廣義來(lái)說(shuō)，凡人們不歡迎的聲音通稱(chēng)為噪聲。冷卻塔的噪聲主要包括風(fēng)機(jī)（含振動(dòng)）和淋水而產(chǎn)生的兩部分。抽風(fēng)式冷卻塔的風(fēng)機(jī)設(shè)在塔體上部的風(fēng)筒內(nèi)，一般來(lái)說(shuō)是主要噪聲源。當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片間的空氣引起壓力波動(dòng)和機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲，并通過(guò)排風(fēng)口和塔體向四周傳播。同時(shí)冷卻水在下落過(guò)程及與塔體底盤(pán)的存水撞擊中又產(chǎn)生了淋水噪聲，其噪聲的大小與落水的高度、流量的大小有關(guān)。這兩股噪聲會(huì)“污染”周?chē)h(huán)境，影響人們的學(xué)習(xí)、工作和休息。所以，在冷卻塔的設(shè)計(jì)中，應(yīng)從風(fēng)機(jī)和淋水兩方面來(lái)控制噪聲，使冷卻塔產(chǎn)生的噪聲降低在盡可能低的范圍內(nèi)。

在聲學(xué)中，聲強(qiáng)、聲壓、聲功率三者的大小都用分貝（dB ）來(lái)表示，它是聲學(xué)中的常用單位，是兩個(gè)量比值的常用對(duì)數(shù)。冷卻塔的測(cè)定屬于聲壓級(jí)。因聲壓變化范圍非常大，數(shù)量相差很多，用絕對(duì)單位表示極不方便，所以，人們把空氣中參考聲壓Pref =2×10-5N／m2（即稱(chēng)“帕”）作為測(cè)定聲壓的零級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（2×10-5Pa ，此數(shù)值是正常人耳對(duì)1000 Hz聲音所能覺(jué)察的聲壓值，低于此值就不能覺(jué)察到了，故把該值作為聲壓級(jí)中的零分貝）。聲壓級(jí)以符號(hào)L 表示，其定義為將待測(cè)聲壓有效值與參考聲壓的比值取常用對(duì)數(shù)，再乘以20 ，即：

平時(shí)人耳所能經(jīng)受的聲壓級(jí)約140dB ，最高的聲壓級(jí)可高達(dá)180dB ，10～20dB 的屬于極輕響度；20～40dB 的屬于輕響度；80～100dB 屬于極響度；100～120dB 屬于震耳響度。對(duì)居住的安靜小區(qū)來(lái)說(shuō)，要求白天＜ 55dB ，晚上＜ 50dB 。目前冷卻塔的噪聲，以離地面1.5m ，距塔1 倍直徑（圓形逆流塔）為基準(zhǔn)測(cè)得的噪聲值。標(biāo)準(zhǔn)型塔在68～75dB ；低噪聲型塔為60～71dB ；超低噪聲55～68dB ?？梢?jiàn)，基本上都屬于“響的響度”范圍之內(nèi)。

1. 測(cè)試儀器及測(cè)點(diǎn)布置

（1 ）測(cè)試儀器：

1 ）丹麥B &K 公司制造的精密聲級(jí)計(jì)，或仿丹麥B &K 公司的國(guó)產(chǎn)N D2 型精密聲級(jí)計(jì)。

2 ）丹麥B &K 公司制造的倍頻程濾波器，或仿丹麥B &K 公司的國(guó)產(chǎn)倍頻程濾波器（與N D2 型聲級(jí)計(jì)配套）。

3 ）丹麥B &K 公司制造的 電容話筒，或仿丹麥B &K 公司的國(guó)產(chǎn) 電容話筒（與N D2 型聲級(jí)計(jì)配套）。

4 ）N X6 型活塞發(fā)聲器校正。

5 ）測(cè)試儀器系統(tǒng)圖見(jiàn)圖10-11 。

傳聲器加前置放大器構(gòu)成傳聲器單元，傳聲器單元再加上測(cè)量放大器則組成聲級(jí)計(jì)。電容傳聲器（即電容話筒）是靈敏度和精度較高的聲、電換能器，用來(lái)檢測(cè)聲音訊號(hào)。濾波器是噪聲頻普分析的核心。在濾波器中配上前、后放大器及檢波、表頭電路就組成為分析儀器。

（2 ）測(cè)點(diǎn)布置： 以機(jī)械通風(fēng)逆流式玻璃鋼冷卻塔為例，其測(cè)點(diǎn)布置如圖10-12 所示。可取定6 個(gè)測(cè)點(diǎn)，第1 點(diǎn)布置在冷卻塔風(fēng)筒出口45°方向，距離為D f （即為風(fēng)機(jī)直徑），第2 點(diǎn)至第6點(diǎn)布置在離地面1.5m 高處，距離分別為D（塔體直徑）、5m、10m、15m、20m 。當(dāng)測(cè)試橫流式冷卻塔時(shí)，第2 點(diǎn)距離D 的計(jì)算式為： ，a 為1／2 （塔頂部長(zhǎng)度+塔底部長(zhǎng)度），b 為塔寬度。方塔因四條邊相等，可采用D =1.13a ，a 為邊長(zhǎng)。

按上述測(cè)點(diǎn)布置，噪聲測(cè)試時(shí)分淋水與不淋水兩種情況進(jìn)行。淋水時(shí)測(cè)得的為冷卻塔的總噪聲：不淋水時(shí)測(cè)得的是風(fēng)機(jī)（含電機(jī)）的噪聲，兩種情況的測(cè)試結(jié)果都應(yīng)匯總到記錄表中（附表1 ）。

2. 噪聲值的修正

在冷卻塔噪聲測(cè)試時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到環(huán)境噪聲（稱(chēng)背景噪聲或本底噪聲）很大，而背景噪聲又以n 個(gè)噪聲源所組成。這種情況下冷卻塔測(cè)得噪聲是由背景噪聲與冷卻塔噪聲組合成的混合噪聲，冷卻塔的實(shí)際噪聲比測(cè)得的噪聲值要低，故要進(jìn)行修正。而噪聲值的修正要使用到有關(guān)噪聲的計(jì)算公式和曲線，故這里作簡(jiǎn)要介紹。

（1 ）分貝的“相加”修正

如果一臺(tái)機(jī)器在某點(diǎn)產(chǎn)生的聲壓級(jí)為80dB （分貝），另一臺(tái)機(jī)器為85dB ，那么這點(diǎn)的總聲壓級(jí)是多少分貝，這不是簡(jiǎn)單的算術(shù)相加，而應(yīng)該用聲能量疊加的概念和原理，兩個(gè)聲源在該點(diǎn)產(chǎn)生的總聲壓P T 應(yīng)有：

由式（10-25 ）繪制成曲線如圖10-13 所示，這里假定L p1 ≥ L p2 ，這樣，用圖10-13可不經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)和指數(shù)運(yùn)算便可很方便而快速地查出兩個(gè)聲壓級(jí)疊加后的總聲壓級(jí)。 如已知一個(gè)聲壓級(jí)比另一個(gè)聲壓級(jí)高出2.5dB ，即ΔL p =L p1 -L p2 =2.5dB ，則從圖10-13 橫坐標(biāo)2.5dB 處向上作垂線與曲線交于一點(diǎn)，該點(diǎn)的縱坐標(biāo)值為2.0dB ，則得ΔL ′=2.0dB ，即總聲壓級(jí)比第一個(gè)聲壓級(jí)高出2.0dB 。

從圖10-13 中曲線可以看出：兩個(gè)聲壓級(jí)相差越大，即ΔL p 越大，則疊加后的總聲壓級(jí)比其中大的一個(gè)聲壓級(jí)增加得越小，即ΔL ′越小。如ΔL p =9dB （比上述ΔL p =2.5dB 大7.5dB ），查圖10-13 曲線得ΔL ′=0.5dB （比上述ΔL ′=2.0 分貝小1.5分貝）。故當(dāng)兩個(gè)聲壓級(jí)相差值達(dá)到10dB 以上時(shí)，增加值可忽略不計(jì)。對(duì)于多于兩個(gè)（即n ＞ 2 ）的聲壓級(jí)疊加，除用式（10-21 ）計(jì)算外，也可以利用兩個(gè)聲壓級(jí)疊加方法求得，就是把其中兩個(gè)聲壓級(jí)先疊加，將疊加結(jié)果與第三個(gè)聲壓級(jí)疊加，如此一直疊加到最后一個(gè)聲壓級(jí)。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，常常從其中較大的聲壓級(jí)開(kāi)始，這樣在疊加過(guò)程中當(dāng)疊加聲壓級(jí)大于后面尚未疊加的聲壓級(jí)10dB 以上時(shí)，如果未疊加的聲壓級(jí)數(shù)目不多，則后面的這些聲壓級(jí)就可略去不計(jì)了。 （2 ）分貝的“相減”修正

在冷卻塔測(cè)試噪聲的過(guò)程中，常受背景噪聲的干擾。如果包括背景噪聲在內(nèi)測(cè)得的冷卻塔總聲壓級(jí)為L pT ，則冷卻塔停止運(yùn)行時(shí)，測(cè)得的背景噪聲聲壓級(jí)為L(zhǎng) pB ，那么如何從這一測(cè)試結(jié)果中得出冷卻塔的真實(shí)聲壓級(jí)，這是求L pT 中扣去因L pB 所引起的增加值等于多少，即分貝“相減”修正問(wèn)題。

由式（10-22 ）可得到被測(cè)冷卻塔的聲壓級(jí)為：

如果令總聲壓級(jí)L PT 與背景噪聲聲壓級(jí)的差值ΔL pB =L pT -L pB ，則總聲壓級(jí)L pT 與被冷卻塔聲壓級(jí)L pS 的差值ΔL pS 可從式（10-26 ）中得出：

如L PT =91dB ，L PB =83dB ，則按式（10-26 ）計(jì)算得L PS =90.3dB 。如果按式（10-27 ）計(jì)算，ΔL PB =L PT -L PB =8dB ，求得ΔL PS =0.7dB ，從而得L PS =L PT -ΔL PS =90.3dB 。

例如：測(cè)得某冷卻塔的綜合總聲壓級(jí)為74dB ，冷卻塔停止運(yùn)行時(shí)背景噪聲聲壓級(jí)為68dB ，求此冷卻塔的實(shí)際聲壓級(jí)。

現(xiàn)L pT =74dB ，L pB =68dB 按式（10-27 ）計(jì)算為：

所以： L pS =L pT -ΔL pS =74 -1.26 =72.74dB 查圖10-14 ，由L pB =74 -68 =6dB ，在圖中橫坐標(biāo)6 向上作垂線與曲線交點(diǎn)，得ΔL pS =1.25dB ，則得： L pS =L pT -ΔL pS =72.75dB

如果測(cè)試的是多頻率復(fù)合噪聲的聲壓級(jí)，則在測(cè)背景噪聲和冷卻塔噪聲時(shí)，應(yīng)分別按各個(gè)頻率進(jìn)行測(cè)試，對(duì)每一頻率帶聲壓級(jí)逐一加以修正。

冷卻塔噪聲測(cè)試中，基本上均采用分貝“相減”修正法。測(cè)得總聲壓級(jí)L pT 值和背景聲壓級(jí)L pB 值后，一般均采用查圖10-14 曲線得冷卻塔的實(shí)際聲壓級(jí)值L pS 。

這里論述的是采用能量疊加的概念和原理，故關(guān)于分貝“相加”和“相減”的計(jì)算公式和曲線也都適用于聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)，不僅局限于聲壓級(jí)。

3. 噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

聲壓隨時(shí)間變化都是正弦形式的，則這聲音是只含有單一頻率的純音。而在冷卻塔測(cè)試中，噪聲都是由許多頻率聲波組成的復(fù)合聲。而采用頻譜分析后再進(jìn)行噪聲評(píng)價(jià)很復(fù)雜。

目前國(guó)內(nèi)外采用兩種評(píng)價(jià)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)：一是用A 聲級(jí)，單位是dB （A ），它測(cè)定容易、直觀，是目前冷卻塔噪聲測(cè)試中最常用的，都是以A 聲級(jí)來(lái)表明冷卻塔噪聲的大小。但由于A 聲級(jí)是所有頻率的綜合反映，同一個(gè)A 聲級(jí)的兩種噪聲頻譜可以大不相同，因而引起的干擾也就不同。

為此，就采用第二種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)—“噪聲評(píng)價(jià)曲線”（或稱(chēng)“噪聲評(píng)價(jià)指數(shù)”），圖10-15是目前應(yīng)用比較廣泛的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO ）推薦的噪聲評(píng)價(jià)曲線，N 值等于中心頻率為1000 Hz 倍頻程聲壓級(jí)的分貝數(shù)。曲線已考慮到高頻噪聲比低頻噪聲對(duì)人們的影響嚴(yán)重些的因素，故在同一曲線上的各倍頻噪聲級(jí)，可以認(rèn)為具有相同程度的干擾。顯然，用“噪聲評(píng)價(jià)曲線”進(jìn)行噪聲評(píng)定是把某一測(cè)點(diǎn)，按圖中不同的“倍頻程中心頻率”測(cè)得相應(yīng)的“倍頻程聲壓級(jí)”（dB ）值，然后把測(cè)得的各值點(diǎn)到“評(píng)價(jià)曲線”圖上，再把各點(diǎn)連接起來(lái)成曲線，來(lái)分析和評(píng)價(jià)該冷卻塔的噪聲。如按圖10215 中倍頻中心頻率63～8K ，在測(cè)點(diǎn)2 測(cè)得的聲壓級(jí)（dB ）分別為61、62.5、61、43.5、32、23 ，則繪到“噪聲評(píng)價(jià)曲線”上如虛線所示，則該點(diǎn)的噪聲評(píng)價(jià)符合N60。

4. 噪聲測(cè)試報(bào)告

噪聲測(cè)試報(bào)告包括以下內(nèi)容：

（1 ）委托單位：寫(xiě)明委托單位全名稱(chēng)。

（2 ）測(cè)試對(duì)象：寫(xiě)明冷卻塔的型號(hào)、水量、配用的風(fēng)機(jī)及電機(jī)（含電機(jī)功率）。

（3 ）測(cè)試內(nèi)容：噪聲測(cè)試。

（4 ）工況：淋水與不淋水。

（5 ）使用儀器：測(cè)試儀器及型號(hào)。

（6 ）環(huán)境條件：測(cè)試當(dāng)?shù)亍?當(dāng)時(shí)的環(huán)境噪聲，溫度濕度，風(fēng)向風(fēng)速等。

（7 ）測(cè)試地點(diǎn)：

（8 ）測(cè)試人員：

（9 ）測(cè)試時(shí)間：

（10 ）測(cè)點(diǎn)布置：附上測(cè)點(diǎn)布置圖

（11 ）測(cè)試儀器系統(tǒng)圖：

（12 ）測(cè)試記錄表：見(jiàn)附表1 ，即“噪聲特性測(cè)定結(jié)果”。并在“倍頻程評(píng)價(jià)曲線上選代表性的測(cè)點(diǎn)繪出“倍頻程中心頻率”與“倍頻程聲壓級(jí)”曲線。

（13 ）分析與建議：對(duì)測(cè)定結(jié)果與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型冷卻塔進(jìn)行比較，作出評(píng)價(jià)及提出建議。對(duì)測(cè)試中出現(xiàn)或存在的問(wèn)題進(jìn)行分析。