用于轨道交通车站冷源的蒸发冷却式冷水机组噪声问题治理方法探究

引言

据研究统计，车站通风空调系统能耗约占城市轨道交通运营总能耗的35%，车站冷源站的能耗又占整个通风空调能耗的50~60%。目前，具有节能、节水、节电优势的蒸发冷却式冷水机组越来越广泛的用于轨道交通冷源站。蒸发冷却式冷水机组是将压缩机、冷凝器、蒸发器、冷水输配及水处理系统、定压补水装置、集中控制系统等全部集成为一体的智能化制冷设备。

　　蒸发冷却式冷水机组冷源站置于室外地坪时，机组的运行噪声对周边居民的日常生活造成了不小的影响，探究噪声问题的治理方法显得尤为重要。?

一、噪声分析

1、频率特性：通过对噪声频谱分析可以判断出，噪声属于中低频噪声。具有波长长、衰减慢、穿透性强、人耳难以忍受等特点，是噪声治理行业中比较常见和治理难度较大的噪声。

　　2、噪声源：噪声源主要有压缩机、水泵、风扇、进出风口、填料等；噪声主要传播途径为通过空气直接向周边居民区辐射传播。

　　3、声源特性：噪声声源分布不均匀且位于不同平面，为复合式噪声源，是由点声源、线声源、面声源组合而成。

二、噪声控制技术

根据噪声的传播途径，可采取不同的技术措施达到控制噪声目的。对于空气声传播，通常采取的技术措施有吸声、消声和隔声;而对于固体声传导，则需采取隔振、减振措施。控制措施研究不透，难以达到预期的目的，而经过实践检验的控制措施降噪效果则会事半功倍。

　　1、吸声技术

　　吸声技术通常用于室内混响声的降低，当室内顶板、四周墙面安装有吸声体时，声波入射到这些吸声材料的孔隙，从而引起孔隙中的空气和材料的细小纤维振动，由于摩擦和粘滞阻力，声能转变为可以被吸收和耗散的热能，吸声材料的吸声性能愈好、面积愈大，降噪效果愈好。对于一般建筑可达到降噪3~8dB的降噪效果，如果房间原有结构材料的吸声性能很差，顶板、四周墙面噪声阻隔不佳，则可取得8~12dB的降噪量。

　　2、消声技术

　　消声技术主要用于降低传播通道中的传播噪声。消声器就是一种能让流体(空气或水流)通过时，使噪声衰减的装置，通常安装在传播通道中或进、排口上，可有效降低传播的动力性噪声。

　　消声器的种类众多，可按消声原理大致分为阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微孔板消声器、耗散型及特殊型消声器。

　　阻性消声器是最常用的一种消声器，它是一种吸收型消声器，即利用声波在多孔且串通的吸声材料中来回折射，将声能以热能形式耗散掉，从而达到消声目的。

　　耗散型消声器用来降低喷注噪声，它主要有小孔喷注型、节流降压型、多孔扩散型，以及它们的复合型，这类消声器的特点是从声源上降低或控制噪声。

　　3、隔声技术

　　隔声就是采用密度大的材料制成构件加以阻挡或将噪声封闭在一个空间内，使其与周围空气隔绝，隔声措施有隔声间、隔声罩、隔声屏、隔声门和隔声窗等，隔声只对空气声传播有效，而对固体导声无效。

　　4、隔振、减振技术

　　机械设备运转产生的噪声有两种传播方式：一种是在空气中辐射传播，称为空气声;另一种是声源激发固体构件振动，这种振动以弹性波的形式，通过基础、混凝土板、墙柱、机组表面向外辐射噪声，即固体声。

　　固体声能传播到很远的地方，随着距离的增加衰减很小。对于因基础向外传递振动而产生的固体声可采取阻断震动传递的方法加以控制，即采用减震器;而阻尼减振的方法可有效控制机组表面振动向外辐射的噪声。

三、具体治理措施

常规选型的蒸发冷却式冷水机组运行噪声可达82分贝，采用吸声、消声和隔声技术措施可使设备在1m处噪声值降到65分贝。这将极大的改善周边噪声环境。可采取的降噪措施如下：

　　1、控制机组本体噪声源

　　(1)机组采用隔音密闭箱体结构，箱体面板采用镀锌板内贴橡塑保温材料以及吸音棉，对箱体内运动部件采取隔噪措施，通风口设置于底部，大大降低了机组的运行噪音。

　　(2)水泵采用四级电机低噪音高效率水泵，既能有效提高机组的运行效率，又能降低机组的噪音和震动。相对于常规选型的水泵，可降低机组噪音2~3db (A)。

　　(4)冷凝风机吸气端容易因空气气流产生过量的噪声。吸风不对称会产生强大的涡流，在较窄区域容易形成我们所说的涡流串。接着，这些干扰撞击转动的风机叶片，产生噪声尤其是宽带噪声和其他窄带音调频率成分。 罩可以大大减少噪声产生的干扰。涡流串在撞到 罩时被打散，流经 罩时被大大削弱。在冷凝风机进风侧增加导流 罩，可有效减少低频率干扰音调范围内的声压，继而大大降低了声压级和噪声。

　　(5)冷却水喷头均匀分布，用于热交换的填料伸入集水盘，可降低水滴落的噪音。

　　2、阻断噪声传播途径

　　(1)压缩机排气侧采用双层壳体，大大降低了排气的空气动力学噪音，使机组运行更加安静。机组内部压缩机与基座之间安装减震器，压缩机上覆盖消音外罩。消音外罩采用超细吸声棉。

　　(2)水泵与基座之间安装20mm橡胶减振垫。水泵出口采用球形橡胶软连接。水泵四个固定孔，采用四20mm厚的橡胶减振垫。

　　(3)整机安装时，在机组和槽钢基础之间增加阻尼弹簧减振器，槽钢基础与混凝土基础之间增加柔性橡胶减振垫。根据机组内各设备的重量分布情况，通过机组重量数据计算得到各点重量，从而对弹簧减振器选型。减振器的设置可有效隔绝噪声传播。

　　(4)风机出口增加阻抗复合式消音器，降低风机出口噪音。

　　(5)在机组外围做隔音房。方案如下：

　　a、在机组四周安装隔声间，形成一个全封闭式隔声间，阻断机组噪声向四周扩散传播。隔声间顶部加排风消声器，机组两侧加进风消声器。

　　b、隔声间外壳采用厚度为100mm 隔声板，隔声板外板采用隔声钢板，内板采用穿孔板。外板与孔板之间添加吸声材料，根据降噪频率选用容重为24^48kg/m2的超细吸声棉。通过内部吸声，外部隔声的双重作用，将噪声阻隔在隔声间内。

　　c、隔声间顶部根据机组排风口尺寸、风量和降噪值，安装阻性片式消声器，阻性片式消声器具有消声量高、通风效果好、耐腐蚀等特点。隔声板隔声量应≥30dB (A)，吸声系数≥0.9。

　　d、在机组底部两侧设置进风消声器，进风消声器过风面积应保证有足够的进风量，使隔声间内形成负压，便于空气流通，将机组运行时产生的热量排出隔声间外，确保机组夏季正常运行，不会产生因温度升高造成停机现象。

　　e、在隔声间适当位置预留检修门，方便对机组进行日常维护。检修门采用钢制专用防火隔声门。

　　蒸发冷却式冷水机组是一种在节能、节材、节水方面具有显著优势的新兴空调制冷设备。其最大的弊端是噪声问题难以得到有效解决，探究噪声治理的科学方法及措施必将是新一代产品亟待解决的难题，付出更多的实践研究会得到长远的价值回馈。?