鍋爐房鼓風機房噪聲治理5個手段及噪聲治理技術創(chuàng)新實踐
來源:杭州漢克斯隔音技術工程有限公司 閱讀:4526 更新時間:2009-07-14 16:43目前在很多企業(yè),受工業(yè)生產和供暖需求,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,產生糾紛。鍋爐風機噪聲點源多,分貝高,是引發(fā)環(huán)境信訪的重要因素。
鼓風機房是城市污水處理廠和垃圾處理廠內污水鼓風曝氣工藝的主要生產車間。在小型污水廠,污水曝氣處理需要的風量較小,升壓較高,因此,鼓風機房內通常布置羅茨鼓風機鼓風,輸送污水生物降解所需要的氧氣。
羅茨鼓風機運行時的噪聲相當高,單機進口噪聲級在96-117dB(A),出口噪聲級在105-125dB(A),多臺羅茨鼓風機同時運行時,鼓風機房內的疊加總噪聲級通常超過110dB(A)。風機噪聲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,鼓風機房的噪聲級遠遠超出GBJ 87—1985《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》中關于生產車間及作業(yè)場所噪聲限制值。該規(guī)范規(guī)定,生產車間及作業(yè)場所內,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,必須綜合考慮鼓風機房的噪聲控制措施。
1 原鼓風機組的噪聲狀況
鍋爐房在建設時,對鼓風機組的基建考慮不周,在百余平方米的廠房內安裝了3臺羅茨鼓風機。由于場地狹窄,管道布置零亂且又擁擠,因此運轉時產生共振渦流噪聲,并通過管道壁傳遞到室外,造成周圍環(huán)境的嚴重污染。
羅茨鼓風機是一種回轉式壓縮機,依靠兩轉子的相互嚙合工作,推移汽缸容積內氣體,在排氣腔達到升壓的目的。轉子的斷面型線有漸開線型、圓弧型和擺線型等;轉子頭數(shù)(葉峰或葉谷數(shù))為2或3。羅茨鼓風機結構簡單,制造方便,介質不含油,但效率低。羅茨鼓風機的噪聲有兩部分:主要是空氣動力噪聲,由周期性進排氣噪聲、渦流噪聲及旋轉噪聲組成;其次是機械噪聲,由軸承噪聲、齒輪噪聲、旋轉部件不平衡以及管路振動噪聲組成。
在機房內只有鼓風機的進、排氣口裝有直管式阻消聲器,其它防噪設施全無。經實測噪聲值如下:機房內高達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,礦北側的圍墻邊,噪聲值也有79~85dB(A),大大超過規(guī)定的標準。
通過分析,該鼓風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、風機殼和管道壁輻射的機械性噪聲;
(3)由機座基礎振動輻射的固體聲噪聲。
2 鍋爐鼓風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和維修方便,在原機房內基本設施不變的情況下,在適當?shù)牟课,設置密封隔聲窗,在原機房內全部用密封金屬門代替木門,使機房內的噪聲傳播強度相應減弱。
2) 吸聲隔噪:機房密封的結果雖然防止了噪聲外傳,但由于原機房室內墻面平均吸聲系數(shù)很低,因此加劇了聲波在室內的反射混響。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:通過設置消聲器對機房內的輻射噪聲進行有效的控制。
4) 通風降噪:通過隔聲、吸聲、消聲處理,機房內外可以達到預定的降噪目標。但是,機房內機組運行時產生的熱量較大,必須解決機房內的通風散熱問題,為此可以采用窗式迷宮消聲器、折板式通風消聲器、蜂窩進風式消聲器來有效地解決機房內的通風散熱問題。
5) 操作工人自我防護:雖然機房內進行了噪聲處理,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計了墻壁式電控柜一個,它能顯示風壓、溫度、軸溫等工作狀況,同時能就地操作某臺設備的啟動和停止,并實現(xiàn)了自動控制,操作工人接觸強噪聲的次數(shù)相應減少,起到了自我防 護的作用。
3 鍋爐鼓風機房噪聲綜合治理措施
幾年前經過調查研究,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;所以必須在通道內增設一阻性吸聲層,且兩端做成尖劈狀,既能減少風流阻力損失,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)擴張室內設置插入管,其長度為擴張室長度的0.25~0.50 倍,且在管內襯貼吸聲材料。再用穿孔率大于30%的穿孔內插管連接起來,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,安裝阻抗復合式消聲器后,距鼓風機進氣口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,是專為消除鼓風機高壓排氣噪聲的聲波在機房內“亂竄”而設計的,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架,充填超細玻璃棉;其內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
該鼓風機房頂蓋是混凝土槽形板,室內有4極鋼筋混凝土立柱,高度為4.8m;四周墻壁是磚混結構,用白灰抹平。設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構,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構,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
鼓風機、電動機由于需要通風散熱及維修,故不能采用全封閉隔聲罩,只能在設備近旁放置隔聲屏。制屏方法是用金屬材料做骨架,內充超細玻璃棉。其高度視設備尺寸而定;當設備高于2m時,隔聲屏高度應大于設備高度;設備較低時,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
在鼓風機房四周墻壁上敷設超細玻璃棉,厚度為25mm,布置成垂直形式,經實際測量得知,在關閉窗戶時,其平均有效隔聲量為20dB(A),效果較好。
3.4 隔振
隔振設計綜合考慮安全、穩(wěn)定性好和維修方便等因素,設計選擇抗剪切的JG-7型隔振器,便消除機器與基礎之間的剛性連接,減少震動,從而達到降低固體振動噪聲的目的。后因礦產任務太重、施工時間緊迫,臨時改為挖防震溝代替基礎隔振,也取得了一定的效果。
4 結論
(1)采用消聲、吸聲、隔聲和隔振等多種有效技術措施,經過改造施工,基本完成了綜合治理項目計劃安排的工程。
(2)治理后,該鼓風機組的噪聲降低了,達到了工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準中對改造設備的要求,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)境標準(GB3096-93)。
(3)現(xiàn)在,鍋爐鼓風機房內的工作環(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,取得了較好的經濟效益和社會效益。
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