

礦山企業(yè)大量使用風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、電機(jī)及球磨機(jī)等設(shè)備,這些設(shè)備產(chǎn)生的噪聲分貝高,影響面大,是嚴(yán)重污染環(huán)境和影響職工身心健康的主要噪聲源。我國礦山企業(yè)在減噪方面均采取了相應(yīng)的措施,已有較成熟的降噪系列產(chǎn)品,如風(fēng)機(jī)和空壓機(jī)采用的消聲器、電機(jī)采用的消音隔聲罩、球磨機(jī)采用橡膠襯板等,并已取得一定的成效。但隨著人們對環(huán)保意識的加強(qiáng),在減噪方面尚存在許多實(shí)際問題,有待進(jìn)一步研究解決。
1 風(fēng)機(jī)噪聲及控制
風(fēng)機(jī)噪聲的頻譜是復(fù)合譜,是葉片通過頻率與寬帶空氣動力性噪聲成分的迭加。風(fēng)機(jī)噪聲的聲級,不僅與風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有關(guān),而且還同其工作狀態(tài)(由全壓和風(fēng)量決定) 有關(guān)。不同系列、型號的風(fēng)機(jī),其聲級各異。同一風(fēng)機(jī)在不同工況下,其聲級是不同的。風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)工作時,聲級往往取值量低。
為了更好表征風(fēng)機(jī)的噪聲性能,出現(xiàn)了“比A級”這個概念。比A聲級是指通風(fēng)機(jī)在單位流量(1m3/min)和單位全壓(1mmH2O)下所產(chǎn)生的A聲級。同一風(fēng)機(jī)在不同工況下的比A聲級是不同的。在最高效率點(diǎn)上比A聲級取值量低。不同系列的風(fēng)機(jī)在額定工況下的比A聲級表征了該系列風(fēng)機(jī)噪聲級的高低和產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣。所以,目前國內(nèi)外多采用比A聲級作為風(fēng)機(jī)噪聲的限值指標(biāo)。同一系列不同型號的風(fēng)機(jī)其比A聲級大體相近。風(fēng)機(jī)加工精度愈高,氣動性能愈好,比A聲級愈低。一般情況下,前向葉片離心風(fēng)機(jī)其比A聲級低于 2dB(A)、后向板型葉片離心通風(fēng)機(jī)低于3OdB(A)、機(jī)翼型葉片離心風(fēng)機(jī)低于25dB(A)、軸流通風(fēng)機(jī)低于 38dB(A)。在不同工況下,通風(fēng)機(jī)噪聲的聲級由下式確定:
La=Lsa+10LgQP
式中La——風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口(或出氣口)的A聲級,dB (A);Lsa——風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口(或出氣口)的比A聲級,dB (A);Q一風(fēng)量,m3/rain;P——風(fēng)機(jī)全壓,mmH2O?刂骑L(fēng)機(jī)噪聲的常用方法是在風(fēng)機(jī)的進(jìn)、出口處安裝阻性消聲器。對于有更高降噪要求的場合可采用消聲隔聲箱,并在機(jī)組與地基之間安置減震器。采取上述方法,一般可獲得明顯的降噪效果。國內(nèi)現(xiàn)可提供各類風(fēng)機(jī)的消聲器、消聲隔聲箱及減震器。風(fēng)機(jī)的噪聲問題,從技術(shù)上來講,基本上已得到有效的控制,而且低噪聲風(fēng)機(jī)已經(jīng)問世。但是,對于有特殊要求的風(fēng)機(jī)消聲器,如要求防水、防潮、耐高溫或防塵等,尚有許多研究工作有待開展。
2 空壓機(jī)噪聲及控制
空壓機(jī)是使用量大面廣的通用機(jī)械產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于機(jī)械、礦山、冶金、化工及建筑等行業(yè)。它產(chǎn)生的噪聲級高、影響面大,已成為危害人身健康和污染環(huán)境的主要噪聲源之一?諌簷C(jī)的噪聲是由氣流噪聲(主要通過進(jìn)、排氣口向外輻射)、機(jī)械運(yùn)動部件撞擊、摩擦產(chǎn)生的機(jī)械性噪聲以及包括電動機(jī)或柴油機(jī)所產(chǎn)生的噪聲構(gòu)成。
一般固定用的容積式壓縮機(jī),周期性的進(jìn)、排氣所引起的空氣動力噪聲是整機(jī)噪聲的主要來源,這種噪聲一般比機(jī)械噪聲高5~10dB(A)。往復(fù)式壓縮機(jī)(容積式)由于轉(zhuǎn)速較低,整機(jī)噪聲一般是低頻性;螺桿式壓縮機(jī)(容積式)轉(zhuǎn)速較高,整機(jī)噪聲一般呈中、高頻性;而由柴油機(jī)驅(qū)動的移動式壓縮機(jī),柴油機(jī)則是主要噪聲源,其噪聲一般為低、中頻性,而且它的噪聲級遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過壓縮機(jī)本身的噪聲。
我國企業(yè)廣泛應(yīng)用移動式排量6、9、12m3/rain和固定式L型排量1O、2O、40m3/rain6種空壓機(jī),因此考慮解決其噪聲問題,將在相當(dāng)程度上解決了空壓機(jī)的噪聲問題。當(dāng)然,在這6種產(chǎn)品上使用的有效噪聲控制措旌,也完全適用于其它排量的空壓機(jī),并且同樣可取得滿意的效果。
隔聲罩與消聲器對空壓機(jī)噪聲的降低將起到顯著的作用。而對振動較突出的機(jī)組,還應(yīng)采取隔振措施。對排量1O、2O、40m3/min的L型固定往復(fù)式空壓機(jī),在進(jìn)氣口安裝消聲器后,整機(jī)噪聲可降到90dB(A),甚至85dB(A)以下(1m距離)。如果進(jìn)一步降低噪聲,需要在空壓機(jī)上覆蓋隔聲罩,可獲得整機(jī)噪聲的大幅度降低。對排量1O、20m3/min的螺桿式空壓機(jī),只有采用帶進(jìn)、排氣口消聲器的隔聲罩,才能將機(jī)組噪聲降到 85dB(A)以下。
對排量6、9、12m3/min的移動式空壓機(jī),其主要噪聲源是柴油機(jī)的排氣噪聲以及機(jī)殼體輻射噪聲,柴油機(jī)的振動也是比較嚴(yán)重的。解決的辦法是在排氣口采用適當(dāng)?shù)呐艢庀暺,在壓縮機(jī)進(jìn)氣口安裝進(jìn)氣消聲器,在柴油機(jī)和壓縮機(jī)座下安裝適當(dāng)?shù)臏p振裝置以及整個機(jī)組采用隔聲罩才能使機(jī)組的噪聲降到85dB(A)以下。
正確設(shè)計(jì)或選用適當(dāng)?shù)南暺骱透袈曊郑墙档同F(xiàn)有空壓機(jī)噪聲的關(guān)鍵問題。國內(nèi)現(xiàn)可提供有效地控制低頻性和低中頻性噪聲設(shè)備,因此采用抗性消聲器較為合理。國內(nèi)現(xiàn)已生產(chǎn)一種結(jié)合擴(kuò)張室抗性消聲器原理制成的文氏消聲器,對控制L或V型空壓機(jī)的進(jìn)氣噪聲,具有較好的效果。該消聲器不但消聲值高,而且具有阻損低、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
3 電機(jī)噪聲及控制
電機(jī)(包括發(fā)電機(jī)和電動機(jī))是使用量大面廣的動力設(shè)備,目前國產(chǎn)的中小型電機(jī)噪聲多在9O~100dB(A)之間,大型電機(jī)噪聲均高達(dá)100dB(A)以上,聲能分布在 125~500Hz之間(個別的達(dá)1000Hz)。其噪聲為低、中頻性。
電機(jī)的噪聲可分為:1)由機(jī)械振動引起的,其能量與所輻射的聲功率直接與電功率有關(guān);2)空氣動力性噪聲,它直接與氣流的線速度有關(guān),而線速度則與電機(jī)的轉(zhuǎn)速相關(guān)。此外,通風(fēng)噪聲也不容忽視。
電機(jī)的主要降噪措施有:1)安裝隔聲罩:如局部、箱式及組裝式隔聲罩;2)改變電機(jī)冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu):改變?nèi)~片和風(fēng)葉直徑,減少葉片數(shù)量;3)安裝消聲器:電機(jī)進(jìn) (出)口、尾部軸向進(jìn)風(fēng)消聲器。
目前,國內(nèi)應(yīng)用較普遍的降噪措施是加設(shè)隔聲罩或隔聲罩配裝消聲器,根據(jù)電機(jī)類型結(jié)構(gòu)不同,采用的降噪措施也各異。
4 球磨機(jī)噪聲及控制
球磨機(jī)在礦山、化工、電力、建材等行業(yè)普遍應(yīng)用,是原料粉碎不可缺少的設(shè)備。但由于球磨機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲,其噪聲級通常在105~115dB(A),是目前最主要的噪聲污染源之一。
球磨機(jī)的噪聲主要由以下兩部分組成:1)筒體產(chǎn)生的噪聲:主要是筒體轉(zhuǎn)動時鋼球與鋼球、鋼球與鋼質(zhì)筒體之間的相互撞擊而產(chǎn)生的機(jī)械噪聲,通過筒體向外輻射的噪聲級可達(dá)115dBA以上,噪聲頻帶較寬;2)電機(jī)和傳動機(jī)械產(chǎn)生的噪聲:主要是電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電磁噪聲、風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流噪聲等。電機(jī)噪聲與電機(jī)功率及轉(zhuǎn)速成正比,其噪聲級一般9o~115dB(A);傳動機(jī)械噪聲主要是由于齒輪間相互碰撞和零部件之間的相互摩擦而產(chǎn)生的。
目前,國內(nèi)在球磨機(jī)噪聲治理方面所采用的方法有:
—— 阻尼隔聲層包扎。主要是用阻尼隔聲材料將球磨機(jī)的筒體包裹起來,一般能降低5~10dB(A),效果不甚理想;
—— 隔聲罩。用隔聲罩將球磨機(jī)的筒體部分封閉起來,阻隔了噪聲的外傳途徑,該方法比較有效,通常降噪可達(dá)約20dB(A)。但安裝隔聲罩后,檢修和運(yùn)行工作較困難,同時由于電機(jī)和傳動機(jī)械封閉在隔聲罩內(nèi),造成設(shè)備的通風(fēng)、散熱困難,檢查、維護(hù)工作也非常不便。
—— 橡膠襯板代替錳鋼襯板。筒體內(nèi)襯由原來的錳鋼改為橡膠襯板,可大幅降低鋼球與筒體之間撞擊噪聲,降噪12~15dB(A),效果明顯,但存在橡膠襯板使用壽命短的問題。
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