朱铁光,易 超,胡学文
(岳阳长岭设备研究所有限公司,湖南 岳阳 414012)
某催化剂厂生产区周边分布有学校、医院、宾馆、办公楼、研究所等单位,生产设备在运行中存在多个强噪声源群,特别是真空泵、带滤机、风机等设备,其吸、排气口噪声频率低、传播距离长,给整个生活区及办公场所带来严重的噪声污染。其噪声值大大超过了国家“工业企业噪声卫生标准”的规定,需治理。
1.主要噪声源的查找
通过查找、测试,确定真空泵排气管、带滤机、部分风机及出入口管线为主要噪声源。
2.振动和噪声测试与分析
采用美国CSI2115振动分析仪、英国CEL-231噪声测试与分析仪对设备振动及噪声进行测试和分析。测试结果表明,带滤机等现场最大噪声达130dB(A),风机出口的最大噪声110dB(A)左右,真空泵的最大噪声100dB(A)左右,远远超标。
3.噪声治理重点及方案制订
根据现场环境特点选用优质不锈钢材料作为消声器框架,同时设计了足够的流通面积以保证安装消声器后原设备的性能不受影响。带滤机、风机等噪声源以高速气流产生的高频噪声为主,主要采用在出入口加装阻性消声器的方法来降低噪声;真空泵等噪声为高、中、低频噪声的复合,主要采用隔声法,同时在排气口加装阻性消声器。
1.机组吸、排气口噪声治理
带滤机、风机等机组吸、排气口所产生的噪声是以高速气流产生的高频噪声为主,治理方法主要采用在出入口加装阻性消声器的方法来降低噪声。消声器是利用多孔吸声材料来吸收声能,当声波通过多孔吸声材料时,声波将激发多孔吸声材料中的无数小孔中的空气分子产生剧烈运动,其中大部分声能用于克服摩擦阻力和粘滞阻力并转变成热能而消耗掉,从而降低空气动力。对该催化剂厂各车间相关机组共安装阻性消声器60余个。进、排气口消声器示意图见图1。
治理前带滤机吸气口开启和关闭时发出短暂而刺耳的声音,治理后,在现场已完全听不到原来阀板和高速气流发出的刺耳的尖叫声。C1106、C403/2、C404/2、P492、P493等风机及真空泵出口管安装消声器后效果也非常理想,即使在现场也难以听到从出口管发出的噪声。
2.风机噪声治理
风机产生噪声的原因主要有两方面:一是流体与管道和叶轮的摩擦及涡流气旋等产生的空气动力性噪声;二是风机叶轮结垢或腐蚀等原因导致不平衡产生振动的机械噪声。对振动不大的机组,一般采用安装消声隔音间的方法进行治理;对振动较大的机组,先采用现场动平衡等方法降低机组振动,然后再安装消声隔音间。下面以C1601风机为例说明噪声治理的方法,C1601风机示意图见图2。
(1) 动平衡
机组原振动达45.4mm/s,属严重超标,需对机组进行现场动平衡,以降低机组振动及振动引起的结构噪声。选定该机组测点3水平方向为动平衡的振动测试点,设定旋转方向的反向为正方向。平衡结果见表1。
表1 动平衡前后振动值 mm/s
(2) 安装消声隔音间
对C1601风机进行现场动平衡后,机组的振动已达到优良级标准,噪声有15dB的下降。为进一步降低噪声,还对该机组安装了消声隔音间,其俯视示意图见图3。
考虑到电机散热,仅对风机建造隔音间。隔音墙面采用护面板、消声材料、穿孔板三层结构,护面板为不锈钢板,并设门,以利操作和维护。在隔音间顶部开一个通风口,以利自然通风并进行消声处理。每面隔声墙的框架用地脚螺栓固定。对于空间较大且能充分散热的风机机组,采取机组整体建造隔音间,其降噪效果更显著。
3.真空泵群噪声治理
因分子筛车间三楼、五楼真空泵区泵数量多,为便于操作和维护,分别对三楼、五楼真空泵区在靠窗户侧安装隔音墙,如图4所示。隔音墙采用护面板、消声材料、穿孔板三层结构,护面板采用不锈钢板,穿孔板采用铝板,孔直径为6mm。建造完成后明显降低了生活区的低频噪声,而且工程造价较低,且能解决因多台真空泵同时开启的散热问题。
经过噪声治理以后,主要取得如下效果。
第一,强噪声风机经过加装隔声消声间,噪声均降低15dB以上;经过加装入口消声器,综合噪声级降低15dB左右,特别是入口的空气动力性高频噪声降低20~40dB,效果非常明显。
第二,带式过滤机吸气口加装消声器以后,高频噪声降低20dB,低频噪声降低10dB,现场吸气的强烈脉冲噪声已大大降低。
第三,真空泵排汽口的低频噪声传播距离长,对周边生活区影响极大,加装消声器以后,噪声降低10~15dB。
第四,厂区周围的噪声值平均降低约10dB,比噪声治理前有明显改善。