隔音墻阻力對機械冷卻塔通風量影響分析

劉忠源

摘 要：隨著社會環保要求的日益提高，降噪設施被廣泛使用。在電廠和化工企業中為了控制機械通風冷卻塔的噪聲，采用隔音墻的方式最為常見，通過冷卻塔進風口設置的隔音墻對風機風量的影響測試，結合特性曲線，可獲得隔音墻對風機風量的影響值，為風機設備選型提供主要依據。

關鍵詞：環保;隔音墻;風機風量;影響值

機械通風冷卻塔的是通過風機產生風壓，依靠空氣流動將循環水的熱量散入大氣，冷卻塔空氣流量的高低對于機組發電效率十分重要。在實際運行過程中，冷卻塔進風口經常裝有隔音墻[1]，雖然可以起到一定的降噪作用，但也會明顯影響冷卻塔空氣側阻力特性。

國內學者提出一系列優化冷卻塔內部空氣動力場的方法[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，已經廣泛應用于實際工程，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測算隔音墻對風機風量影響程度的方法，為現場隔音墻的施工改造提供指導。

1 冷卻塔風機風壓阻力模型

由《機械通風冷卻塔工藝設計規范_設計規范》中對冷卻塔空氣側阻力計算的規定，代入冷卻塔尺寸數據，建立空氣側阻力計算模型。通過模型計算得到的有限個點，得到不同風量下對應空氣流動阻力的擬合曲線，曲線方程為：

式中：x為風機風量，萬m3/h;f（x）為冷卻塔通風阻力，Pa。

由廠家提供的風機特性曲線，擬合得到當前葉片角度下的風量風壓擬合方程為：

式中：x為風機風量，萬m3/h;g（x）為風機全壓，Pa。

2 隔音墻對風機風量影響值

由于隔音墻風阻較小，采用微壓計測量時受氣流波動影響大，因此隔音墻風阻測量的數據取中位數進行計算。在空氣出口側，隔音墻內外空氣全壓差為2 Pa，在空氣入口處，隔音墻內外空氣全壓差為25 Pa;實測的風量x0為266.8萬m3/h。

當拆除隔音墻時，風機工作點的變動情況如圖1所示，圖中曲線1為隔音墻存在時的阻力曲線，3為拆除隔音墻后的阻力曲線，2為風機風量-阻力特性曲線。曲線1和2交點m為當前運行點，曲線2和3的交點n為拆除隔音墻后的運行點。o為曲線3上某點，線段mo與縱坐標平行，長度代表阻力特性曲線下移距離Δp為27 Pa。

為簡化計算，將mn曲線簡化為曲線2在m點的切線段，將on曲線簡化為曲線3在o點的切線段。則運行點從m變動到n的風機風量變動值按下式計算：

式中：x0為有隔音墻時測得的風機風量，萬m3/h;Δp為隔音墻的阻力之和，Pa。

經上述方法計算，去除隔音墻后風量上升了13.06萬m3/h，即風量由266.8萬m3/h升至279.86萬m3/h。

3 結論

由以上分析知，通過隔音墻內外全壓的測量，結合特性曲線，可較方便的獲得隔音墻對風機風量的影響值，此值隨著風機當前運行點的不同而發生變動。本文計算方法是經過簡化的，在一定范圍內精度滿足工程測算要求。

隔音墻對風機風量的影響在4%～5%，進而通過影響汽機背壓影響機組效率。電廠應根據實際需求分析噪聲與經濟上的利弊，采取合理優化措施。

參考文獻：

[1]陳振華，管紅軍，張月雷，等.隔音墻對自然通風冷卻塔熱力特性的影響[J].電站系統工程，2020，36（3）：17-20+24.

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[3]陳友良，孫奉仲，高明，等.十字隔墻對濕式冷卻塔性能影響的實驗研究[J].中國電機工程學報，2012，32（11）：28-34+141.

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

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