礦山企業(yè)的噪聲源及治理措施
0 引言
礦山企業(yè)大量使用風機、空壓機、電機及球磨機等設備，這些設備產生的噪聲分貝高，影響面大，是嚴重污染環(huán)境和影響職工身心健康的主要噪聲源。我國礦山企業(yè)在減噪方面均采取了相應的措施，已有較成熟的降噪系列產品，如風機和空壓機采用的消聲器、電機采用的消音隔聲罩、球磨機采用橡膠襯板等，并已取得一定的成效。但隨著人們對環(huán)保意識的加強，在減噪方面尚存在許多實際問題，有待進一步研究解決。
1 風機噪聲及控制
風機噪聲的頻譜是復合譜，是葉片通過頻率與寬帶空氣動力性噪聲成分的迭加。風機噪聲的聲級，不僅與風機的結構有關，而且還同其工作狀態(tài)(由全壓和風量決定) 有關。不同系列、型號的風機，其聲級各異。同一風機在不同工況下，其聲級是不同的。風機在最高效率點工作時，聲級往往取值量低。
為了更好表征風機的噪聲性能，出現(xiàn)了“比A級”這個概念。比A聲級是指通風機在單位流量(1m3／min)和單位全壓(1mmH2O)下所產生的A聲級。同一風機在不同工況下的比A聲級是不同的。在最高效率點上比A聲級取值量低。不同系列的風機在額定工況下的比A聲級表征了該系列風機噪聲級的高低和產品質量的優(yōu)劣。所以，目前國內外多采用比A聲級作為風機噪聲的限值指標。同一系列不同型號的風機其比A聲級大體相近。風機加工精度愈高，氣動性能愈好，比A聲級愈低。一般情況下，前向葉片離心風機其比A聲級低于 2dB(A)、后向板型葉片離心通風機低于3OdB(A)、機翼型葉片離心風機低于25dB(A)、軸流通風機低于 38dB(A)。在不同工況下，通風機噪聲的聲級由下式確定：
La=Lsa+10LgQP
式中La——風機進氣口(或出氣口)的A聲級，dB (A)；Lsa——風機進氣口(或出氣口)的比A聲級，dB (A)；Q一風量，m3／rain；P——風機全壓，mmH2O？刂骑L機噪聲的常用方法是在風機的進、出口處安裝阻性消聲器。對于有更高降噪要求的場合可采用消聲隔聲箱，并在機組與地基之間安置減震器。采取上述方法，一般可獲得明顯的降噪效果。國內現(xiàn)可提供各類風機的消聲器、消聲隔聲箱及減震器。風機的噪聲問題，從技術上來講，基本上已得到有效的控制，而且低噪聲風機已經問世。但是，對于有特殊要求的風機消聲器，如要求防水、防潮、耐高溫或防塵等，尚有許多研究工作有待開展。
2 空壓機噪聲及控制
空壓機是使用量大面廣的通用機械產品，廣泛應用于機械、礦山、冶金、化工及建筑等行業(yè)。它產生的噪聲級高、影響面大，已成為危害人身健康和污染環(huán)境的主要噪聲源之一？諌簷C的噪聲是由氣流噪聲(主要通過進、排氣口向外輻射)、機械運動部件撞擊、摩擦產生的機械性噪聲以及包括電動機或柴油機所產生的噪聲構成。
一般固定用的容積式壓縮機，周期性的進、排氣所引起的空氣動力噪聲是整機噪聲的主要來源，這種噪聲一般比機械噪聲高5～10dB(A)。往復式壓縮機(容積式)由于轉速較低，整機噪聲一般是低頻性；螺桿式壓縮機(容積式)轉速較高，整機噪聲一般呈中、高頻性；而由柴油機驅動的移動式壓縮機，柴油機則是主要噪聲源，其噪聲一般為低、中頻性，而且它的噪聲級遠遠超過壓縮機本身的噪聲。
我國企業(yè)廣泛應用移動式排量6、9、12m3／rain和固定式L型排量1O、2O、40m3／rain6種空壓機，因此考慮解決其噪聲問題，將在相當程度上解決了空壓機的噪聲問題。當然，在這6種產品上使用的有效噪聲控制措旌，也完全適用于其它排量的空壓機，并且同樣可取得滿意的效果。
未加降噪措施，離機組1ITl處，固定L型往復式空壓機(排量10、20、40m3／rain)噪聲級88~95dB(A)、螺桿式空壓機(排量1O、20m3／min)95～105dB(A)、移動式空壓機(排量6、9、12m3／rain)噪聲平均為100～105dB(A)。隔聲罩與消聲器對空壓機噪聲的降低將起到顯著的作用。而對振動較突出的機組，還應采取隔振措施。對排量1O、2O、40m3／min的L型固定往復式空壓機，在進氣口安裝消聲器后，整機噪聲可降到90dB(A)，甚至85dB(A)以下(1m距離)。如果進一步降低噪聲，需要在空壓機上覆蓋隔聲罩，可獲得整機噪聲的大幅度降低。對排量1O、20m3／min的螺桿式空壓機，只有采用帶進、排氣口消聲器的隔聲罩，才能將機組噪聲降到 85dB(A)以下。
對排量6、9、12m3／min的移動式空壓機，其主要噪聲源是柴油機的排氣噪聲以及機殼體輻射噪聲，柴油機的振動也是比較嚴重的。解決的辦法是在排氣口采用適當?shù)呐艢庀暺，在壓縮機進氣口安裝進氣消聲器，在柴油機和壓縮機座下安裝適當?shù)臏p振裝置以及整個機組采用隔聲罩才能使機組的噪聲降到85dB(A)以下。
正確設計或選用適當?shù)南暺骱透袈曊，是降低現(xiàn)有空壓機噪聲的關鍵問題。國內現(xiàn)可提供有效地控制低頻性和低中頻性噪聲設備，因此采用抗性消聲器較為合理。國內現(xiàn)已生產一種結合擴張室抗性消聲器原理制成的文氏消聲器，對控制L或V型空壓機的進氣噪聲，具有較好的效果。該消聲器不但消聲值高，而且具有阻損低、結構簡單、使用方便等優(yōu)點。
3 電機噪聲及控制
電機(包括發(fā)電機和電動機)是使用量大面廣的動力設備，目前國產的中小型電機噪聲多在9O～100dB(A)之間，大型電機噪聲均高達100dB(A)以上，聲能分布在 125～500Hz之間(個別的達1000Hz)。其噪聲為低、中頻性。
電機的噪聲可分為：1)由機械振動引起的，其能量與所輻射的聲功率直接與電功率有關；2)空氣動力性噪聲，它直接與氣流的線速度有關，而線速度則與電機的轉速相關。此外，通風噪聲也不容忽視。
電機的主要降噪措施有：1)安裝隔聲罩：如局部、箱式及組裝式隔聲罩；2)改變電機冷卻風扇結構：改變葉片和風葉直徑，減少葉片數(shù)量；3)安裝消聲器：電機進 (出)口、尾部軸向進風消聲器。
目前，國內應用較普遍的降噪措施是加設隔聲罩或隔聲罩配裝消聲器，根據(jù)電機類型結構不同，采用的降噪措施也各異。
4 球磨機噪聲及控制
球磨機在礦山、化工、電力、建材等行業(yè)普遍應用，是原料粉碎不可缺少的設備。但由于球磨機在運轉過程中產生強烈的噪聲，其噪聲級通常在105～115dB(A)，是目前最主要的噪聲污染源之一。
球磨機的噪聲主要由以下兩部分組成：1)筒體產生的噪聲：主要是筒體轉動時鋼球與鋼球、鋼球與鋼質筒體之間的相互撞擊而產生的機械噪聲，通過筒體向外輻射的噪聲級可達115dBA以上，噪聲頻帶較寬；2)電機和傳動機械產生的噪聲：主要是電機運轉產生的電磁噪聲、風扇產生的氣流噪聲等。電機噪聲與電機功率及轉速成正比，其噪聲級一般9o～115dB(A)；傳動機械噪聲主要是由于齒輪間相互碰撞和零部件之間的相互摩擦而產生的。
目前，國內在球磨機噪聲治理方面所采用的方法有：
—— 阻尼隔聲層包扎。主要是用阻尼隔聲材料將球磨機的筒體包裹起來，一般能降低5～10dB(A)，效果不甚理想；
—— 隔聲罩。用隔聲罩將球磨機的筒體部分封閉起來，阻隔了噪聲的外傳途徑，該方法比較有效，通常降噪可達約20dB(A)。但安裝隔聲罩后，檢修和運行工作較困難，同時由于電機和傳動機械封閉在隔聲罩內，造成設備的通風、散熱困難，檢查、維護工作也非常不便。
—— 橡膠襯板代替錳鋼襯板。筒體內襯由原來的錳鋼改為橡膠襯板，可大幅降低鋼球與筒體之間撞擊噪聲，降噪12～15dB(A)，效果明顯，但存在橡膠襯板使用壽命短的問題。
上述3種方法中，后兩種方法的降噪效果較好，降低了噪聲對環(huán)境的污染程度，在一定程度上對職工的健康起到了保護作用，但仍存在如散熱、通風、檢修、襯板使用壽命短等問題，有待于今后進一步研究解決。
5 結語
文中介紹的礦山常用設備風機、空壓機、電機和球磨機等噪聲控制的方法，在實際生產中已取得了一定的降噪效果，其方法也比較成熟，對于礦業(yè)類似設備的降噪也有一
定的借鑒作用。
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