鍋爐房鼓風(fēng)機房噪聲治理5個手段及噪聲治理技術(shù)創(chuàng)新實踐
來源：杭州漢克斯隔音技術(shù)工程有限公司 閱讀：4617 更新時間：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)機噪聲點源多，分貝高，是引發(fā)環(huán)境信訪的重要因素。
鼓風(fēng)機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)機房內(nèi)通常布置羅茨鼓風(fēng)機鼓風(fēng)，輸送污水生物降解所需要的氧氣。
羅茨鼓風(fēng)機運行時的噪聲相當(dāng)高，單機進口噪聲級在96-117dB(A)，出口噪聲級在105-125dB(A)，多臺羅茨鼓風(fēng)機同時運行時，鼓風(fēng)機房內(nèi)的疊加總噪聲級通常超過110dB(A)。風(fēng)機噪聲A聲級達到80dB時，普通談話聽不清；達到90dB時，就得大聲談話；達到100-110dB時，即使大聲喊叫也聽不清。一般在鼓風(fēng)機房工作的職工，大多患有輕度或中度耳聾，正常談話有困難。通常，鼓風(fēng)機房的噪聲級遠遠超出GBJ 87—1985《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》中關(guān)于生產(chǎn)車間及作業(yè)場所噪聲限制值。該規(guī)范規(guī)定，生產(chǎn)車間及作業(yè)場所內(nèi)，工作人員每天連續(xù)接觸噪聲8h，噪聲限值為 90dB(A)。若每天接觸時間不足8h，則按實際接觸時間減半，噪聲限值增加3dB(A)的原則確定。即：接觸時間4h的噪聲限值為93dB(A)；接觸時間2h的噪聲限值為96dB(A)；接觸時間1 h的噪聲限值為99dB(A)。
鼓風(fēng)機房如果位于廠區(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)機房的噪聲控制措施。
1 原鼓風(fēng)機組的噪聲狀況
鍋爐房在建設(shè)時，對鼓風(fēng)機組的基建考慮不周，在百余平方米的廠房內(nèi)安裝了3臺羅茨鼓風(fēng)機。由于場地狹窄，管道布置零亂且又擁擠，因此運轉(zhuǎn)時產(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)機是一種回轉(zhuǎn)式壓縮機，依靠兩轉(zhuǎn)子的相互嚙合工作，推移汽缸容積內(nèi)氣體，在排氣腔達到升壓的目的。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)機結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，介質(zhì)不含油，但效率低。羅茨鼓風(fēng)機的噪聲有兩部分：主要是空氣動力噪聲，由周期性進排氣噪聲、渦流噪聲及旋轉(zhuǎn)噪聲組成；其次是機械噪聲，由軸承噪聲、齒輪噪聲、旋轉(zhuǎn)部件不平衡以及管路振動噪聲組成。
在機房內(nèi)只有鼓風(fēng)機的進、排氣口裝有直管式阻消聲器，其它防噪設(shè)施全無。經(jīng)實測噪聲值如下：機房內(nèi)高達100～120dB(A)；機房外達到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)機組的噪聲大致由以下3部分組成：
(1)進氣口和排氣口輻射的氣動性噪聲；
(2)電機、風(fēng)機殼和管道壁輻射的機械性噪聲；
(3)由機座基礎(chǔ)振動輻射的固體聲噪聲。
2 鍋爐鼓風(fēng)機房噪聲處理思路分析
1) 隔聲降噪：為了保證機組正常運轉(zhuǎn)和維修方便，在原機房內(nèi)基本設(shè)施不變的情況下，在適當(dāng)?shù)牟课，設(shè)置密封隔聲窗，在原機房內(nèi)全部用密封金屬門代替木門，使機房內(nèi)的噪聲傳播強度相應(yīng)減弱。
2) 吸聲隔噪：機房密封的結(jié)果雖然防止了噪聲外傳，但由于原機房室內(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，在機房值班室四周墻壁和頂部進行吸聲、隔聲處理，保證值班室操作工人不受強噪聲的干擾，并進行了自然通風(fēng)處理，安裝了換氣扇，保持值班室有足夠的新鮮空氣對流。
3) 消聲隔噪：通過設(shè)置消聲器對機房內(nèi)的輻射噪聲進行有效的控制。
4) 通風(fēng)降噪：通過隔聲、吸聲、消聲處理，機房內(nèi)外可以達到預(yù)定的降噪目標(biāo)。但是，機房內(nèi)機組運行時產(chǎn)生的熱量較大，必須解決機房內(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、蜂窩進風(fēng)式消聲器來有效地解決機房內(nèi)的通風(fēng)散熱問題。
5) 操作工人自我防護：雖然機房內(nèi)進行了噪聲處理，但是針對每個操作工而言，接觸噪聲還是不可避免的，所以在機房值班室設(shè)計了墻壁式電控柜一個，它能顯示風(fēng)壓、溫度、軸溫等工作狀況，同時能就地操作某臺設(shè)備的啟動和停止，并實現(xiàn)了自動控制，操作工人接觸強噪聲的次數(shù)相應(yīng)減少，起到了自我防 護的作用。
3 鍋爐鼓風(fēng)機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)長度不等的擴張室組成。在每節(jié)擴張室內(nèi)設(shè)置插入管，其長度為擴張室長度的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，改善氣體動力特性，增強擴張室的消聲效果。其主要作用是消除550Hz以下的低頻噪聲，對羅茨鼓風(fēng)機特有的500Hz和125Hz兩個峰值噪聲消聲效果非常明顯。
從現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)得知，安裝阻抗復(fù)合式消聲器后，距鼓風(fēng)機進氣口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、阻力損失較小的尖劈狀消聲器，是專為消除鼓風(fēng)機高壓排氣噪聲的聲波在機房內(nèi)“亂竄”而設(shè)計的，安裝在機房門、窗封閉件相接的氣流通道里。該消聲器外圍加金屬網(wǎng)架，充填超細玻璃棉；其內(nèi)腔的寬度等于吸聲尖劈的長度，尖劈呈交錯狀布置，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，還能吸收直達聲波和反射聲波，達到更加理想的消聲效果。
3.2 吸聲
該鼓風(fēng)機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)約超細玻璃棉約50％，節(jié)省投資約40％。通過施工前后的對比測量，噪聲降低值平均約10dB(A)，總響度級下降50％左右，收效顯著。
隔聲門的設(shè)計要求是：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，隔聲量在40dB(A)以上，達到較理想的效果。
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)計隔聲門，對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，隔聲量在40dB(A)以上，達到了較理想的效果。
3.3.2 隔聲窗
在隔聲窗的設(shè)計與施工中，努力做到了以下幾點：
(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、電動機由于需要通風(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)充超細玻璃棉。其高度視設(shè)備尺寸而定；當(dāng)設(shè)備高于2m時，隔聲屏高度應(yīng)大于設(shè)備高度；設(shè)備較低時，隔聲屏高度達2m即可。在自由聲場中，隔聲屏的最大降噪量按Fresnel公式計算，可達24dB(A)。
3.3.4 墻壁隔聲
在鼓風(fēng)機房四周墻壁上敷設(shè)超細玻璃棉，厚度為25mm，布置成垂直形式，經(jīng)實際測量得知，在關(guān)閉窗戶時，其平均有效隔聲量為20dB(A)，效果較好。
3.4 隔振
隔振設(shè)計綜合考慮安全、穩(wěn)定性好和維修方便等因素，設(shè)計選擇抗剪切的JG－7型隔振器，便消除機器與基礎(chǔ)之間的剛性連接，減少震動，從而達到降低固體振動噪聲的目的。后因礦產(chǎn)任務(wù)太重、施工時間緊迫，臨時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目計劃安排的工程。
(2)治理后，該鼓風(fēng)機組的噪聲降低了，達到了工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中對改造設(shè)備的要求，機房周圍環(huán)境噪聲也達到了工業(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)機房內(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)濟效益和社會效益。
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