劉忠源

摘 要：隨著社會(huì)環(huán)保要求的日益提高，降噪設(shè)施被廣泛使用。在電廠和化工企業(yè)中為了控制機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的噪聲，采用隔音墻的方式最為常見，通過冷卻塔進(jìn)風(fēng)口設(shè)置的隔音墻對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的影響測試，結(jié)合特性曲線，可獲得隔音墻對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的影響值，為風(fēng)機(jī)設(shè)備選型提供主要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：環(huán)保;隔音墻;風(fēng)機(jī)風(fēng)量;影響值

機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的是通過風(fēng)機(jī)產(chǎn)生風(fēng)壓，依靠空氣流動(dòng)將循環(huán)水的熱量散入大氣，冷卻塔空氣流量的高低對(duì)于機(jī)組發(fā)電效率十分重要。在實(shí)際運(yùn)行過程中，冷卻塔進(jìn)風(fēng)口經(jīng)常裝有隔音墻[1]，雖然可以起到一定的降噪作用，但也會(huì)明顯影響冷卻塔空氣側(cè)阻力特性。

國內(nèi)學(xué)者提出一系列優(yōu)化冷卻塔內(nèi)部空氣動(dòng)力場的方法[2-5]，但隔音墻的影響被忽略，由于隔音墻是比較重要的降噪措施，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程，在未來冷卻塔噪聲治理中必然是一種主要措施[6]。

本文提出一種在一定精度范圍內(nèi)測算隔音墻對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)量影響程度的方法，為現(xiàn)場隔音墻的施工改造提供指導(dǎo)。

1 冷卻塔風(fēng)機(jī)風(fēng)壓阻力模型

由《機(jī)械通風(fēng)冷卻塔工藝設(shè)計(jì)規(guī)范_設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)冷卻塔空氣側(cè)阻力計(jì)算的規(guī)定，代入冷卻塔尺寸數(shù)據(jù)，建立空氣側(cè)阻力計(jì)算模型。通過模型計(jì)算得到的有限個(gè)點(diǎn)，得到不同風(fēng)量下對(duì)應(yīng)空氣流動(dòng)阻力的擬合曲線，曲線方程為：

式中：x為風(fēng)機(jī)風(fēng)量，萬m3/h;f（x）為冷卻塔通風(fēng)阻力，Pa。

由廠家提供的風(fēng)機(jī)特性曲線，擬合得到當(dāng)前葉片角度下的風(fēng)量風(fēng)壓擬合方程為：

式中：x為風(fēng)機(jī)風(fēng)量，萬m3/h;g（x）為風(fēng)機(jī)全壓，Pa。

2 隔音墻對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)量影響值

由于隔音墻風(fēng)阻較小，采用微壓計(jì)測量時(shí)受氣流波動(dòng)影響大，因此隔音墻風(fēng)阻測量的數(shù)據(jù)取中位數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在空氣出口側(cè)，隔音墻內(nèi)外空氣全壓差為2 Pa，在空氣入口處，隔音墻內(nèi)外空氣全壓差為25 Pa;實(shí)測的風(fēng)量x0為266.8萬m3/h。

當(dāng)拆除隔音墻時(shí)，風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)的變動(dòng)情況如圖1所示，圖中曲線1為隔音墻存在時(shí)的阻力曲線，3為拆除隔音墻后的阻力曲線，2為風(fēng)機(jī)風(fēng)量-阻力特性曲線。曲線1和2交點(diǎn)m為當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)，曲線2和3的交點(diǎn)n為拆除隔音墻后的運(yùn)行點(diǎn)。o為曲線3上某點(diǎn)，線段mo與縱坐標(biāo)平行，長度代表阻力特性曲線下移距離Δp為27 Pa。

為簡化計(jì)算，將mn曲線簡化為曲線2在m點(diǎn)的切線段，將on曲線簡化為曲線3在o點(diǎn)的切線段。則運(yùn)行點(diǎn)從m變動(dòng)到n的風(fēng)機(jī)風(fēng)量變動(dòng)值按下式計(jì)算：

式中：x0為有隔音墻時(shí)測得的風(fēng)機(jī)風(fēng)量，萬m3/h;Δp為隔音墻的阻力之和，Pa。

經(jīng)上述方法計(jì)算，去除隔音墻后風(fēng)量上升了13.06萬m3/h，即風(fēng)量由266.8萬m3/h升至279.86萬m3/h。

3 結(jié)論

由以上分析知，通過隔音墻內(nèi)外全壓的測量，結(jié)合特性曲線，可較方便的獲得隔音墻對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的影響值，此值隨著風(fēng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)的不同而發(fā)生變動(dòng)。本文計(jì)算方法是經(jīng)過簡化的，在一定范圍內(nèi)精度滿足工程測算要求。

隔音墻對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的影響在4%～5%，進(jìn)而通過影響汽機(jī)背壓影響機(jī)組效率。電廠應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求分析噪聲與經(jīng)濟(jì)上的利弊，采取合理優(yōu)化措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳振華，管紅軍，張?jiān)吕祝?隔音墻對(duì)自然通風(fēng)冷卻塔熱力特性的影響[J].電站系統(tǒng)工程，2020，36（3）：17-20+24.

[2]陳友良.基于控風(fēng)和導(dǎo)流機(jī)理的濕式冷卻塔內(nèi)部空氣動(dòng)力場的優(yōu)化與重構(gòu)[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2013：1-200.

[3]陳友良，孫奉仲，高明，等.十字隔墻對(duì)濕式冷卻塔性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012，32（11）：28-34+141.

[4]趙元賓，楊志，高明，等.填料非均勻布置對(duì)大型冷卻塔冷卻性能的影響[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33（20）：96-103.

[5]王明勇，欒俊，劉江.冷卻塔填料布置方式對(duì)熱力性能的影響[J].熱力發(fā)電，2018，47（3）：82-87.

[6]劉傳飛.自然通風(fēng)濕式冷卻塔消聲器的氣動(dòng)性能研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2013：1-76.