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杭州汉克斯隔音技术工程有限公司

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锅炉房鼓风机房噪声治理5个手段及噪声治理技术创新实践

             来源:杭州汉克斯隔音技术工程有限公司 阅读:3257 更新时间:2009-07-14 16:43

目前在很多企业,受工业生产和供暖需求,锅炉的安装、使用非常普及。但很多锅炉由于存在选址欠佳和风机性能不良等因素,锅炉噪声影响周围居民安静的工作、生活环境,损害人民身体健康,常常引发扰民事件,产生纠纷。锅炉风机噪声点源多,分贝高,是引发环境信访的重要因素。

鼓风机房是城市污水处理厂和垃圾处理厂内污水鼓风曝气工艺的主要生产车间。在小型污水厂,污水曝气处理需要的风量较小,升压较高,因此,鼓风机房内通常布置罗茨鼓风机鼓风,输送污水生物降解所需要的氧气。

罗茨鼓风机运行时的噪声相当高,单机进口噪声级在96-117dB(A),出口噪声级在105-125dB(A),多台罗茨鼓风机同时运行时,鼓风机房内的叠加总噪声级通常超过110dB(A)。风机噪声A声级达到80dB时,普通谈话听不清;达到90dB时,就得大声谈话;达到100-110dB时,即使大声喊叫也听不清。一般在鼓风机房工作的职工,大多患有轻度或中度耳聋,正常谈话有困难。通常,鼓风机房的噪声级远远超出GBJ 87—1985《工业企业噪声控制设计规范》中关于生产车间及作业场所噪声限制值。该规范规定,生产车间及作业场所内,工作人员每天连续接触噪声8h,噪声限值为 90dB(A)。若每天接触时间不足8h,则按实际接触时间减半,噪声限值增加3dB(A)的原则确定。即:接触时间4h的噪声限值为93dB(A);接触时间2h的噪声限值为96dB(A);接触时间1 h的噪声限值为99dB(A)。

鼓风机房如果位于厂区近围墙处,其噪声源辐射至厂界的声功率级极可能超出GBJ 87—1985中规定的厂界噪声限制值。为此,必须综合考虑鼓风机房的噪声控制措施。

1 原鼓风机组的噪声状况

锅炉房在建设时,对鼓风机组的基建考虑不周,在百余平方米的厂房内安装了3台罗茨鼓风机。由于场地狭窄,管道布置零乱且又拥挤,因此运转时产生共振涡流噪声,并通过管道壁传递到室外,造成周围环境的严重污染。

罗茨鼓风机是一种回转式压缩机,依靠两转子的相互啮合工作,推移汽缸容积内气体,在排气腔达到升压的目的。转子的断面型线有渐开线型、圆弧型和摆线型等;转子头数(叶峰或叶谷数)为2或3。罗茨鼓风机结构简单,制造方便,介质不含油,但效率低。罗茨鼓风机的噪声有两部分:主要是空气动力噪声,由周期性进排气噪声、涡流噪声及旋转噪声组成;其次是机械噪声,由轴承噪声、齿轮噪声、旋转部件不平衡以及管路振动噪声组成。

在机房内只有鼓风机的进、排气口装有直管式阻消声器,其它防噪设施全无。经实测噪声值如下:机房内高达100~120dB(A);机房外达到85~95dB(A),这是由于管道太密、阀门又多造成的。受其影响的范围较大,矿北侧的围墙边,噪声值也有79~85dB(A),大大超过规定的标准。

通过分析,该鼓风机组的噪声大致由以下3部分组成:

(1)进气口和排气口辐射的气动性噪声;

(2)电机、风机壳和管道壁辐射的机械性噪声;

(3)由机座基础振动辐射的固体声噪声。

2 锅炉鼓风机房噪声处理思路分析

1) 隔声降噪:为了保证机组正常运转和维修方便,在原机房内基本设施不变的情况下,在适当的部位,设置密封隔声窗,在原机房内全部用密封金属门代替木门,使机房内的噪声传播强度相应减弱。

2) 吸声隔噪:机房密封的结果虽然防止了噪声外传,但由于原机房室内墙面平均吸声系数很低,因此加剧了声波在室内的反射混响。为了减小混响声,在节约资金的前提下,在机房值班室四周墙壁和顶部进行吸声、隔声处理,保证值班室操作工人不受强噪声的干扰,并进行了自然通风处理,安装了换气扇,保持值班室有足够的新鲜空气对流。

3) 消声隔噪:通过设置消声器对机房内的辐射噪声进行有效的控制。

4) 通风降噪:通过隔声、吸声、消声处理,机房内外可以达到预定的降噪目标。但是,机房内机组运行时产生的热量较大,必须解决机房内的通风散热问题,为此可以采用窗式迷宫消声器、折板式通风消声器、蜂窝进风式消声器来有效地解决机房内的通风散热问题。

5) 操作工人自我防护:虽然机房内进行了噪声处理,但是针对每个操作工而言,接触噪声还是不可避免的,所以在机房值班室设计了墙壁式电控柜一个,它能显示风压、温度、轴温等工作状况,同时能就地操作某台设备的启动和停止,并实现了自动控制,操作工人接触强噪声的次数相应减少,起到了自我防 护的作用。

3 锅炉鼓风机房噪声综合治理措施

几年前经过调查研究,制定了综合治理方案,并逐步付诸实施后,终于取得了良好效果。综合治理方案的主要技术措施包括消声、吸声、隔声和隔振诸方面,可分述如下。

3.1 消声

3.1.1 使用阻抗复合式消声器

该消声器的特点是消声频带宽,消声量大。它由两段串联而成,第一段为阻性部分,在通道周围衬贴超细玻璃棉,可吸声。这段消声器通道截面较大,短波高频噪声易以窄束通过而不接触吸声材料;所以必须在通道内增设一阻性吸声层,且两端做成尖劈状,既能减少风流阻力损失,又可提高吸声效果。它的主要作用是降低中、高频噪声。

它的第二段为抗性部分,由两节长度不等的扩张室组成。在每节扩张室内设置插入管,其长度为扩张室长度的0.25~0.50 倍,且在管内衬贴吸声材料。再用穿孔率大于30%的穿孔内插管连接起来,这样可使消声频带拉宽,改善气体动力特性,增强扩张室的消声效果。其主要作用是消除550Hz以下的低频噪声,对罗茨鼓风机特有的500Hz和125Hz两个峰值噪声消声效果非常明显。

从现场测试数据得知,安装阻抗复合式消声器后,距鼓风机进气口1m处噪声由118dB(A)下降到88dB(A),效果极佳。

3.1.2 安装迷宫式消声器

何谓迷宫式消声器,即迂回角度大、气流路线长、阻力损失较小的尖劈状消声器,是专为消除鼓风机高压排气噪声的声波在机房内“乱窜”而设计的,安装在机房门、窗封闭件相接的气流通道里。该消声器外围加金属网架,充填超细玻璃棉;其内腔的宽度等于吸声尖劈的长度,尖劈呈交错状布置,形成许多凹室。它既具有阻性消声作用,又通过凹室断面的扩大与缩小而产生抗性消声作用。所以,其消声频率范围宽,还能吸收直达声波和反射声波,达到更加理想的消声效果。

3.2 吸声

该鼓风机房顶盖是混凝土槽形板,室内有4极钢筋混凝土立柱,高度为4.8m;四周墙壁是砖混结构,用白灰抹平。设计在顶盖下吊挂空间吸声板,重量轻,约 1kg/m3,安装方便;充分利用双面吸声原理,节约超细玻璃棉约50%,节省投资约40%。通过施工前后的对比测量,噪声降低值平均约10dB(A),总响度级下降50%左右,收效显著。

隔声门的设计要求是:具有足够的隔声量且开启方便。选有多层推拉式轻型结构,隔声性能好。采用3~4层门时,隔声量在40dB(A)以上,达到较理想的效果。

3.3 隔声

隔声在噪声控制工程中占有重要地位,主要技术措施常采用隔声门、隔声窗、隔声屏和墙壁隔声等。

3.3.1 隔声门

设计隔声门,对其要求是具有足够的隔声量且开启方便。常选用多层推拉式轻型结构,隔声性能好。采用3~4层门时,隔声量在40dB(A)以上,达到了较理想的效果。

3.3.2 隔声窗

在隔声窗的设计与施工中,努力做到了以下几点:

(1)选取不同厚度的玻璃用于安装各层窗户,以便消除高频吻合效应的影响;

(2)里层玻璃的安装要有一定的倾斜度,以利于消除驻波;

(3)各层窗户间要留有较大厚度的空气层,并进行吸声处理;

(4)密封要好,四周采用橡胶压条,增加阻尼作用,减少玻璃受到激振而透声。

3.3.3 隔声屏

鼓风机、电动机由于需要通风散热及维修,故不能采用全封闭隔声罩,只能在设备近旁放置隔声屏。制屏方法是用金属材料做骨架,内充超细玻璃棉。其高度视设备尺寸而定;当设备高于2m时,隔声屏高度应大于设备高度;设备较低时,隔声屏高度达2m即可。在自由声场中,隔声屏的最大降噪量按Fresnel公式计算,可达24dB(A)。

3.3.4 墙壁隔声

在鼓风机房四周墙壁上敷设超细玻璃棉,厚度为25mm,布置成垂直形式,经实际测量得知,在关闭窗户时,其平均有效隔声量为20dB(A),效果较好。

3.4 隔振

隔振设计综合考虑安全、稳定性好和维修方便等因素,设计选择抗剪切的JG-7型隔振器,便消除机器与基础之间的刚性连接,减少震动,从而达到降低固体振动噪声的目的。后因矿产任务太重、施工时间紧迫,临时改为挖防震沟代替基础隔振,也取得了一定的效果。

4 结论

(1)采用消声、吸声、隔声和隔振等多种有效技术措施,经过改造施工,基本完成了综合治理项目计划安排的工程。

(2)治理后,该鼓风机组的噪声降低了,达到了工业企业噪声卫生标准中对改造设备的要求,机房周围环境噪声也达到了工业区域厂区噪声的环境标准(GB3096-93)。

(3)现在,锅炉鼓风机房内的工作环境和矿区周围的生活大大改善了,广大职工和附近居民普遍反映良好,取得了较好的经济效益和社会效益。

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