兗州礦區(qū)環(huán)境保護與噪聲治理新技術(shù)
近幾年來,兗州礦業(yè)(集團)有限責(zé)任公司及其下屬廠礦對水污染、煙塵排放、固體廢棄物和噪聲污染等多個方面進行綜合治理,依靠科技進步加快治理步伐,取得了明顯的效果。
噪聲治理
1)選煤廠主洗車間噪聲控制
南京煤礦設(shè)計研究院和兗州礦業(yè)(集團)公司濟寧二號煤礦對選煤廠主洗車間噪聲采取集氣消聲、隔聲屏、隔聲罩、阻尼減振以及墻面吸聲處理等方法,顯著地降低了作業(yè)場所噪聲及廠區(qū)環(huán)境噪聲。該車間共有5層安裝設(shè)備,各層噪聲均嚴(yán)重超標(biāo),主要噪聲源是振動篩、破碎機、跳汰機鼓風(fēng)機、溜槽、離心脫水機、輸送機等設(shè)備。設(shè)備附近的噪聲呈寬頻帶和以中低頻為主的特征,各層混響嚴(yán)重,不僅對操作人員產(chǎn)生很大危害,而且高噪聲透過門、窗、墻體向外輻射,使附近的礦井辦公區(qū)域也受到嚴(yán)重影響。由于主洗車間二至四層設(shè)備多、作業(yè)人員多、噪聲級高、污染嚴(yán)重,因此治理重點為二至四層。噪聲控制措施以不妨礙生產(chǎn)設(shè)備操作、觀察、檢修及滿足通風(fēng)散熱為原則,既要開啟靈活、施工方便,又要有明顯的降噪效果。
根據(jù)主洗車間設(shè)備布置的特點、噪聲狀況以及對車間內(nèi)外的影響程度,對各種膠帶輸送機機頭、離心機、破碎機、振動篩、給煤機、刮板機等機械性噪聲為主的設(shè)備設(shè)置了不同型號的隔聲屏、隔聲罩,對跳汰機、鼓風(fēng)機等空氣動力性噪聲為主的設(shè)備設(shè)置了氣流匯總系統(tǒng)及消聲器,對以撞擊振動噪聲為主的矸石、塊煤溜槽等采取阻尼減振處理,以有效降低聲源噪聲;在適當(dāng)?shù)膶用鎺总囬g辦公室等功能性房間作吸聲處理,以降低混響噪聲;在個別高噪聲作業(yè)點設(shè)置隔聲值班間;在車間的適當(dāng)位置設(shè)置隔聲門、窗,以減少噪聲對外部環(huán)境的影響。各種隔聲罩整體結(jié)構(gòu)均設(shè)計成組合開啟式,以利設(shè)備檢修;有散熱要求的隔聲罩設(shè)有進、出風(fēng)口,便于通風(fēng)散熱;為了滿足加油、觀察、日常維護和使用的要求,在適當(dāng)?shù)奈恢镁O(shè)有門、窗、洞等。
2)離心風(fēng)機噪聲控制研究
山東科技大學(xué)和兗州礦業(yè)(集團)公司職工大學(xué)從如何改進風(fēng)機本身的結(jié)構(gòu)參數(shù),而不是采用消音器來降低風(fēng)機噪聲的角度開展了離心風(fēng)機噪聲控制的研究。他們提出的降噪方法如下:①增加風(fēng)舌與葉輪之間的間隙。風(fēng)舌與葉輪之間的距離愈近,噪聲愈大。但是,根據(jù)有關(guān)資料進行試驗,當(dāng)間隙大到一定程度后,噪聲不再降低,卻使風(fēng)機氣動性能變壞。實驗表明,風(fēng)舌間隙δt/R=0.25和風(fēng)舌半徑r/R=0.2時,具有最大風(fēng)機效率和最小噪聲(R為葉輪半徑)。②傾斜風(fēng)舌。研究表明,對于恒定轉(zhuǎn)速、前后傾斜的葉片可以使基頻降低12dB;風(fēng)舌傾斜角大小依賴于葉輪葉片多少,葉片愈多則包圍葉片間隙所需風(fēng)舌傾斜角愈小。③風(fēng)機和管道系統(tǒng)聲阻抗匹配。改變出口管道長度可使進口輻射的噪聲降低17dB;反之,改變風(fēng)機進口形狀可使出口聲級減少。④轉(zhuǎn)子葉片前后緣家網(wǎng)格(金屬網(wǎng))。網(wǎng)格改進了平均氣流,減少了管道內(nèi)與轉(zhuǎn)子外的湍流,使出口有一個平滑的速度場,從而降低寬頻噪聲。對于空氣動力性能不好的風(fēng)機,即效率低噪聲大的風(fēng)機,使用網(wǎng)格可收到最好的效果,不但對基頻而且在整個寬頻范圍內(nèi)都能明顯降低噪聲;但對空氣動力性能較好的風(fēng)機,網(wǎng)格降低噪聲效果減低,然而可使頻譜往高頻方向變動,以便采用其它控制噪聲措施。當(dāng)葉輪管道中的平均氣流條件不好時,使用網(wǎng)格降低噪聲是最有效的。但是,由于網(wǎng)格引起附加阻力,導(dǎo)致風(fēng)機效率略有降低。⑤修改風(fēng)殼。研究表明,寬頻噪聲主要聲源不是來自旋轉(zhuǎn)葉輪,而是來自風(fēng)機的機殼,機殼取對數(shù)螺旋或蝸殼效率高、噪聲低的螺旋角α=65°,在機殼內(nèi)貼一定厚度的吸聲材料可降低寬帶噪聲。
3)噪聲綜合治理工藝
兗州礦業(yè)(集團)公司濟寧三號煤礦家屬區(qū)的鍋爐房噪聲污染嚴(yán)重,一直未能達標(biāo)。他們在原先單項治理的基礎(chǔ)上,采取了吸、隔、消、降于一體的綜合噪聲治理工藝,取得了較好的結(jié)果。該礦家屬區(qū)有2座鍋爐房。東鍋爐房有2臺6t換態(tài)t冬季取暖鍋爐;西鍋爐房有2臺2t蒸汽鍋爐,其中1臺工作1臺備用,常年運轉(zhuǎn)。作為鍋爐的輔助設(shè)備,引風(fēng)機、鼓風(fēng)機在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生強烈的噪聲。經(jīng)過測試,東鍋爐房的風(fēng)機噪聲高達102dB(A),西鍋爐房約為95~98dB(A)。而且住宅樓內(nèi)的噪聲達到69~71dB(A),超過了國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),影響了職工的生活。
他們對噪聲源進行分析并制定了治理原則:不破壞機房主要結(jié)構(gòu);不影響鍋爐正常運轉(zhuǎn);不涉及風(fēng)機氣流系統(tǒng),即不改變風(fēng)機運轉(zhuǎn)工況參數(shù);消聲設(shè)備安裝簡單、阻燃、防腐、無污染。據(jù)此,東鍋爐房白天達到60dB(A)的治理方案為:將現(xiàn)有風(fēng)機房改造成隔聲間,不改變主體結(jié)構(gòu);現(xiàn)有門窗部分設(shè)計安裝隔聲門和隔聲窗,部分封堵;機房內(nèi)設(shè)50mm的吸聲結(jié)構(gòu);機房設(shè)計安裝通風(fēng)系統(tǒng),并設(shè)計通風(fēng)換氣消聲器。在此基礎(chǔ)上,夜間達到 50dB(A)的治理方案為:鼓風(fēng)機、引風(fēng)機進行檢修,最大限度地減少噪聲,或者將機房的結(jié)構(gòu)適當(dāng)加厚。西鍋爐房的治理方案為:將現(xiàn)有的風(fēng)機房改造為隔聲間,不改變原主體結(jié)構(gòu);拆檢引風(fēng)機、鼓風(fēng)機,最大限度降低噪聲;現(xiàn)有門窗設(shè)計安裝隔聲門和隔聲窗;機房內(nèi)增設(shè)厚50mm吸聲結(jié)構(gòu);機房設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)且進行強制通風(fēng)。工程竣工后經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)測,廠界噪聲白天52.6~58.3dB(A)、夜間43.4~46.2dB(A),達到了排放標(biāo)準(zhǔn)。工程總投資15萬元。
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