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淺談水泥廠噪聲綜合治理

[ 文章來源:官方AG賭場APP環保工程有限公司   發表時間:2014-04-24 16:13:59 ]

    噪聲是水泥廠生產中僅次於粉塵的汙染源,在現有的水泥廠生產中廣泛使用大型破碎機、磨機、高中壓風機、空氣壓縮機等設備,以上設備在工作時的噪聲往往高達120dB(A),大大超過了國家標準規定的低於85dB(A),加之這些設備工作時常常是每天24小時,長年如此不停地工作,因而對水泥廠生產區域內人員及廠界周邊環境產生很大的汙染。為了改善聲環境,確保作業區域達到《工業企業場區噪聲控製設計規範》,根據《中華人民共和國噪聲汙染防治法》必須對生產區內的噪聲進行綜合治理。
    水泥生產線的高噪聲源主要有原料磨、煤磨產生的機械性噪聲和空壓機、羅茨風機等發出的空氣動力性噪聲等-,源強一般為90~105dB,其中的破碎機、磨機、高中壓風機、空氣壓縮機等都是強噪聲設備。在生產過程中,凡是運轉的機械設備,都不同程度地發出噪聲。
在進行水泥廠噪聲控製中需要首先對聲源進行排查,並在此基礎上結合隔聲、吸聲、消聲、減振的綜合措施降低廠區內部和廠界噪聲。
一、水泥廠的噪聲源
  水泥廠主要工作地點都是噪聲源,且有的整個機房都處於高強噪聲狀態,嚴重損害操作人員的身心健康。因此,盡快將噪聲控製在允許範圍內,是符合現代化發展要求的。一般來說水泥廠需要治理的幾個顯著噪聲源有:
1.原料磨區域設備:立磨、立磨排風機、窯尾排風機、高溫風機、窯尾電收塵器排風機;
2.窯頭區域:篦冷機風機群、窯頭羅茨風機、熟料電收塵風機;
3.煤磨車間:煤磨、羅茨風機;
4.水泥磨車間:水泥磨;
5.均化庫區域:羅茨風機;
6.空壓機房:空壓機。
7.  長距離輸送裝置
二、水泥廠相關設備的噪聲特性:
 2.1.球磨機的噪聲特性:
   水泥廠球磨機的噪聲最大,大型球磨機的噪聲在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噪聲。粉磨技術的發展方向是采用立磨代替球磨機粉磨,不但粉磨效率高於球磨,而且噪聲問題也同時得到解決。采用露天布置,噪聲問題也完全可以達到環保要求。采用輥壓機預粉磨技術也可達到同樣的效果。球磨機的噪聲主要有:磨機運行中電機產生的電磁噪聲;減速機齒輪產生的機械噪聲;磨機筒體旋轉中研磨體物料和襯板相互研磨撞擊產生的機械性振動噪聲;除塵設備和分級設備的風機產生的空氣動力性噪聲;還有通過基礎振動輻射的固體聲。球磨機的噪聲特性與其種類、規格、轉數、研磨體及物料粒度、填充係數等因素有關。根據以往對磨機噪聲頻譜分析,其噪聲特性為:(a)球磨機的噪聲為穩態連續噪聲,噪聲的強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,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赫以後,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。
 2.2 羅茨鼓風機的噪聲特性
高壓風機的噪聲在100分貝左右,水泥廠風機的數量較多,風機噪聲問題相對比較突出。羅茨鼓風機的噪聲主要有:進氣和排氣口輻射的空氣動力性噪聲;機殼管壁及電動機輻射的機械性噪聲;通過基礎振動輻射的固體聲和電磁噪聲。羅茨鼓風機的噪聲特性一般與風機的流量、轉速、靜壓等因素有關。從羅茨鼓風機噪聲頻譜中可以看出它的噪聲特性:(a)大風量羅茨鼓風機的噪聲是一個在較寬頻帶範圍裏的穩態噪聲,一般來說是以低中頻為主,尤其是中頻段拉得較寬。(b)一般流量的風機噪聲峰值出現在低中頻段裏,流量大的風機,聲強由低頻向高頻偏移。(c)從風機噪聲頻譜來看,其低頻峰值出現在63赫,中頻峰值在500赫,在63~500赫之間的125赫是個低穀。(d)在高頻段裏,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)吸風口的噪聲頻譜特性基本上與風機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,但因該聲源位於室外,又是低頻,可以傳播到很遠的地方而影響範圍較大。(f)放風口一般因管徑和開口較小,高速氣流衝擊了周圍的空氣,使氣體的穩定狀態受到破壞而發生巨大的擾動,形成一個室外的高頻噪聲源。
 2.3 空壓機的噪聲特性
傳統空壓機的噪聲也很大,采用螺杆壓縮機的技術可較好地降低噪聲並達到環保要求。羅茨鼓風機的噪聲在壓力高時相當大,國內目前正在研製和采用三葉羅茨鼓風機,三葉羅茨鼓風機比二葉羅茨風機可以降低約10分貝噪聲,同時節能10%~20%。空壓機的基頻一般在20赫左右,它的高次諧波頻率一般在幾十~幾百赫,因此,空壓機進氣噪聲呈典型的低頻性。空壓機進氣噪聲的強度隨著空壓機負荷的增加而增強,一般進氣噪聲較空壓機其他部位的噪聲高出7~10分貝(A)。
 2.4 破碎機的噪聲特性
 石灰石等堅硬的物料破碎噪聲也非常大,超過100分貝,目前也隻有靠封閉廠房和減少運行時間來緩解噪聲問題。發達國家已經大量采用絞齒輥破碎機取代錘式破碎機,我國也研製出相關設備,即將投入應用。
三.噪聲控製的常用方法
要防治和控製噪聲,根本辦法是從噪聲源著手。對機電設備來說,製造、加工精度和安裝達到規定的要求,可減少噪聲;在設備與基礎之間插入減振材料(如橡膠墊、塑性件)或阻尼材料(如彈性金屬片、彈簧)等,也可以減少基礎的振動噪聲。其次是控製噪聲的傳播。當噪聲源的聲強不能降低到允許範圍時,必須在噪聲傳播過程中設置障礙,使聲能在傳播過程中被反射衰減。
  通常采用的方法有:
 ①隔聲:用密度大、特性阻抗高的材料把一部分聲波反射回去,將噪聲限製在噪聲源附近,減少噪聲的輻射能,例如給設備加隔聲罩或隔聲圍擋,可降低聲級15dB左右。如再在內壁裝上吸音阻尼材料則效果更好。在磨機周圍加隔聲罩,罩內壁采用吸聲材料、阻尼材料,罩體可由幾塊拚接而成,以便於拆卸。對於磨機還有一種辦法就是將磨體與它的驅動裝置之間用牆隔開,牆上加一道雙層隔聲門,可減少噪聲的傳播。
 ②吸聲:用對聲波產生粘滯和摩擦作用的多孔鬆軟材料,使一部分聲能被吸收轉變為熱能。可在建築物內裝置吸聲材料(如玻璃棉、礦渣棉、毛氈和泡沫塑料等)。國外還有用軟木製成的吸聲磚。隔聲和吸聲結構本身應對振動有較大的阻抗,避免產生二次噪聲。
 ③采用消聲的辦法:如在風機、壓縮機和風管的進、出口等處設置消聲器。但它隻能對個別設備或管道部件起一定的消聲作用。
 ④采用人體保護:當人們必須長時間在高噪聲環境中工作或在115dB(A)以上強噪聲中從事短期工作時,可采用耳塞、耳罩或帽盔等器具施行人體保護。
  四.水泥廠噪聲治理設計標準及依據:
《中華人民共和國噪聲汙染防治法》(1996)
《工業企業場區噪聲控製設計規範》(GBJ87-1985)
《工業企業噪聲測量規範》(GBJ122-88)
《工業企業職工聽力保護規範》(衛生監發(1999)第620號)
《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348-90)
《聲環境質量標準》(GB3096-2008)
《建築隔聲評價標準》(GBJ121-88)
《建築隔聲測量規範》(GBJ75-84)
《建築設計防火規範》(GBJ16-87)
    廠方提供的相關機組參數,廠區總平麵,各類設備、生產車間圖紙。
現場測量數據。
五、噪聲控製工程措施的整體規劃
 ①根據水泥廠工藝特點及噪聲源分布情況,結合廠區總平麵圖,將噪聲源分為窯頭區域、窯中轉窯區域、窯尾區域,以及煤磨、水泥磨車間四大區域。對各區域噪聲源對廠界周邊範圍造成的噪聲影響進行評估,並確定各區域噪聲源的降噪量;
 ②對各區域噪聲源依據不同的降噪量設計不同的控製措施;
 ③針對不同的噪聲源類型設計不同的控製措施。
 對集中布置在廠房內的群體噪聲源,采取廠房牆體隔聲輔以吸聲和阻尼的方法,即根據廠房的隔聲量要求進行透聲和漏聲的隔聲匹配,提高廠房的整體隔聲量,並在廠房內進行阻尼和吸聲處理,以增加隔聲結構的低頻隔聲量並減輕隔聲壓力,同時減小廠房內的混響聲。
 對空氣動力性噪聲如風機進排口噪聲,排汽(氣)噪聲,以及餘熱鍋爐煙囪排口噪聲設計配置針對性的消聲器。
 對於暴露於室外的機械、電磁噪聲以及管道的流體噪聲或節流噪聲采取隔聲罩(間)或隔聲屏障(圍擋)措施。
 六.各區域降噪措施
 6.1窯頭噪聲源區域
  窯頭噪聲源內區域主要噪聲源設備為,篦冷機周圍的風機及羅茨風機,一般根據實際情況采取以下措施:
  ①在篦冷機風機群周圍,利用篦冷機房原建築結構設置吸隔聲屏,在吸隔聲屏的內部設置吸聲結構,控製屏體內部的噪聲輻射影響,提高屏體結構整體隔聲量。其整體結構隔聲量≥18dB(A)
  ②在隔聲圍擋下方預留檢修通道,安裝隔聲門。隔聲門隔聲量≥30dB(A)。
  ③在隔聲圍擋上開設通風口,以確保圍擋內風機及電機的通風散熱量。通風口安裝消聲器,消聲器消聲量≥15dB(A)。
6.2窯中轉窯噪聲源區域
  轉窯區域主要的強噪聲源為水泥轉窯筒體冷卻風機,可采取以下措施:
  在轉窯筒體冷卻風機的側麵安裝隔聲屏障,隔聲屏障安裝在轉窯平台之上。采用鋼製結構,屏障高度根據現場實際確定,整體隔聲量≥15dB(A)。
6.3窯尾噪聲源區域
  窯尾噪聲源區域內主要噪聲源設備為原料磨及其風機,窯尾排風機,高溫風機。該區域噪聲源設備密集,根據現場情況及噪聲源特性,對該區域的噪聲控製要采取多種措施結合運用的手段,確保該區域噪聲達標。
  ①原料磨風機、窯尾排風機、高溫風機的降噪措施
  以上三種風機及電機在運轉時噪聲值約為95dB(A)左右,根據其噪聲特性及周邊情況可采取如下措施:
 對風機配備的電機安裝隔聲罩,隔聲罩為拚裝可拆卸式設計,有隔聲檢修門,隔聲觀察窗,隔聲罩頂部安裝排風扇采取強製通風措施確保電機通風散熱,並在相應位置開設通風口,安裝進、排風消聲器。隔聲罩整體隔聲量≥25dB(A)。
  在風機的外殼及進出風口外殼進行隔聲包紮,隔聲包紮降噪量在8~10dB(A)。
  在原料磨風機及窯尾風機麵向受聲點方向安裝一定高度的隔聲屏障,整體隔聲量在10~15dB(A)左右。
  ②原料磨的降噪措施
  原料磨在運轉時噪聲值約為110dB(A)左右,根據其噪聲特性及周邊情況可采取如下措施:
  對原料磨電機安裝隔聲罩,隔聲量≮25dB(A)。
  由於原料磨體積巨大,高度達到15m左右,且周邊管道設備密布,並要求三麵都留有檢修通道。因此對原料磨的降噪隻能采取區域隔聲的方法。設置隔聲圍檔,其隔聲量在15~18dB(A)。
   ③在麵對噪聲源的廠界設置廠界隔聲屏障,其整體隔聲量在15~18dB(A)。廠界隔聲屏障的目的:在廠界邊線形成最後一道“防禦工事”,最終確保廠界噪聲的達標。
6.4煤磨、水泥磨車間噪聲源區域
 煤磨車間內有煤磨機、羅茨風機,水磨車間主要是水泥磨。以上設備一般均安裝在車間室內,煤磨運轉時噪聲值在115dB(A)左右,羅茨風機運轉時噪聲值在95dB(A)左右。車間室內混響聲嚴重。根據設備噪聲特點及現場實際情況,可采取如下措施:
 ①在廠房內部牆麵及頂麵設置吸聲結構,以降低車間內部混響聲,從而削弱設備噪聲向車間外的輻射傳播。進行吸聲處理後,車間建築結構整體隔聲量≥35dB(A)。
 ②車間牆麵上、下適當位置留出通風口,通風口麵積根據車間內設備散熱量及室內換氣次數進行計算得到。通風口安裝進、出風消聲器。消聲器消聲量≥25 dB(A)。
 ③所有門、窗采用隔聲門、窗。隔聲門、窗的隔聲量均≥30dB(A)。
 ④孔洞縫隙采取隔聲封堵措施,避免漏聲導致的降噪效果下降。
    在水泥生產的噪聲綜合治理上,設備的通風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,風機等)在裝局部的隔聲罩或隔聲間後應采用通風冷卻方式來降低設備溫度。通過噪聲治理,改善工作區域的環境和廠區周圍的生活環境,是利國利民和保證水泥企業的可持續發展的重要方麵。建議對新建的水泥企業在總體設計時,應考慮到噪聲的防治方案進行合理的布局,各水泥生產企業也應對噪聲汙染的狀況引起重視,並應進行必要的投資,以適應現代化文明生產的需要。


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