【摘要】：空氣是由多種成分構成的混合氣體,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備、空氣壓縮膨脹設備、附屬冷卻裝置等。隨著我國工業(yè)的高速發(fā)展,高純度空氣產品需求量不斷上升,因而液化空氣站近年來在我國各個發(fā)達城市廣泛蔓延開來。本文介紹了液化空氣站的概念,分析了大型液化空氣站內噪聲源的類型及特性,對液化空氣站內具代表性的冷卻塔、自潔式空氣過濾器、空分廠房等噪聲源進行了噪聲影響預測,根據預測結果進行聲源的噪聲控制試驗研究,使液化空氣站廠界敏感點噪聲達到了《聲環(huán)境質量標準》(GB3096-2008)及《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲排放標準(GB12348-2008)》中的3類標準的要求。主要有以下內容和結論:(1)分析與研究國內外對液化空氣站中主要噪聲源的治理方法。得知強制濕式機械通風冷卻塔的噪聲原因由以下導致:風機進排氣、填料淋水、冷卻塔水泵運行、電動機運轉等。其噪聲主要有空氣動力性噪聲構成,頻帶呈現(xiàn)中低頻特性。空氣過濾器噪聲主要由空氣動力性噪聲、風機殼體振動相關的固體聲,頻帶呈中低頻噪聲,尤其是低頻噪聲治理是其難點�？諌簷C組噪聲主要來源為風機進排氣噪聲、“喘振”、“液擊”等構成,其低頻噪聲穿透力強,是治理的難點。本文通過實地測量分析得出冷卻塔進出風口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散口噪聲為84.5 dB(A)。對其噪聲頻譜進行分析后得出,兩類噪聲主要特征為中低頻噪聲,并進行噪聲源噪聲影響預測與控制試驗研究。(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)境影響評價技術導則聲環(huán)境》(HJ2.4-2009)中的噪聲衰減預測模式以及應用能量疊加法的面聲源預測模型,根據噪聲源的類型、特性及位置選取不同預測模型進行預測,以液化空氣站廠界外5m處宿舍樓為敏感點,預測各聲源的噪聲水平、垂直距離衰減的疊加噪聲影響。結果顯示冷卻塔機組進風面噪聲衰減預測中利用環(huán)評導則和能量疊加法最終得到的預測值與實測值的誤差分別在2.6 dB(A)、1.3 dB(A)范圍內,本研究中將冷卻塔機組進風口看作面聲源并利用能量疊加法進行噪聲衰減預測得到的預測值更符合實際情況,根據預測冷卻塔機組、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)根據預測結果分別進行了自潔式空氣過濾器、冷卻塔機組的降噪試驗,試驗對自潔式空氣過濾器安裝整體吸隔聲罩、在進風口安裝阻抗復合消聲器,降噪試驗完成后自潔式空氣過濾器進風口噪聲降低16.1dB(A),試驗前后進風風速增加0.2m/s,增加阻力損失為7.93Pa,風速及阻力損失控制在合理范圍內;試驗在冷卻塔進、出風口安裝阻抗復合消聲器,試驗完成后冷卻塔機組噪聲降低22.1dB(A),阻力損失為9.39Pa,滿足預測所需降噪量,各樓層測點噪聲均滿足《聲環(huán)境質量標準》(GB3096-2008)中3類區(qū)的噪聲限值標準。(4)液化空氣站內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房為研究對象,利用環(huán)評導則中的室內聲源等效室外聲源聲功率級的方法對機房內聲源噪聲對隔壁樓層噪聲影響進行預測分析,分析得出1樓室內噪聲超標主要受空氣聲、固體聲的共同影響,2、3樓噪聲超標全部由機房內設備振動引起固體傳聲導致。(5)根據分析結果進行了空分機房隔振和降噪試驗,試驗采用混凝土基座、彈簧減振器和橡膠減振墊結合的復合隔振結構對空壓機機組進行隔振處理、在壓縮主機下安裝雙層橡膠減振墊、在機房內吊掛吸聲體并更換隔聲門、隔聲窗,試驗完成后辦公樓1層內晝間噪聲從65.1dB(A)降至48.6dB(A),各樓層的噪聲均達到《社會生活環(huán)境噪聲排放標準》(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。冷卻塔運行時噪聲相對較高，其在工作過程中生大量的噪聲[29]。針對冷卻塔噪聲影響預測的研究已經較深入，比如 Krittikat[30]等通過建立冷噪聲預測模型，且在一定的軟件模擬仿真基礎上，討論了熱電廠冷卻塔噪聲律和預防情況。Sergei[31]等在進行方面的研究時，綜合應用了運動介質相關理析了發(fā)電廠水冷式冷卻塔噪聲的頻率進行了分析，且論述了其傳播規(guī)律。裴、陳幸幸[33]、劉華[34]等學者在進行此方面的研究時，應用了 Cadna/A 軟件，在的數(shù)字模擬分析基礎上討論了雙曲通風冷卻塔工作中的噪聲規(guī)律，且根據所果對冷卻塔治理前和治理后的噪聲污染水平做了對比，所得結果具有較高的價值。熊宏亮[35]等則應用了 SoundPLAN 軟件進行了此方面的研究，其深入討自然通風冷卻塔工作中的噪聲，同時還應用模型進行了冷卻塔噪聲的影響預前此方面的預測方法主要包括專家咨詢法和類比法、模式預測法等，其中應

價指南》相關標準中提出的方法進行了噪聲衰減規(guī)律研究。預測分析了面聲源的傳播規(guī)律，再根據預測進行冷卻塔、自潔式空氣過濾器、空壓機機房的噪聲控制試驗，根據控制結果表明，這樣處理之后敏感目標噪聲顯著降低，符合相關噪聲控制標準。論文分析了液化空氣站內冷卻塔、自潔式空氣過濾器等聲源的噪聲特性，同時對垂直距離衰減的效果做了具體分析，并同時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，而設計出合理的降噪和減振工藝的，這樣可以為避免治理無法達標的問題提供一定的參考。經過處理之后，，相應的敏感目標的噪聲強度明顯降低，且符合相關噪聲排放限值標準。本文在研究過程中深入討論了空壓機機房的噪聲特性，且分析了各種距離相關的噪聲與振動影響情況，同時對聲源減振和噪聲衰減的規(guī)律進行了研究，提出了相應的應對措施，然后依據《社會生活環(huán)境噪聲排放標準》對處理后的結果做了評價。所得結果證實了該方案的可行性，并為國內液化空氣站噪聲和振動控制提供了借鑒與參考。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB53

【參考文獻】

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本文編號：2686298