论文部分内容阅读
摘 要：某公司喷煤系统建设时为节约投资和缩短建设周期，将主排粉风机安装在室外，只制作了简易防雨棚，未安装消音装置。投入使用后由于风机安装在室外，吸气管道长，排气口位置高，未采取消音措施等原因，在生产过程中噪声比较大，严重污染周围环境。为有效降低噪声，进行了改造，改造后噪声显著降低，达到了改造的预期目的。
关键词：主排粉风机；噪声；治理
一、基本情况介绍
喷煤是利用磨煤机将原煤磨成粉末，在主排粉风机的作用下经布袋收粉器、中间罐、喷吹罐等设备将煤粉送入高炉的生产系统。该系统中布袋收粉器安装在30米厂房顶部，主排粉风机安装在地面，风机管道出口高度在35.5米，入口管道较长。主排粉风机吸气口从电机端看在左侧，介质在管道内从上往下垂直于转子轴流动，进入风机机壳后急转90°，从轴向快速进入叶轮的吸气口。高速旋转的叶轮叶片使空气获得较高的动能，介质离开叶轮进入机壳，随着流道面积的扩大，介质的部分动能转化为压力能，从排气管道经布袋收粉器和钢烟囱排入大气。由于风机安装在室外，吸气管道长，排气口位置高，且未有消音措施等原因，在生产过程中噪声较大，严重污染周围环境。必须进行改造，降低噪声污染，达到环境标准要求。
二、M6-29NO21F主排粉风机技术性能
型号：M6-29NO21F 转速1480r/min 工作温度：70℃ 吸入介质：烟气
流量：90000m3/h 压力：12500Pa
钢烟囱：直径×壁厚×高度=1120mm×10mm×35000mm
三、主排粉风机噪声来源及特性分析
1、风机主机运行时的噪聲
风机在正常工况时介质动力性噪声的强度最高，一般由叶轮叶片周期性的旋转噪声和涡流噪声组成。风机叶轮旋转时，叶片周期性挤压气体，撞击气体分子，使叶轮周围的气体产生较高的速度和压力脉动，以声波的形式急速向四周扩散辐射，形成旋转噪声。旋转噪声属中低频噪声，并呈现出峰值。叶轮在高速旋转时，在叶片表面、叶轮流道、蜗壳内都将产生不同程度的涡流，涡流在叶片表面、叶轮流道、蜗壳界面上分离时，就形成了大小不一的涡流噪声。涡流噪声相互干扰、叠加、使涡流噪声的频率形成连续的宽频谱，频率高，声功率大，是风机噪声的主要来源。
2、风机入口管道及吸气口噪声
主排粉风机入口管道内径为1000mm，风机正常运行时管道内的气体流速达到22.1m/s，形成紊流状态，气体进入风机之前采用电动流量调节器进行调节，从叶轮径向急转90°，沿转子轴高速进入叶轮。流动的气体在风机管道、电动调节器之间剧烈摩擦和撞击，在进入叶轮之前形成了巨大的涡流。随之产生了剧烈的涡流噪声，声功率高达105—112dB，频谱宽，频率高。产生的涡流噪声沿较长的吸气管道向外进行传播。
3、风机排气管道噪声
主排粉风机的排气管道经三通，从 1020mm管道进入 1220mm的钢烟囱，流经35.5m的钢烟囱向空中排放。气体在风机出口管道内的流速达31.83m/s，气体接连转弯造成急速膨胀，产生极强动力性噪声。在35.5m高的排气口流速达22.1m/s的高速气体排入大气，在排气口附近形成一个负压区和大气剧烈混合，搅动周围空气形成噪声。排气管和排气口的噪声强度很高，声功率达到110 dB左右。噪声源周围地势开阔，无任何遮挡物，位于高空的噪声直线传播距离在450m。
四、风机噪声治理的基本原理及原则
1、风机噪声治理的基本原理
声音的传播途径是由声源、传播媒介和接受体组成。若要有效降低噪声，则必须通过降低声源、限制噪声传播、阻断噪声的接受等手段，来进行噪声的有效控制。在具体的噪声控制技术上可采用吸声、隔声和消声来到达噪声控制的目的。
2、风机噪声治理的基本原则
（1）为节省投资和缩短施工周期，改造必须充分利用现有场地和设施。
（2）改造后不影响风机的正常运行工况，主要技术性能不降低。
（3）不影响风机正常工作的项目在正常生产时进行，需风机停机施工的项目在停机24小时内完成，最大限度不影响生产。
五、风机噪声治理的措施
1、主机噪声治理
风机运行时主机和电机所产生噪声需要通过控制声源扩散的措施加以控制，最佳方法是安装吸声型隔音罩，将主机设备放置在独立空间内有效衰减声源和防止噪音扩散。为节省改造费用和降低施工难度，利用原有防雨棚钢梁在四周砌筑砖墙，只留一道门供人进出，将顶部原有彩钢瓦更换成隔声板，钢梁与隔声板之间采用螺栓连接随时可以拆卸，以便室内设备检修。为保证室内空气流通，使设备在正常环境中工作，在顶部安装了四台轴流风扇进行换气降温。
2、吸气口和排气口噪声治理
风机进气口与排气口产生的噪声均为动力性噪声，其特点是声压高、频谱宽、频率高。为达到有效降低动力性噪声的目的，在管道上安装了消声器，针对噪声和消声器的特性，消声器选用了对低、中、高频噪声均有较好治理效果的阻抗复合消声器。
复合消声器采用多孔结构的阻隔板构成，利用吸声结构和吸声材料有效降低噪声。吸声结构由若干小的声学滤波系统组成，介质在流经消声器时在隔板的作用下形成若干小的空气柱，紧靠孔壁和纤维表面的介质因摩擦力的作用下运动减缓，进而形成声阻抗，消耗声能，达到消声的目的。
3、新增设备、设施性能表
六、改造效果
此次改造投资小、工期短、设备性能稳定，改造后运行噪声明显降低，效果良好，岗位噪声达到了国家标准，极大地降低了噪声对周围环境的影响，保证了岗位人员的身体健康，达到了预期效果。
（作者单位：四川会理鑫沙锌业有限责任公司）
关键词：主排粉风机；噪声；治理
一、基本情况介绍
喷煤是利用磨煤机将原煤磨成粉末，在主排粉风机的作用下经布袋收粉器、中间罐、喷吹罐等设备将煤粉送入高炉的生产系统。该系统中布袋收粉器安装在30米厂房顶部，主排粉风机安装在地面，风机管道出口高度在35.5米，入口管道较长。主排粉风机吸气口从电机端看在左侧，介质在管道内从上往下垂直于转子轴流动，进入风机机壳后急转90°，从轴向快速进入叶轮的吸气口。高速旋转的叶轮叶片使空气获得较高的动能，介质离开叶轮进入机壳，随着流道面积的扩大，介质的部分动能转化为压力能，从排气管道经布袋收粉器和钢烟囱排入大气。由于风机安装在室外，吸气管道长，排气口位置高，且未有消音措施等原因，在生产过程中噪声较大，严重污染周围环境。必须进行改造，降低噪声污染，达到环境标准要求。
二、M6-29NO21F主排粉风机技术性能
型号：M6-29NO21F 转速1480r/min 工作温度：70℃ 吸入介质：烟气
流量：90000m3/h 压力：12500Pa
钢烟囱：直径×壁厚×高度=1120mm×10mm×35000mm
三、主排粉风机噪声来源及特性分析
1、风机主机运行时的噪聲
风机在正常工况时介质动力性噪声的强度最高，一般由叶轮叶片周期性的旋转噪声和涡流噪声组成。风机叶轮旋转时，叶片周期性挤压气体，撞击气体分子，使叶轮周围的气体产生较高的速度和压力脉动，以声波的形式急速向四周扩散辐射，形成旋转噪声。旋转噪声属中低频噪声，并呈现出峰值。叶轮在高速旋转时，在叶片表面、叶轮流道、蜗壳内都将产生不同程度的涡流，涡流在叶片表面、叶轮流道、蜗壳界面上分离时，就形成了大小不一的涡流噪声。涡流噪声相互干扰、叠加、使涡流噪声的频率形成连续的宽频谱，频率高，声功率大，是风机噪声的主要来源。
2、风机入口管道及吸气口噪声
主排粉风机入口管道内径为1000mm，风机正常运行时管道内的气体流速达到22.1m/s，形成紊流状态，气体进入风机之前采用电动流量调节器进行调节，从叶轮径向急转90°，沿转子轴高速进入叶轮。流动的气体在风机管道、电动调节器之间剧烈摩擦和撞击，在进入叶轮之前形成了巨大的涡流。随之产生了剧烈的涡流噪声，声功率高达105—112dB，频谱宽，频率高。产生的涡流噪声沿较长的吸气管道向外进行传播。
3、风机排气管道噪声
主排粉风机的排气管道经三通，从 1020mm管道进入 1220mm的钢烟囱，流经35.5m的钢烟囱向空中排放。气体在风机出口管道内的流速达31.83m/s，气体接连转弯造成急速膨胀，产生极强动力性噪声。在35.5m高的排气口流速达22.1m/s的高速气体排入大气，在排气口附近形成一个负压区和大气剧烈混合，搅动周围空气形成噪声。排气管和排气口的噪声强度很高，声功率达到110 dB左右。噪声源周围地势开阔，无任何遮挡物，位于高空的噪声直线传播距离在450m。
四、风机噪声治理的基本原理及原则
1、风机噪声治理的基本原理
声音的传播途径是由声源、传播媒介和接受体组成。若要有效降低噪声，则必须通过降低声源、限制噪声传播、阻断噪声的接受等手段，来进行噪声的有效控制。在具体的噪声控制技术上可采用吸声、隔声和消声来到达噪声控制的目的。
2、风机噪声治理的基本原则
（1）为节省投资和缩短施工周期，改造必须充分利用现有场地和设施。
（2）改造后不影响风机的正常运行工况，主要技术性能不降低。
（3）不影响风机正常工作的项目在正常生产时进行，需风机停机施工的项目在停机24小时内完成，最大限度不影响生产。
五、风机噪声治理的措施
1、主机噪声治理
风机运行时主机和电机所产生噪声需要通过控制声源扩散的措施加以控制，最佳方法是安装吸声型隔音罩，将主机设备放置在独立空间内有效衰减声源和防止噪音扩散。为节省改造费用和降低施工难度，利用原有防雨棚钢梁在四周砌筑砖墙，只留一道门供人进出，将顶部原有彩钢瓦更换成隔声板，钢梁与隔声板之间采用螺栓连接随时可以拆卸，以便室内设备检修。为保证室内空气流通，使设备在正常环境中工作，在顶部安装了四台轴流风扇进行换气降温。
2、吸气口和排气口噪声治理
风机进气口与排气口产生的噪声均为动力性噪声，其特点是声压高、频谱宽、频率高。为达到有效降低动力性噪声的目的，在管道上安装了消声器，针对噪声和消声器的特性，消声器选用了对低、中、高频噪声均有较好治理效果的阻抗复合消声器。
复合消声器采用多孔结构的阻隔板构成，利用吸声结构和吸声材料有效降低噪声。吸声结构由若干小的声学滤波系统组成，介质在流经消声器时在隔板的作用下形成若干小的空气柱，紧靠孔壁和纤维表面的介质因摩擦力的作用下运动减缓，进而形成声阻抗，消耗声能，达到消声的目的。
3、新增设备、设施性能表
六、改造效果
此次改造投资小、工期短、设备性能稳定，改造后运行噪声明显降低，效果良好，岗位噪声达到了国家标准，极大地降低了噪声对周围环境的影响，保证了岗位人员的身体健康，达到了预期效果。
（作者单位：四川会理鑫沙锌业有限责任公司）