環(huán)境科技論文工藝設(shè)計(jì)對(duì)噪聲控制的影響

　　在環(huán)境污染中包括很多方向，噪聲污染也是環(huán)境污染中的一部分，隨著公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始重視日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題。很多工程師也對(duì)此進(jìn)行了一些研究。本文是一篇環(huán)境科技論文范文，主要論述了工藝設(shè)計(jì)對(duì)噪聲控制的影響。

　　1概述

　　噪聲是水泥廠的重要污染源，根據(jù)國(guó)家GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定(表1)，建設(shè)在非敏感區(qū)域的水泥廠，環(huán)評(píng)一般遵循三類標(biāo)準(zhǔn)，即白天65dB(A)、夜間55dB(A).水泥生產(chǎn)線的噪聲源一般分為機(jī)械性噪聲、空氣動(dòng)力性噪聲和電磁噪聲三類。機(jī)械性噪聲主要指物料和設(shè)備接觸或設(shè)備內(nèi)部工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出的聲音，主要源頭為破碎機(jī)、磨機(jī)等大型設(shè)備，源強(qiáng)高達(dá)90~120dB(A)。空氣動(dòng)力性噪聲主要由中高壓的工藝系統(tǒng)風(fēng)機(jī)以及羅茨風(fēng)機(jī)等因空氣擾動(dòng)而產(chǎn)生的不規(guī)則聲音組成，源強(qiáng)高達(dá)90~105dB(A)。而電磁噪聲則是電機(jī)在工作時(shí)發(fā)出的聲音，相對(duì)于其他源強(qiáng)較弱，一般在90~100dB(A)。噪聲污染的顯著特點(diǎn)是不在環(huán)境中累積，一旦聲源消失，則污染隨之終止。筆者認(rèn)為噪聲控制固然可以通過(guò)后期的噪聲治理加以改善，但在滿足工藝功能的條件下，應(yīng)盡可能選用低噪聲的設(shè)備。在方案設(shè)計(jì)上盡可能阻隔噪聲傳播途徑，從源頭上減少噪聲的污染。本文主要闡述水泥廠的工藝設(shè)計(jì)和主要設(shè)備防治噪聲的措施。

　　2水泥廠主要設(shè)備

　　2.1破碎機(jī)

　　目前水泥廠廣泛使用錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)破碎各種原燃料。就噪聲而言，錘式破碎機(jī)比反擊式破碎機(jī)略高約10dB(A)，因此在原料特性允許的情況下，應(yīng)盡量選用反擊式破碎機(jī)。圖1為典型車間的工藝布置，其有如下特點(diǎn)：(1)反擊式破碎機(jī)布置在地下，可有效封閉聲源傳播。(2)板喂機(jī)+波滾篩+破碎機(jī)緊密連接，可減少物料落差，降低物料沖擊溜子產(chǎn)生的噪聲。(3)車間側(cè)墻采用隔聲材料封閉，可減少噪聲傳播。(4)車間班制可按白天一班制，避開(kāi)夜班生產(chǎn)。降低破碎工藝噪音，更有效的措施是采用齒輥式破碎機(jī)(圖2)。它不同于錘式破碎機(jī)的打擊破碎理論，而是采用相對(duì)靜態(tài)的劈、折、拉、破理論，產(chǎn)生的噪聲僅約85dB(A)。

　　2.2磨機(jī)

　　目前新建水泥廠原料粉磨系統(tǒng)大多采用輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)和輥式磨系統(tǒng)。就系統(tǒng)配置而言，輥式磨系統(tǒng)仍屬于風(fēng)掃粉磨機(jī)理范疇，依靠大功率風(fēng)機(jī)把物料強(qiáng)制提升和選粉，噪聲較輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)大約20dB(A)。由于原料磨車間設(shè)備整機(jī)尺寸龐大，因此降低噪聲主要以控制傳播途徑為主，即聲源的聲強(qiáng)不能有效降低到允許范圍時(shí)，必須在噪聲傳播過(guò)程中設(shè)置障礙，使聲能在傳播過(guò)程中被反射衰減。通常采用隔聲的方法，即用密度較大、特性阻抗高的材料把一部分聲波反射回去，將噪聲限制在噪聲源附近，減少噪聲的輻射能。根據(jù)兩個(gè)系統(tǒng)的工藝布置(圖3、圖4)分析，輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備尺寸較小，車間占地面積小，需要封閉的空間小，因此降噪的成本較低.車間封閉后，為保證機(jī)電設(shè)備在車間溫度升高后不超過(guò)容許溫升，車間內(nèi)增加了通風(fēng)設(shè)施。一般通風(fēng)量Q=10V(V是建筑空間的體積)，空間越大，通風(fēng)風(fēng)機(jī)的選型越大，這對(duì)降低系統(tǒng)噪聲而言是不利的。由此可見(jiàn)，為了充分降低粉磨系統(tǒng)的噪聲污染，在確定了原料工藝性能試驗(yàn)結(jié)果可行的前提條件下，選用輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)能夠達(dá)到節(jié)能降噪的效果。

　　2.3風(fēng)機(jī)

　　離心風(fēng)機(jī)是新型干法水泥生產(chǎn)線廣泛采用的通風(fēng)設(shè)備，其噪聲一般高達(dá)100dB(A)。風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲最大的是旋轉(zhuǎn)噪聲，即葉片殼體的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)與葉片旋轉(zhuǎn)形成的周向不均勻流場(chǎng)的相互作用，造成氣流擾動(dòng)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生噪聲。一般和三種因素有關(guān)：(1)進(jìn)風(fēng)干擾：當(dāng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口裝有閥門或金屬網(wǎng)罩時(shí)，葉片拉動(dòng)不均勻的氣流而產(chǎn)生周期性的脈動(dòng)。(2)葉片旋轉(zhuǎn)：葉片在不對(duì)稱機(jī)殼中強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生氣流旋動(dòng)，由此產(chǎn)生的脈動(dòng)用基頻f=nz/60表示。n為葉片轉(zhuǎn)速(r/min);z為葉片數(shù)量(個(gè))。可見(jiàn)，轉(zhuǎn)速越快，基頻越高，則噪聲越大。(3)出風(fēng)干擾：由于風(fēng)機(jī)出口存在蝸殼，導(dǎo)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均勻而產(chǎn)生脈動(dòng)現(xiàn)象，形成噪聲。為了能夠有效控制風(fēng)機(jī)運(yùn)行噪聲，需要有針對(duì)性地對(duì)風(fēng)機(jī)采取相應(yīng)措施：采用變頻調(diào)試方式適應(yīng)運(yùn)行工況，取消進(jìn)口閥門的調(diào)節(jié)方式，進(jìn)口設(shè)置消聲器;盡量降低風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速;風(fēng)機(jī)出口風(fēng)管采用適度擴(kuò)徑，盡量減少氣流擾動(dòng)碰壁現(xiàn)象，出口設(shè)置消聲器。在確保工藝設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性的前提下，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、全壓的選型盡量與實(shí)際工況點(diǎn)接近，這對(duì)降低噪聲有較大幫助。國(guó)內(nèi)某水泥廠的高溫風(fēng)機(jī)選型參數(shù)見(jiàn)表2。考慮正常生產(chǎn)時(shí)，工況1是主要運(yùn)行參數(shù)，故在風(fēng)機(jī)性能曲線上將該點(diǎn)作為最高效率點(diǎn)選型，符合離心風(fēng)機(jī)“最高效率點(diǎn)噪聲最低”的特點(diǎn)。

　　2.4膠帶輸送機(jī)

　　膠帶輸送機(jī)是水泥廠最為常用的輸送設(shè)備，其特點(diǎn)是運(yùn)輸能力大、輸送距離長(zhǎng)、工作阻力小、電耗低。膠帶圖4原料輥式磨系統(tǒng)輸送廊道多為傾斜布置，物料由低向高處輸送，在中轉(zhuǎn)站處因塊狀物料沖擊頭罩和溜子，產(chǎn)生較大噪聲，一般達(dá)80~95dB(A)，同時(shí)噪聲源在高處對(duì)周圍環(huán)境影響較大，典型布置見(jiàn)圖5。筆者認(rèn)為該處噪聲主要與以下因素有關(guān)：(1)膠帶輸送機(jī)的帶速。帶速應(yīng)盡量取<1.25m/s，帶速較高會(huì)使物料有較大動(dòng)量沖向頭罩溜子前壁，造成較大的沖擊噪聲。(2)膠帶輸送機(jī)的下料頭罩開(kāi)口尺寸。該尺寸的最小值應(yīng)符合經(jīng)驗(yàn)公式(圖6)(3)采用隔聲板封閉轉(zhuǎn)運(yùn)站(圖7)。建筑樓梯盡量布置在轉(zhuǎn)運(yùn)站里側(cè)，避免側(cè)面開(kāi)門時(shí)噪聲向外傳播。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　水泥廠噪聲綜合治理的根本途徑是從設(shè)計(jì)上對(duì)聲源加以控制，對(duì)傳播途徑加以阻隔。只有做到充分防治、合理布局、精心設(shè)計(jì)，再與必要投資相結(jié)合，才能滿足現(xiàn)代化文明生產(chǎn)的要求。
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