工藝設計對噪聲控制的影響論文
工藝設計對噪聲控制的影響論文
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1概述
隨著公眾環保認識的加強，越來越多的企業開端注重日益嚴峻的環境問題。噪聲是水泥廠的重要汙染源，依據國度GB12348-2008《工業企業廠界環境噪聲排放規範》規則（表1），建立在非敏感區域的水泥廠，環評普通遵照三類規範，即白晝65dB（A）、夜間55dB（A）.水泥生產線的噪聲源普通分為機械性噪聲、空氣動力性噪聲和電磁噪聲三類。機械性噪聲主要指物料和裝置接觸或裝置內部工作運轉時發出的聲音，主要源頭為破碎機、磨機等大型裝置，源強高達90~120dB（A）。空氣動力性噪聲主要由中高壓的工藝系統風機以及羅茨風機等因空氣擾動而產生的不規則聲音組成，源強高達90~105dB（A）。而電磁噪聲則是電機在工作時發出的聲音，相關於其他源強較弱，普通在90~100dB（A）。噪聲汙染的顯著特性是不在環境中累積，一旦聲源消逝，則汙染隨之終止。筆者以為噪聲控制固然能夠經過後期的噪聲管理加以改善，但在滿足工藝功用的條件下，應儘可能選用低噪聲的裝置。在計劃設計上儘可能阻隔噪聲傳播途徑，從源頭上減少噪聲的汙染。本文主要論述水泥廠的工藝設計和主要裝置防治噪聲的措施。
2水泥廠主要裝置
2.1破碎機
目前水泥廠普遍運用錘式破碎機和還擊式破碎機破碎各種原燃料。就噪聲而言，錘式破碎機比還擊式破碎機略高約10dB（A），因而在原料特性允許的狀況下，應儘量選用還擊式破碎機。圖1為典型車間的工藝佈置，其有如下特性：（1）還擊式破碎機佈置在公開，可有效封鎖聲源傳播。（2）板喂機+波滾篩+破碎機嚴密銜接，可減少物料落差，降低物料衝擊溜子產生的噪聲。（3）車間側牆採用隔聲資料封鎖，可減少噪聲傳播。（4）車間班制可按白晝一班制，避開夜班生產。降低破碎工藝噪音，更有效的措施是採用齒輥式破碎機（圖2）。它不同於錘式破碎機的打擊破碎理論，而是採用相對靜態的劈、折、拉、破理論，產生的噪聲僅約85dB（A）。
2.2磨機
目前新建水泥廠原料粉磨系統大多采用輥壓機終粉磨系統和輥式磨系統。就係統配置而言，輥式磨系統仍屬於風掃粉磨機理範疇，依託大功率風機把物料強迫提升和選粉，噪聲較輥壓機終粉磨系統大約20dB（A）。由於原料磨車間裝置整機尺寸龐大，因而降低噪聲主要以控制傳播途徑為主，即聲源的聲強不能有效降低到允許範圍時，必需在噪聲傳播過程中設定障礙，使聲能在傳播過程中被反射衰減。通常採用隔聲的辦法，即用密度較大、特性阻抗高的'資料把一區域性聲波反射回去，將噪聲限制在噪聲源左近，減少噪聲的輻射能。依據兩個系統的工藝佈置（圖3、圖4）剖析，輥壓機終粉磨系統主機裝置尺寸較小，車間佔空中積小，需求封鎖的空間小，因而降噪的本錢較低.車間封鎖後，為保證機電裝置在車間溫度升高後不超越允許溫升，車間內增加了通風裝置。普通通風量Q=10V（V是建築空間的體積），空間越大，通風風機的選型越大，這對降低系統噪聲而言是不利的。由此可見，為了充沛降低粉磨系統的噪聲汙染，在肯定了原料工藝效能實驗結果可行的前提條件下，選用輥壓機終粉磨系統可以到達節能降噪的效果。
2.3風機
離心風機是新型幹法水泥生產線普遍採用的通風裝置，其噪聲普通高達100dB（A）。風機產生的噪聲最大的是旋轉噪聲，即葉片殼體的不對稱構造與葉片旋轉構成的周向不平均流場的互相作用，形成氣流擾動旋轉而產生噪聲。普通和三種要素有關：（1）進風乾擾：當風機進口裝有閥門或金屬網罩時，葉片拉動不平均的氣流而產生週期性的脈動。（2）葉片旋轉：葉片在不對稱機殼中強迫旋轉，產生氣流旋動，由此產生的脈動用基頻f=nz/60表示。n為葉片轉速（r/min）；z為葉片數量（個）。可見，轉速越快，基頻越高，則噪聲越大。（3）出風乾擾：由於風機出口存在蝸殼，招致氣流在出口處沿著工作圓周有一慣性作用，使得氣體在末端的速度和壓力變化不平均而產生脈動現象，構成噪聲。為了可以有效控制風機運轉噪聲，需求有針對性地對風機採取相應措施：採用變頻除錯方式順應運轉工況，取消進口閥門的調理方式，進口設定消聲器；儘量降低風機額定轉速；風機出口風管採用適度擴徑，儘量減少氣流擾動受阻現象，出口設定消聲器。在確保工藝設計精確性的前提下，風機的風量、全壓的選型儘量與實踐工況點接近，這對降低噪聲有較大協助。國內某水泥廠的高溫風機選型引數見表2。思索正常生產時，工況1是主要運轉引數，故在風機效能曲線上將該點作為最高效率點選型，契合離心風機“最高效率點噪聲最低”的特性。
2.4膠帶保送機
膠帶保送機是水泥廠最為常用的保送裝置，其特性是運輸才能大、保送間隔長、工作阻力小、電耗低。膠帶圖4原料輥式磨系統保送廊道多為傾斜佈置，物料由低向高處保送，在中轉站處因塊狀物料衝擊頭罩和溜子，產生較大噪聲，普通達80~95dB（A），同時噪聲源在高處對四周環境影響較大，典型佈置見圖5。筆者以為該處噪聲主要與以下要素有關：（1）膠帶保送機的帶速。帶速應儘量取<1.25m/s，帶速較高會使物料有較大動量衝向頭罩溜子前壁，形成較大的衝擊噪聲。（2）膠帶保送機的下料頭罩啟齒尺寸。該尺寸的最小值應契合經歷公式（圖6）（3）採用隔聲板封鎖轉運站（圖7）。建築樓梯儘量佈置在轉運站裡側，防止側面開門時噪聲向外傳播。
3結語
水泥廠噪聲綜合管理的基本途徑是從設計上對聲源加以控制，對傳播途徑加以阻隔。只要做到充沛防治、合理規劃、精心設計，再與必要投資相分離，才幹滿足現代化文化生產的請求。