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锅炉房鼓风机房噪声治理

降噪减振技术:目前在很多,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,锅炉影响周围居民安静的工作、环境,损害人民身体,常常引发扰民事件,产生纠纷。锅炉风机点源多,分贝高,是引发环境信访的重要因素。

房是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,房内通常布置罗茨鼓风,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,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: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:通过隔声、吸声、消声处理,机房内外可以达到预定的目标。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;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。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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