数据中心机房空调冷却塔噪声控制
摘要：冷却塔主要有自然通风式、机械通风式和喷射通风式三种，常见多为逆流机械通风式冷却塔。上述咖啡厅即选用标准型逆流机械通风式冷却塔。逆流机械通风式冷却塔包括风机、减速机、布水器、塔身、填料等部分。风机置于塔顶作排风用，包括电动机和叶片。减速机把叶片的高速旋转减为低速旋转，以增加冷空气与热水的热交换时间。布水器是钻孔合金管，随叶片一起旋转，使热水均匀下落。塔身通常为玻璃钢制作，质地轻、耐腐蚀。塔体内填料为PVC斜波板，起到增加接触面、提高水冷却效率作用。
冷却塔的类型很多，按噪声水平可分为低噪声型(A声级62～7ZdB)和超低噪声型(比低噪声型低8～10dB)。
(一)人冷却塔噪声控制的且的和内容
1.冷却塔噪声控制的目的
(1)防止冷却塔噪声对本单位建筑(或建筑群)的干扰。
(2)控制冷却塔的噪声，使达到该建筑所在区域允许噪声范围内，即防止对周围建筑的噪声干扰。
2.冷却塔噪声控制
(1)合理地确定冷却塔的位置。
(2)设计和选用低噪声冷却塔。
(3)采取隔声和消声措施。
(二)冷却塔噪声产生的主要来源
1.风机噪声
它是机械通风式冷却塔最主要的噪声源，该噪声是空气动力噪声，包括湍流噪声和旋转噪声。根据空气动力噪声源的理论分析可知，湍流噪声的声强与气流相对速度的六次方成正比，也与叶片形状等有关，具有连续的频谱特性。旋转噪声是叶片旋转时形成脉动产生的，它与叶片数、气体流量、静压等有关，它的频谱呈低中频特性。
2.淋水噪声(即水落噪声)
它是冷却塔的淋水装置下落水时与下塔体底盘中积水撞击产生，其噪声级与落水高度、单位时间内的水流量有关，一般仅次于风机噪声，且呈高频特性。冷却塔的水落噪声通常是冷却塔噪声中次于风机的成分。当风机噪声降低后，淋水噪声则占主导地位。根据冷却塔类型、尺寸，有时此风机的噪声还要大，一般是依塔高、水量和塔内填料的间距而定。
横流式冷却塔，所用的填料从滴点式变为薄膜式，所以它的水落噪声是比较低的，但对流式冷却塔水是直接落下到水池的，这样水滴撞击池中水表面而发出声音。
强制通风冷却塔水落噪声与冷却塔的大小，也即与水量有关。
3.减速机和电动机噪声
减速机噪声主要是齿轮啮合时产生的噪声，一般如果加工精度高，噪声是不大的。减速机的噪声，对冷塔总噪声的影响是很小的。因此，除了需要降低冷却塔附近的噪声和降低总噪声以外，这些噪声是可以忽略的。
另外减速机的底座，最好采用防振材料以隔绝可能发生的噪声。
电动机噪声则是电磁噪声和机械噪声，这两类噪声源对周围环境影响一般可以忽略。风机用电动机噪声比减速机的噪声要低，所以可不必加以特别重视，在要求大功率低噪声电动机的场合，可以采用水冷式低噪声电动机来解决。
4.水泵噪声
工业冷却塔往往是在塔附近设置循环水泵，它的噪声与其他声源相比也是很大的。另外水泵的驱动一般是用电动机或蒸气透平，这也是一个较强的噪声源。水泵安置在冷却塔附近，用于循环冷却水，时常和水管共振发出高频有调噪声。如果该噪声强度较大，则需要一起治理。
5.冷却塔配件噪声
这种噪声在实际使用时对环境是没有丝毫影响的，，它仅在运转时，管子的水量不足或者阀门的节流不妥而产生刺耳紊流声，例如，安庆化肥厂的冷却塔，由于蒸气透平的高压蒸气配管漏气，产生较高声级的噪声，一般只要调整操作的条件即可解决。
(三)治理方案与技术措施
噪声治理的一般措施是:控制噪声源、切断传播途径、保护受害者。冷却塔的噪声影响着作业者和居民的健康及其日常生活，受害者广泛，且流动性大，保护受害者的措施是不可行的，只能采取控制噪声源和切断传播途径的措施。隔声屏的原理是:利用声波衍射使敏感建筑物处于声影区，达到降低声级的目的。
针对冷却塔的噪声特性，常采取以下治理措施。
(1)将普通电动机叶片更换为低噪声叶片，从源头上根本降低噪声级。
(2)排风口噪声具有连续频谱特性，考虑吸声处理。用防水吸声体制作消声通道，达到减噪目的。
(3)避免机械共振产生噪声，冷却塔硬连接做减振处理。
(4)在接水盘中增加速滤填料，以降低淋水噪声。
(5)对塔体和水泵用防水吸声屏障包围，切断噪声传播途径。在设计制造冷却塔时，建议如下。
(1)当噪声敏感区域高于冷却塔时，声屏障的隔声作用有限;在冷却塔的顶部风W，出口处和底部进风口分别安装消声器会增加压力损失，降低冷却效果，而且消声器内使用的吸声材料长期接触水汽，吸声性能会严重下降;隔声房虽降噪效果明显，但造价较高。因此，在噪声治理过程中，要因地制宜，充分考虑各种复杂情况，选择合适的治理方案。
(2)鉴于目前市场上己有无风机冷却塔供应，而且此类冷
却塔噪声级都在6OdB以下，用户使用后普遍反映良好，因此，建议推广使用新型环保冷却塔。
(3)合理地确定冷却塔的位置。在规定的建筑用地内，冷却塔位置应尽可能远离需要安静的建筑(包括本单位建筑和周围建筑)。因为噪声随与声源的距离增加而衰减，在自由空间，当距离增加一倍，噪声级降低6dB(当声源为点声源和周围无声反射的条件下)，实际上由于周围建筑的声反射，且冷却塔也并非点声源，因此，当距离增加一倍约衰减3-4dB。
在工厂的建筑一般容易做到，同时，再将冷却塔声源较强的一侧朝向不需要安静的一侧，以及在冷却塔与需要安静的厂前区之间配置仓库、商业建筑，即可有效地控制冷却塔的噪声干扰。
在民用建筑中，特别在大、中城市建筑用地受到很大限制的条件下，要使冷却塔远离本单位建筑或建筑群是很困难的，甚至是不可能的。在高层建筑中，如旅馆、公寓和办公楼等，即使有可能远离冷却塔也无法确保塔的冷却要求。因此，通常将冷却塔配置在建筑物的屋顶上。在这种情况下，只有选用低噪声的冷却塔和借助于隔声措施。
(4)设计和选用低噪声冷却塔。冷却塔的噪声源有风机噪声、水落噪声、减速机噪声、电动机噪声、阀件噪声和冷却用泵的噪声，但其中主要是风机和水落(淋水)噪声。
降低风机噪声是降低冷却塔噪声的积极措施，如采用低转速、大直径、新叶型、阔叶片、小叶角、带传动等措施，均可有效地降低落风机机组的噪声，噪声降低落量通常可达A声级lOdB左右。
此外，根据白天与夜间的温差或者操作负荷的不同采用两速电动机。当白天气温较高和生产满负荷时，冷却塔的风机全速运转;而在夜间气温低、冷却塔的能力可以降低时，使电动机以2/3或1/2的速度运转。这样风机噪声可相应降低，适应了夜间城市区城允许值较低的妻求。
虽然各单位大型冷却塔的所在位置、占地面积、声源分布状况、所属功能区等不尽相同，但只要掌握好噪声控制设计原则，结合具体情况分析声源的机理和特性，选择相应的治理措施，是完全能够有效地解决好各种大型冷却塔噪声的污染问题。
