水泥廠噪音治理技術(shù)在同類化工企業(yè)工程中的應(yīng)用探究

【資料簡介】

   近期段，各地環(huán)保受理機(jī)構(gòu)、政府部門及網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于水泥廠噪音擾民問題越來越多，普遍受到人們的關(guān)注，水泥廠噪音已經(jīng)到了非解決不可的時候了。水泥廠常規(guī)設(shè)備有風(fēng)機(jī)、熟料冷卻用的冷卻風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)窯軸流風(fēng)機(jī)、原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)、窯尾高溫風(fēng)機(jī)和尾排風(fēng)機(jī)、原料磨與水泥磨磨機(jī)廠房等復(fù)雜噪音疊合。按噪聲產(chǎn)生的機(jī)理，噪聲源可為機(jī)械噪聲、空氣動力噪聲、電磁噪聲和燃燒噪聲。就水泥廠而言，其磨機(jī)、破碎機(jī)等工作時產(chǎn)生機(jī)械噪聲，風(fēng)機(jī)工作時產(chǎn)生空氣動力噪聲，電機(jī)工作時產(chǎn)生電磁噪聲。本文漢克斯噪聲治理就水泥廠噪音染污問題治理過程中降低系統(tǒng)阻力、采用雙風(fēng)機(jī)串聯(lián)、進(jìn)出口加消聲器、加隔聲罩、采用雙套筒式煙囪及系統(tǒng)設(shè)計的降低噪音措施進(jìn)行列舉分析，希望對廠方及設(shè)備產(chǎn)家改進(jìn)創(chuàng)新廠區(qū)聲環(huán)境，提升產(chǎn)品品質(zhì)有促進(jìn)作用。

一 水泥廠噪音源及污染特點分析

    噪聲本身就是聲波，它由不同的頻率所組成，要想治理它，就必須掌握這些噪聲的頻率特性。球磨機(jī)（管磨機(jī)）、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等是大中小水泥廠通用的常用設(shè)備，而且噪聲污染較為突出。漢克斯噪聲治理對它們的噪聲頻率特性分析如下：

1.1 球磨機(jī)的噪聲特性

    水泥廠球磨機(jī)的噪音zui大，大型球磨機(jī)的噪音在120分貝左右，一般用廠房隔音和采用吸音材料來吸收球磨機(jī)噪音。粉磨技術(shù)的發(fā)展方向是采用立磨代替球磨機(jī)粉磨，不但粉磨效率高于球磨，而且噪音問題也同時得到解決。采用露天布置，噪音問題也*可以達(dá)到環(huán)保要求。采用輥壓機(jī)預(yù)粉磨技術(shù)也可達(dá)到同樣的效果。

    球磨機(jī)的噪聲主要有：磨機(jī)運行中電機(jī)產(chǎn)生的電磁噪聲；減速機(jī)齒輪產(chǎn)生的機(jī)械噪聲；磨機(jī)筒體旋轉(zhuǎn)中研磨體物料和襯板相互研磨撞擊產(chǎn)生的機(jī)械性振動噪聲；除塵設(shè)備和分級設(shè)備的風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的空氣動力性噪聲；還有通過基礎(chǔ)振動輻射的固體聲。球磨機(jī)的噪聲特性與其種類、規(guī)格、轉(zhuǎn)數(shù)、研磨體及物料粒度、填充系數(shù)等因素有關(guān)

    根據(jù)以往對磨機(jī)噪聲頻譜分析，其噪聲特性為：
    （a）球磨機(jī)的噪聲為穩(wěn)態(tài)連續(xù)噪聲，噪聲的強(qiáng)弱不隨時間的變化而變化；
    （b）從頻譜曲線可以看出，峰值在250赫左右，在125～4000赫頻帶內(nèi)，聲壓級都在85分貝以上，這是一種以中高頻為主的寬頻帶噪聲；
    （c）4000赫以后，隨頻率的增加，聲壓級開始衰減，其衰減量每倍頻程為10～15分貝。

1.2 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲特性

    高壓風(fēng)機(jī)的噪音在100分貝左右，水泥廠風(fēng)機(jī)的數(shù)量較多，風(fēng)機(jī)噪音問題相對比較突出。
    羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲主要有：進(jìn)氣和排氣口輻射的空氣動力性噪聲；機(jī)殼管壁及電動機(jī)輻射的機(jī)械性噪聲；通過基礎(chǔ)振動輻射的固體聲和電磁噪聲。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲特性一般與風(fēng)機(jī)的流量、轉(zhuǎn)速、靜壓等因素有關(guān)。

    從羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲頻譜中可以看出它的噪聲特性：
    （a）大風(fēng)量羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲是一個在較寬頻帶范圍里的穩(wěn)態(tài)噪聲，一般來說是以低中頻為主，尤其是中頻段拉得較寬。
    （b）一般流量的風(fēng)機(jī)噪聲峰值出現(xiàn)在低中頻段里，流量大的風(fēng)機(jī)，聲強(qiáng)由低頻向高頻偏移。
    （c）從風(fēng)機(jī)噪聲頻譜來看，其低頻峰值出現(xiàn)在63赫，中頻峰值在500赫，在63～500赫之間的125赫是個低谷。
    （d）在高頻段里，一般是從1000赫開始隨頻率的增加聲壓級逐步降低，其衰減量每倍頻程約10分貝。
    （e）吸風(fēng)口的噪聲頻譜特性基本上與風(fēng)機(jī)本身的噪聲頻譜特性一致，通常它是一個低頻噪聲源，對人的聽覺雖不造成大的危害，但因該聲源位于室外，又是低頻，可以傳播到很遠(yuǎn)的地方而影響范圍較大。
    （f）放風(fēng)口一般因管徑和開口較小，高速氣流沖擊了周圍的空氣，使氣體的穩(wěn)定狀態(tài)受到破壞而發(fā)生巨大的擾動，形成一個室外的高頻噪聲源。

1.3 空壓機(jī)的噪聲特性

    傳統(tǒng)空壓機(jī)的噪音也很大，采用螺桿壓縮機(jī)的技術(shù)可較好地降低噪音并達(dá)到環(huán)保要求。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪音在壓力高時相當(dāng)大，國內(nèi)目前正在研制和采用三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)，三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)比二葉羅茨風(fēng)機(jī)可以降低約10分貝噪音，同時節(jié)能10%~20％。

    空壓機(jī)的基頻一般在20赫左右，它的高次諧波頻率一般在幾十～幾百赫，因此，空壓機(jī)進(jìn)氣噪聲呈典型的低頻性。空壓機(jī)進(jìn)氣噪聲的強(qiáng)度隨著空壓機(jī)負(fù)荷的增加而增強(qiáng)，一般進(jìn)氣噪聲較空壓機(jī)其他部位的噪聲高出7～10分貝（A）。

1.4 破碎機(jī)的噪聲特性

    石灰石等堅硬的物料破碎噪音也非常大，超過100分貝，目前也只有靠封閉廠房和減少運行時間來緩解噪音問題。發(fā)達(dá)國家已經(jīng)大量采用絞齒輥破碎機(jī)取代錘式破碎機(jī)，我國也研制出相關(guān)設(shè)備，即將投入應(yīng)用。

二 水泥廠噪音控制措施

    由上述水泥廠區(qū)主要設(shè)備及聲污染區(qū)域噪聲特性分析，對存在的問題正在研究新的技術(shù)方案，力爭采取新的技術(shù)措施使廠界噪聲進(jìn)一步降低，為創(chuàng)建節(jié)能型和環(huán)保型企業(yè)做出不懈努力。對水泥廠噪聲的控制應(yīng)從三個方面著手：

2.1 設(shè)備選用

    應(yīng)優(yōu)先采用低噪聲的設(shè)備，如：粉磨設(shè)備中立式輥磨和輥壓機(jī)替代球磨，離心風(fēng)機(jī)采用低噪聲型的和低轉(zhuǎn)速的，羅茨風(fēng)機(jī)優(yōu)先采用低噪音的三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)，空氣壓縮機(jī)優(yōu)先采用螺桿式壓縮機(jī)；

2.2 對設(shè)備及廠區(qū)車間進(jìn)行消聲和隔離

    高壓離心風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)安裝消聲器，發(fā)出噪聲的設(shè)備均應(yīng)放在廠房內(nèi)或在外面加隔聲罩或加隔音墻；破碎機(jī)和球磨機(jī)等重型設(shè)備因體積較大和檢修要求，一般放在廠房內(nèi)，采用具有良好隔音性能的墻、門窗等措施來降低噪聲：

    2.2.1 球磨機(jī)降噪

    球磨機(jī)是水泥廠重要的設(shè)備， 也是水泥企業(yè)的強(qiáng)噪聲源, 其聲壓級可達(dá)105 dB，通常采用隔聲罩、隔聲屏、筒體阻尼包覆、用橡膠襯板代替錳鋼襯板、非球形鋼研磨體等措施進(jìn)行降噪，僅能降噪100dB左右，降噪效果不理想，要使噪聲級降低到85 dB 以下，較理想的途徑是采用隔聲房。隔聲房的墻、門窗等應(yīng)具有隔音性能；可根據(jù)設(shè)備噪聲的強(qiáng)弱，在考慮隔音的同時，對風(fēng)機(jī)房還需要考慮通風(fēng)或空氣的過濾，設(shè)置強(qiáng)制性機(jī)械通風(fēng)設(shè)備，保證室內(nèi)能有較好的清新環(huán)境。在進(jìn)氣口和排氣口裝排風(fēng)扇，并設(shè)置消聲裝置，消除增加通風(fēng)設(shè)備后產(chǎn)生的附加噪聲,盡量減少通風(fēng)口漏聲現(xiàn)象。

    2.2.2 風(fēng)機(jī)降噪

    國內(nèi)外許多學(xué)者都在從事風(fēng)機(jī)噪聲的研究，大量的研究證實，降低風(fēng)機(jī)噪聲的方法應(yīng)首先從空氣動力噪聲入手。風(fēng)機(jī)也是水泥廠一大噪聲源，特別是新型干法水泥廠的窯尾排風(fēng)機(jī)和熟料篦式冷卻機(jī)風(fēng)機(jī)， 噪聲高達(dá)105 dB（A）。對風(fēng)機(jī)進(jìn)行降噪處理, 是減小水泥企業(yè)噪聲污染的重要方面。分析整臺風(fēng)機(jī)機(jī)組產(chǎn)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲，尤其是殼體的聲輻射。如果風(fēng)機(jī)安裝得好，進(jìn)出風(fēng)管順暢，可降低噪聲，反之，會放大噪聲。風(fēng)機(jī)的進(jìn)出風(fēng)管道安裝消聲器，增大增重風(fēng)機(jī)、電機(jī)基礎(chǔ)及采用橡膠隔振墊等隔振措施，也可用密封罩密封風(fēng)機(jī)等，風(fēng)機(jī)房屋采用吸聲的墻體，如多孔混凝土砌塊、內(nèi)貼吸聲材料，或采用雙墻隔聲墻處理等。

    2.2.3 空壓機(jī)控制室噪聲的防治

    對于空壓機(jī)的噪聲，采用隔聲的方法解決，設(shè)制控制室，用封閉較好的單層墻、門和窗，把操作人員和空壓機(jī)隔開。

2.3 其它措施

（1） 利用距離衰減。強(qiáng)噪聲源應(yīng)距廠界有一定的距離，通過噪聲在傳播中隨距離的衰減，使廠界噪聲符合GB12348- 90《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》二類，減少噪聲對周圍環(huán)境的影響。
（2） 綠化降噪。通過綠化，既利用樹木、草坪等吸收聲波, 也美化了工作環(huán)境, 使人心情舒暢, 提高工作效率。

三 水泥廠噪音治理效果預(yù)測及總結(jié)

    通過對空壓機(jī)、球磨機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)等產(chǎn)生強(qiáng)烈噪聲設(shè)備的控制室，分別采用了隔聲、安裝消聲器、吸聲材料和隔振等措施，在有人操作的控制點的噪聲強(qiáng)度均已達(dá)到和接近國家規(guī)定A聲級85分貝的標(biāo)準(zhǔn)。

    在水泥生產(chǎn)的噪聲綜合治理上，設(shè)備的通風(fēng)降溫問題是一個亟待解決的問題，特別對主要的噪聲源（如球磨機(jī)，風(fēng)機(jī)等）應(yīng)安裝局部的隔聲罩或隔聲間，并采用循環(huán)水冷方式來降低設(shè)備溫度。具有較好的降噪效果。通過噪聲治理, 改善車間的工作環(huán)境和廠區(qū)周圍的生活環(huán)境, 是利國利民和保證水泥企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的重要方面。漢克斯噪聲治理建議，對新建的水泥企業(yè)在總體設(shè)計時，應(yīng)考慮到較大噪聲的防治措施，除進(jìn)行合理的布局外，還須進(jìn)行必要的投資，以適應(yīng)現(xiàn)代化文明生產(chǎn)的要求。同時建議有關(guān)部門應(yīng)制訂企業(yè)（水泥企業(yè)）噪聲污染的處罰條例，否則，不會引起足夠的重視。