測試時(shí)間：
(10)測試點(diǎn)布局：附測點(diǎn)布局圖
(11)測試儀器系統(tǒng)圖：
（12）測試記錄表：“噪聲特性測量結(jié)果”。并在“倍頻程評(píng)價(jià)曲線”上選取有代表性的測點(diǎn)，繪制“倍頻程中心頻率”和“倍頻程聲壓級(jí)”曲線。
（13）分析與建議：是 比較測試將國內(nèi)外同類型冷卻塔的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，做出評(píng)價(jià)并提出建議。分析測試中出現(xiàn)或存在的問題。
早期在國內(nèi)冷卻塔測試中，對振動(dòng)沒有重視，也沒有將其納入測試項(xiàng)目。現(xiàn)列為冷卻塔檢測項(xiàng)目之一。由于它關(guān)系到冷卻塔的動(dòng)平衡和聲音的固體傳遞，引起了業(yè)內(nèi)同仁的關(guān)注，但冷卻塔的振動(dòng)與平衡試驗(yàn)?zāi)壳斑€沒有統(tǒng)一的規(guī)范和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，因此有沒有評(píng)價(jià)好壞的標(biāo)準(zhǔn)，只是與同類冷卻塔進(jìn)行相對比較。
1.測試儀器
丹麥B&K公司生產(chǎn)的精密聲級(jí)計(jì)，或仿制B&K公司國產(chǎn)ND 2精密聲級(jí)計(jì)，擁有一套振動(dòng)測量儀器。可以用這套附件進(jìn)行振動(dòng)測量，也可以用ZDS-4閃光動(dòng)平衡儀、天平秤和橡皮泥進(jìn)行測量。
2．測點(diǎn)布置：
由于冷卻塔振動(dòng)與平衡試驗(yàn)尚無統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，因此對測點(diǎn)的布置沒有統(tǒng)一的要求。一般來說，逆流式冷卻塔測點(diǎn)的代表性布置如圖10 -16所示。正常情況下，測量的幅度值從上到下逐漸減小。振幅值以μ（微米）表示。測點(diǎn)④為主要部位，該處振幅（包括水平方向和垂直方向）較小，表明整機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，振動(dòng)狀況良好。
3．測試報(bào)告
委托單位： 測試對象： 測試內(nèi)容： 工藝條件： 使用儀器： 測試地點(diǎn)： 測試人員： 測試日期： 測點(diǎn)布置： 附測點(diǎn)布置圖 測試數(shù)據(jù)： 附數(shù)據(jù)記錄表（表10-3）按布置的測點(diǎn)進(jìn)行測量。必要時(shí)進(jìn)行頻率分析。
分析與建議：
將測量結(jié)果與同類塔的振動(dòng)、平衡進(jìn)行比較，做出適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)。分析測試中的問題并提出建議。
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