【摘要】：空氣是由多種成分構(gòu)成的混合氣體,使用等焓和等熵膨脹,將熱量從空氣中抽取,使其降溫,直到降低至冷凝溫度后開始液化,從而將不同成分的氮、氧、二氧化碳等氣體逐一分離。液化空氣站在這些工藝過程中需要空氣過濾設(shè)備、空氣壓縮膨脹設(shè)備、附屬冷卻裝置等。隨著我國工業(yè)的高速發(fā)展,高純度空氣產(chǎn)品需求量不斷上升,因而液化空氣站近年來在我國各個(gè)發(fā)達(dá)城市廣泛蔓延開來。本文介紹了液化空氣站的概念,分析了大型液化空氣站內(nèi)噪聲源的類型及特性,對液化空氣站內(nèi)具代表性的冷卻塔、自潔式空氣過濾器、空分廠房等噪聲源進(jìn)行了噪聲影響預(yù)測,根據(jù)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行聲源的噪聲控制試驗(yàn)研究,使液化空氣站廠界敏感點(diǎn)噪聲達(dá)到了《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-2008)及《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)(GB12348-2008)》中的3類標(biāo)準(zhǔn)的要求。主要有以下內(nèi)容和結(jié)論:(1)分析與研究國內(nèi)外對液化空氣站中主要噪聲源的治理方法。得知強(qiáng)制濕式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的噪聲原因由以下導(dǎo)致:風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣、填料淋水、冷卻塔水泵運(yùn)行、電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)等。其噪聲主要有空氣動力性噪聲構(gòu)成,頻帶呈現(xiàn)中低頻特性�？諝膺^濾器噪聲主要由空氣動力性噪聲、風(fēng)機(jī)殼體振動相關(guān)的固體聲,頻帶呈中低頻噪聲,尤其是低頻噪聲治理是其難點(diǎn)。空壓機(jī)組噪聲主要來源為風(fēng)機(jī)進(jìn)排氣噪聲、“喘振”、“液擊”等構(gòu)成,其低頻噪聲穿透力強(qiáng),是治理的難點(diǎn)。本文通過實(shí)地測量分析得出冷卻塔進(jìn)出風(fēng)口1m靠近南廠界方向噪聲分別為79.7 dB(A)、85.1dB(A),自潔式空氣過濾器擴(kuò)散口噪聲為84.5 dB(A)。對其噪聲頻譜進(jìn)行分析后得出,兩類噪聲主要特征為中低頻噪聲,并進(jìn)行噪聲源噪聲影響預(yù)測與控制試驗(yàn)研究。(2)本研究選取位于3類聲環(huán)境功能區(qū)的液化空氣站內(nèi)的自潔式空氣過濾系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)噪聲源為研究對象,利用《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則聲環(huán)境》(HJ2.4-2009)中的噪聲衰減預(yù)測模式以及應(yīng)用能量疊加法的面聲源預(yù)測模型,根據(jù)噪聲源的類型、特性及位置選取不同預(yù)測模型進(jìn)行預(yù)測,以液化空氣站廠界外5m處宿舍樓為敏感點(diǎn),預(yù)測各聲源的噪聲水平、垂直距離衰減的疊加噪聲影響。結(jié)果顯示冷卻塔機(jī)組進(jìn)風(fēng)面噪聲衰減預(yù)測中利用環(huán)評導(dǎo)則和能量疊加法最終得到的預(yù)測值與實(shí)測值的誤差分別在2.6 dB(A)、1.3 dB(A)范圍內(nèi),本研究中將冷卻塔機(jī)組進(jìn)風(fēng)口看作面聲源并利用能量疊加法進(jìn)行噪聲衰減預(yù)測得到的預(yù)測值更符合實(shí)際情況,根據(jù)預(yù)測冷卻塔機(jī)組、自潔式空氣過濾系統(tǒng)所需的降噪量分別為16.5 dB(A)、2.3 dB(A)。(3)根據(jù)預(yù)測結(jié)果分別進(jìn)行了自潔式空氣過濾器、冷卻塔機(jī)組的降噪試驗(yàn),試驗(yàn)對自潔式空氣過濾器安裝整體吸隔聲罩、在進(jìn)風(fēng)口安裝阻抗復(fù)合消聲器,降噪試驗(yàn)完成后自潔式空氣過濾器進(jìn)風(fēng)口噪聲降低16.1dB(A),試驗(yàn)前后進(jìn)風(fēng)風(fēng)速增加0.2m/s,增加阻力損失為7.93Pa,風(fēng)速及阻力損失控制在合理范圍內(nèi);試驗(yàn)在冷卻塔進(jìn)、出風(fēng)口安裝阻抗復(fù)合消聲器,試驗(yàn)完成后冷卻塔機(jī)組噪聲降低22.1dB(A),阻力損失為9.39Pa,滿足預(yù)測所需降噪量,各樓層測點(diǎn)噪聲均滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-2008)中3類區(qū)的噪聲限值標(biāo)準(zhǔn)。(4)液化空氣站內(nèi)空分廠房的噪聲及振動對廠界噪聲影響較大。本研究選取位于3類區(qū)的液化空氣站中空分機(jī)房為研究對象,利用環(huán)評導(dǎo)則中的室內(nèi)聲源等效室外聲源聲功率級的方法對機(jī)房內(nèi)聲源噪聲對隔壁樓層噪聲影響進(jìn)行預(yù)測分析,分析得出1樓室內(nèi)噪聲超標(biāo)主要受空氣聲、固體聲的共同影響,2、3樓噪聲超標(biāo)全部由機(jī)房內(nèi)設(shè)備振動引起固體傳聲導(dǎo)致。(5)根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行了空分機(jī)房隔振和降噪試驗(yàn),試驗(yàn)采用混凝土基座、彈簧減振器和橡膠減振墊結(jié)合的復(fù)合隔振結(jié)構(gòu)對空壓機(jī)機(jī)組進(jìn)行隔振處理、在壓縮主機(jī)下安裝雙層橡膠減振墊、在機(jī)房內(nèi)吊掛吸聲體并更換隔聲門、隔聲窗,試驗(yàn)完成后辦公樓1層內(nèi)晝間噪聲從65.1dB(A)降至48.6dB(A),各樓層的噪聲均達(dá)到《社會生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB22337-2008)表2、表3中3類區(qū)的要求。
【圖文】：

圖 1.1 冷卻塔工作原理Figure 1.1 Cooling Tower Working Principle循環(huán)水冷卻系統(tǒng)冷卻塔廣泛的應(yīng)用在空氣液化工藝中，一般置于在液化空氣區(qū)邊緣，其工藝如圖 1.1 所示。冷卻塔運(yùn)行時(shí)噪聲相對較高，其在工作過程中生大量的噪聲[29]。針對冷卻塔噪聲影響預(yù)測的研究已經(jīng)較深入，比如 Krittikat[30]等通過建立冷噪聲預(yù)測模型，且在一定的軟件模擬仿真基礎(chǔ)上，討論了熱電廠冷卻塔噪聲律和預(yù)防情況。Sergei[31]等在進(jìn)行方面的研究時(shí)，綜合應(yīng)用了運(yùn)動介質(zhì)相關(guān)理析了發(fā)電廠水冷式冷卻塔噪聲的頻率進(jìn)行了分析，且論述了其傳播規(guī)律。裴、陳幸幸[33]、劉華[34]等學(xué)者在進(jìn)行此方面的研究時(shí)，應(yīng)用了 Cadna/A 軟件，在的數(shù)字模擬分析基礎(chǔ)上討論了雙曲通風(fēng)冷卻塔工作中的噪聲規(guī)律，且根據(jù)所果對冷卻塔治理前和治理后的噪聲污染水平做了對比，所得結(jié)果具有較高的價(jià)值。熊宏亮[35]等則應(yīng)用了 SoundPLAN 軟件進(jìn)行了此方面的研究，其深入討自然通風(fēng)冷卻塔工作中的噪聲，同時(shí)還應(yīng)用模型進(jìn)行了冷卻塔噪聲的影響預(yù)前此方面的預(yù)測方法主要包括專家咨詢法和類比法、模式預(yù)測法等，其中應(yīng)

價(jià)指南》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中提出的方法進(jìn)行了噪聲衰減規(guī)律研究。預(yù)測分析了面聲源的傳播規(guī)律，再根據(jù)預(yù)測進(jìn)行冷卻塔、自潔式空氣過濾器、空壓機(jī)機(jī)房的噪聲控制試驗(yàn)，根據(jù)控制結(jié)果表明，這樣處理之后敏感目標(biāo)噪聲顯著降低，符合相關(guān)噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)。論文分析了液化空氣站內(nèi)冷卻塔、自潔式空氣過濾器等聲源的噪聲特性，同時(shí)對垂直距離衰減的效果做了具體分析，并同時(shí)分析確定了影響最為明顯的噪聲源以。而在此方面的分析過程中，考慮到降噪效果和散熱以及成本等因素，而設(shè)計(jì)出合理的降噪和減振工藝的，這樣可以為避免治理無法達(dá)標(biāo)的問題提供一定的參考。經(jīng)過處理之后，，相應(yīng)的敏感目標(biāo)的噪聲強(qiáng)度明顯降低，且符合相關(guān)噪聲排放限值標(biāo)準(zhǔn)。本文在研究過程中深入討論了空壓機(jī)機(jī)房的噪聲特性，且分析了各種距離相關(guān)的噪聲與振動影響情況，同時(shí)對聲源減振和噪聲衰減的規(guī)律進(jìn)行了研究，提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施，然后依據(jù)《社會生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》對處理后的結(jié)果做了評價(jià)。所得結(jié)果證實(shí)了該方案的可行性，并為國內(nèi)液化空氣站噪聲和振動控制提供了借鑒與參考。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2686298