鍋爐房鼓風(fēng)機(jī)房噪聲治理5個(gè)手段及噪聲治理技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐
來源:杭州漢克斯隔音技術(shù)工程有限公司 閱讀:4789 更新時(shí)間:2009-07-14 16:43目前在很多企業(yè),受工業(yè)生產(chǎn)和供暖需求,鍋爐的安裝、使用非常普及。但很多鍋爐由于存在選址欠佳和風(fēng)機(jī)性能不良等因素,鍋爐噪聲影響周圍居民安靜的工作、生活環(huán)境,損害人民身體健康,常常引發(fā)擾民事件,產(chǎn)生糾紛。鍋爐風(fēng)機(jī)噪聲點(diǎn)源多,分貝高,是引發(fā)環(huán)境信訪的重要因素。
鼓風(fēng)機(jī)房是城市污水處理廠和垃圾處理廠內(nèi)污水鼓風(fēng)曝氣工藝的主要生產(chǎn)車間。在小型污水廠,污水曝氣處理需要的風(fēng)量較小,升壓較高,因此,鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)通常布置羅茨鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng),輸送污水生物降解所需要的氧氣。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪聲相當(dāng)高,單機(jī)進(jìn)口噪聲級(jí)在96-117dB(A),出口噪聲級(jí)在105-125dB(A),多臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí),鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)的疊加總噪聲級(jí)通常超過110dB(A)。風(fēng)機(jī)噪聲A聲級(jí)達(dá)到80dB時(shí),普通談話聽不清;達(dá)到90dB時(shí),就得大聲談話;達(dá)到100-110dB時(shí),即使大聲喊叫也聽不清。一般在鼓風(fēng)機(jī)房工作的職工,大多患有輕度或中度耳聾,正常談話有困難。通常,鼓風(fēng)機(jī)房的噪聲級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出GBJ 87—1985《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于生產(chǎn)車間及作業(yè)場(chǎng)所噪聲限制值。該規(guī)范規(guī)定,生產(chǎn)車間及作業(yè)場(chǎng)所內(nèi),工作人員每天連續(xù)接觸噪聲8h,噪聲限值為 90dB(A)。若每天接觸時(shí)間不足8h,則按實(shí)際接觸時(shí)間減半,噪聲限值增加3dB(A)的原則確定。即:接觸時(shí)間4h的噪聲限值為93dB(A);接觸時(shí)間2h的噪聲限值為96dB(A);接觸時(shí)間1 h的噪聲限值為99dB(A)。
鼓風(fēng)機(jī)房如果位于廠區(qū)近圍墻處,其噪聲源輻射至廠界的聲功率級(jí)極可能超出GBJ 87—1985中規(guī)定的廠界噪聲限制值。為此,必須綜合考慮鼓風(fēng)機(jī)房的噪聲控制措施。
1 原鼓風(fēng)機(jī)組的噪聲狀況
鍋爐房在建設(shè)時(shí),對(duì)鼓風(fēng)機(jī)組的基建考慮不周,在百余平方米的廠房?jī)?nèi)安裝了3臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)。由于場(chǎng)地狹窄,管道布置零亂且又擁擠,因此運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生共振渦流噪聲,并通過管道壁傳遞到室外,造成周圍環(huán)境的嚴(yán)重污染。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)是一種回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī),依靠?jī)赊D(zhuǎn)子的相互嚙合工作,推移汽缸容積內(nèi)氣體,在排氣腔達(dá)到升壓的目的。轉(zhuǎn)子的斷面型線有漸開線型、圓弧型和擺線型等;轉(zhuǎn)子頭數(shù)(葉峰或葉谷數(shù))為2或3。羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,介質(zhì)不含油,但效率低。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲有兩部分:主要是空氣動(dòng)力噪聲,由周期性進(jìn)排氣噪聲、渦流噪聲及旋轉(zhuǎn)噪聲組成;其次是機(jī)械噪聲,由軸承噪聲、齒輪噪聲、旋轉(zhuǎn)部件不平衡以及管路振動(dòng)噪聲組成。
在機(jī)房?jī)?nèi)只有鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)、排氣口裝有直管式阻消聲器,其它防噪設(shè)施全無(wú)。經(jīng)實(shí)測(cè)噪聲值如下:機(jī)房?jī)?nèi)高達(dá)100~120dB(A);機(jī)房外達(dá)到85~95dB(A),這是由于管道太密、閥門又多造成的。受其影響的范圍較大,礦北側(cè)的圍墻邊,噪聲值也有79~85dB(A),大大超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
通過分析,該鼓風(fēng)機(jī)組的噪聲大致由以下3部分組成:
(1)進(jìn)氣口和排氣口輻射的氣動(dòng)性噪聲;
(2)電機(jī)、風(fēng)機(jī)殼和管道壁輻射的機(jī)械性噪聲;
(3)由機(jī)座基礎(chǔ)振動(dòng)輻射的固體聲噪聲。
2 鍋爐鼓風(fēng)機(jī)房噪聲處理思路分析
1) 隔聲降噪:為了保證機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)和維修方便,在原機(jī)房?jī)?nèi)基本設(shè)施不變的情況下,在適當(dāng)?shù)牟课唬O(shè)置密封隔聲窗,在原機(jī)房?jī)?nèi)全部用密封金屬門代替木門,使機(jī)房?jī)?nèi)的噪聲傳播強(qiáng)度相應(yīng)減弱。
2) 吸聲隔噪:機(jī)房密封的結(jié)果雖然防止了噪聲外傳,但由于原機(jī)房室內(nèi)墻面平均吸聲系數(shù)很低,因此加劇了聲波在室內(nèi)的反射混響。為了減小混響聲,在節(jié)約資金的前提下,在機(jī)房值班室四周墻壁和頂部進(jìn)行吸聲、隔聲處理,保證值班室操作工人不受強(qiáng)噪聲的干擾,并進(jìn)行了自然通風(fēng)處理,安裝了換氣扇,保持值班室有足夠的新鮮空氣對(duì)流。
3) 消聲隔噪:通過設(shè)置消聲器對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的輻射噪聲進(jìn)行有效的控制。
4) 通風(fēng)降噪:通過隔聲、吸聲、消聲處理,機(jī)房?jī)?nèi)外可以達(dá)到預(yù)定的降噪目標(biāo)。但是,機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量較大,必須解決機(jī)房?jī)?nèi)的通風(fēng)散熱問題,為此可以采用窗式迷宮消聲器、折板式通風(fēng)消聲器、蜂窩進(jìn)風(fēng)式消聲器來有效地解決機(jī)房?jī)?nèi)的通風(fēng)散熱問題。
5) 操作工人自我防護(hù):雖然機(jī)房?jī)?nèi)進(jìn)行了噪聲處理,但是針對(duì)每個(gè)操作工而言,接觸噪聲還是不可避免的,所以在機(jī)房值班室設(shè)計(jì)了墻壁式電控柜一個(gè),它能顯示風(fēng)壓、溫度、軸溫等工作狀況,同時(shí)能就地操作某臺(tái)設(shè)備的啟動(dòng)和停止,并實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制,操作工人接觸強(qiáng)噪聲的次數(shù)相應(yīng)減少,起到了自我防 護(hù)的作用。
3 鍋爐鼓風(fēng)機(jī)房噪聲綜合治理措施
幾年前經(jīng)過調(diào)查研究,制定了綜合治理方案,并逐步付諸實(shí)施后,終于取得了良好效果。綜合治理方案的主要技術(shù)措施包括消聲、吸聲、隔聲和隔振諸方面,可分述如下。
3.1 消聲
3.1.1 使用阻抗復(fù)合式消聲器
該消聲器的特點(diǎn)是消聲頻帶寬,消聲量大。它由兩段串聯(lián)而成,第一段為阻性部分,在通道周圍襯貼超細(xì)玻璃棉,可吸聲。這段消聲器通道截面較大,短波高頻噪聲易以窄束通過而不接觸吸聲材料;所以必須在通道內(nèi)增設(shè)一阻性吸聲層,且兩端做成尖劈狀,既能減少風(fēng)流阻力損失,又可提高吸聲效果。它的主要作用是降低中、高頻噪聲。
它的第二段為抗性部分,由兩節(jié)長(zhǎng)度不等的擴(kuò)張室組成。在每節(jié)擴(kuò)張室內(nèi)設(shè)置插入管,其長(zhǎng)度為擴(kuò)張室長(zhǎng)度的0.25~0.50 倍,且在管內(nèi)襯貼吸聲材料。再用穿孔率大于30%的穿孔內(nèi)插管連接起來,這樣可使消聲頻帶拉寬,改善氣體動(dòng)力特性,增強(qiáng)擴(kuò)張室的消聲效果。其主要作用是消除550Hz以下的低頻噪聲,對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)特有的500Hz和125Hz兩個(gè)峰值噪聲消聲效果非常明顯。
從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)得知,安裝阻抗復(fù)合式消聲器后,距鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口1m處噪聲由118dB(A)下降到88dB(A),效果極佳。
3.1.2 安裝迷宮式消聲器
何謂迷宮式消聲器,即迂回角度大、氣流路線長(zhǎng)、阻力損失較小的尖劈狀消聲器,是專為消除鼓風(fēng)機(jī)高壓排氣噪聲的聲波在機(jī)房?jī)?nèi)“亂竄”而設(shè)計(jì)的,安裝在機(jī)房門、窗封閉件相接的氣流通道里。該消聲器外圍加金屬網(wǎng)架,充填超細(xì)玻璃棉;其內(nèi)腔的寬度等于吸聲尖劈的長(zhǎng)度,尖劈呈交錯(cuò)狀布置,形成許多凹室。它既具有阻性消聲作用,又通過凹室斷面的擴(kuò)大與縮小而產(chǎn)生抗性消聲作用。所以,其消聲頻率范圍寬,還能吸收直達(dá)聲波和反射聲波,達(dá)到更加理想的消聲效果。
3.2 吸聲
該鼓風(fēng)機(jī)房頂蓋是混凝土槽形板,室內(nèi)有4極鋼筋混凝土立柱,高度為4.8m;四周墻壁是磚混結(jié)構(gòu),用白灰抹平。設(shè)計(jì)在頂蓋下吊掛空間吸聲板,重量輕,約 1kg/m3,安裝方便;充分利用雙面吸聲原理,節(jié)約超細(xì)玻璃棉約50%,節(jié)省投資約40%。通過施工前后的對(duì)比測(cè)量,噪聲降低值平均約10dB(A),總響度級(jí)下降50%左右,收效顯著。
隔聲門的設(shè)計(jì)要求是:具有足夠的隔聲量且開啟方便。選有多層推拉式輕型結(jié)構(gòu),隔聲性能好。采用3~4層門時(shí),隔聲量在40dB(A)以上,達(dá)到較理想的效果。
3.3 隔聲
隔聲在噪聲控制工程中占有重要地位,主要技術(shù)措施常采用隔聲門、隔聲窗、隔聲屏和墻壁隔聲等。
3.3.1 隔聲門
設(shè)計(jì)隔聲門,對(duì)其要求是具有足夠的隔聲量且開啟方便。常選用多層推拉式輕型結(jié)構(gòu),隔聲性能好。采用3~4層門時(shí),隔聲量在40dB(A)以上,達(dá)到了較理想的效果。
3.3.2 隔聲窗
在隔聲窗的設(shè)計(jì)與施工中,努力做到了以下幾點(diǎn):
(1)選取不同厚度的玻璃用于安裝各層窗戶,以便消除高頻吻合效應(yīng)的影響;
(2)里層玻璃的安裝要有一定的傾斜度,以利于消除駐波;
(3)各層窗戶間要留有較大厚度的空氣層,并進(jìn)行吸聲處理;
(4)密封要好,四周采用橡膠壓條,增加阻尼作用,減少玻璃受到激振而透聲。
3.3.3 隔聲屏
鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)由于需要通風(fēng)散熱及維修,故不能采用全封閉隔聲罩,只能在設(shè)備近旁放置隔聲屏。制屏方法是用金屬材料做骨架,內(nèi)充超細(xì)玻璃棉。其高度視設(shè)備尺寸而定;當(dāng)設(shè)備高于2m時(shí),隔聲屏高度應(yīng)大于設(shè)備高度;設(shè)備較低時(shí),隔聲屏高度達(dá)2m即可。在自由聲場(chǎng)中,隔聲屏的最大降噪量按Fresnel公式計(jì)算,可達(dá)24dB(A)。
3.3.4 墻壁隔聲
在鼓風(fēng)機(jī)房四周墻壁上敷設(shè)超細(xì)玻璃棉,厚度為25mm,布置成垂直形式,經(jīng)實(shí)際測(cè)量得知,在關(guān)閉窗戶時(shí),其平均有效隔聲量為20dB(A),效果較好。
3.4 隔振
隔振設(shè)計(jì)綜合考慮安全、穩(wěn)定性好和維修方便等因素,設(shè)計(jì)選擇抗剪切的JG-7型隔振器,便消除機(jī)器與基礎(chǔ)之間的剛性連接,減少震動(dòng),從而達(dá)到降低固體振動(dòng)噪聲的目的。后因礦產(chǎn)任務(wù)太重、施工時(shí)間緊迫,臨時(shí)改為挖防震溝代替基礎(chǔ)隔振,也取得了一定的效果。
4 結(jié)論
(1)采用消聲、吸聲、隔聲和隔振等多種有效技術(shù)措施,經(jīng)過改造施工,基本完成了綜合治理項(xiàng)目計(jì)劃安排的工程。
(2)治理后,該鼓風(fēng)機(jī)組的噪聲降低了,達(dá)到了工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)改造設(shè)備的要求,機(jī)房周圍環(huán)境噪聲也達(dá)到了工業(yè)區(qū)域廠區(qū)噪聲的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)(GB3096-93)。
(3)現(xiàn)在,鍋爐鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)的工作環(huán)境和礦區(qū)周圍的生活大大改善了,廣大職工和附近居民普遍反映良好,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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