鼓风机安全降噪防护装置的研制与应用

代金阳

摘 要：产业革命以来机械设备的创造和使用，给人类带来了繁荣和进步，但同时也产生了越来越多而且越来越强的噪音。噪音不但会对听力造成伤害，还能诱发多种致癌致命的疾病，也给人们生活工作带来严重的干扰。

关键词：热注锅炉;供风系统;消声器

对于油田注汽锅炉鼓风机的作用众所周知是生产中不可或缺的，它为锅炉提供燃料燃烧时所需要的空气并排走燃烧后的烟气。但其运行过程中产生的危害也是不容忽视的。其主要危害有三项;第一项：鼓风机运行产生巨大噪音。第二项：锅炉初启过程中由于其它原因极有可能产生爆燃，对工人直接造成伤害。第三项：岗位员工在日常巡检、维护过程中极易被强大气流吸拽至风机入口造成人体伤害。

针对以上三点为热注锅炉鼓风机设计一款实用性及科技性较高的鼓风机安全降噪防护装置。

一、噪音源分析

根据现场勘测及相关资料表明，锅炉鼓风机的噪声源主要有以下五个方面：

1、进排气噪声和气流流经机体产生的空气动力性噪声;

2、从机体表面辐射噪声及管道等刚性传声;

3、鼓风机机件运行时冲击、摩擦而产生的机械噪声;

4、鼓风机进出风管道的气流撞击、从机体及管道表面等处辐射出来的噪声;

5、由电机冷却风扇的气流噪声、定转子之间磁场脉动引起的电磁噪声，以及轴承高速旋转产生的机械噪声。

风机噪声按其产生部位和声级大小可以分为五种：出口噪声、进口噪声、电动机、机壳噪声和管道辐射噪声。

二、噪音分贝测试

我们使用噪音检测仪对同一台热注锅炉正常运行及停炉时进行鼓风机噪音现场测试，鼓风机在运行时噪音达到107.1分贝，停炉时鼓风机噪音47.3分贝，通过比对得出鼓风机正常运行时会对员工听力造成严重伤害。

三、爆燃危害分析

实践表明，90%以上的锅炉爆燃事故发生在锅炉启运过程或低负荷运行时，点火初期炉膛内温度低，燃烧工况不良，燃料不易着火，形成可燃混合物积存。锅炉爆燃后会产生火焰或空气波，火焰或空气波会沿进风管道从鼓风机入口喷射出，如果鼓风机进风口平行于地面，这样就会对附近的员工造成人身伤害。

四、吸入危害分析

热注站锅炉现在基本使用的鼓风机是由37千瓦的电动机带动，37千瓦的电动机带动鼓风机在运行时在其进风口处产生巨大的进风量。所以员工在鼓风机的吸风口处打扫卫生时会出现安全隐患。

五、消音器外观设计特点

1、本消音器采用独立式长方体结构，避免了圆筒形结构的再回声和共鸣所产生的噪音;

2、箱体底部放置稳固装置，大大降低了机器运转时所产生的机器共振，达到降噪作用;

3、消音器用以降低鼓风机或叶氏鼓风机的进、排气噪声，消声量15-30dB（A）。

4、本消音器结构简单、重量轻、耗材少、造型美观、安装方便，同时具有防吸入、防爆燃的效果。

5、独立实时监测噪声显示屏系统，在运行中产生的噪音一目了然。

六、消音器除灰设计特点

空气中含有微量灰尘，安装在鼓风机上后由于进风量较大，长时间使用后，灰尘会吸附在消音器的周边。同时会渗入到隔音材料中去，久而久之会使降噪效果下降。

在充分考虑到其实用性上面，在S阻尼钢板与降噪材料之间增加了整面S型的小型出气口。出气口与高压气罐连接，达到一定气压后手动进行除灰。

七、消音器表层漆层设计特点

1、为S阻尼钢板，其主要的特点是具备了钢板硬度的同时也具有减振降噪作用;

2、为金属防腐抗锈涂层，其特点是在冷钢板表面形成三层漆膜将金属与外界充分隔离。同时具有寿命长，不易开裂、脱落，耐恶劣环境，在高溫、酸气等恶劣环境中也能起到很好的防腐抗锈效果。

3、采用含吸音与隔音效果的纳米微粒涂层，其主要为纳米多层结构材料，将涂料分子材料夹在中间。整个中间膜均匀地分布，具有隔音效果的微粒子，通过减少透射的声波能量，从而起到吸音隔音的作用。

八、消音器内部填充物设计特点

第一层直立式微穿孔板式进气吸音板，全部为特种航空铝孔板，在板厚小于1.0毫米的薄板上穿以孔径小于1.0毫米的微孔，穿孔率在1～5%之间，这样即构成了微穿孔板吸声结构。微穿孔板吸声结构是一种低声质量、高声阻的共振吸声结构，其性能介于多孔吸声材料和共振吸声结构之间，其吸声频带宽度可优于常规的穿孔板共振吸声结构;

第二层微穿孔板后的空气层内填装泡沫铝复合材料，利用吸声材料的阻性吸声原理，进一步达到降噪消声目的。其吸声系数高，吸收频带宽，压力损失很小，气流再生噪声低，且易于控制。

第三层方体结构内侧为加厚德国MTAPP纳米纤维，空气在进入风机时，所产生的噪音强力吸附在MTAPP纳米纤维上，比普通的消音棉相比具有更强的吸附噪音效果;

九、取得效果与效益

1、鼓风机运行产生巨大噪音由107.1分贝将至75.3分贝，减少对员工的听力造成伤害;

2、防止锅炉爆燃时对鼓风机入口处的员工直接造成人身伤害;

3、杜绝了员工日常巡检、维护过程中极易被强大气流吸拽至风机入口造成人体伤害;

4、消音器内部除灰方便、快捷而且高效，无需人工拆卸清理，达到省时省力的效果。

该消音器使用后，使现场鼓风机噪声达到要求值（>80分贝），降低了岗位操作人员劳动强度，重要的一点消除了噪声带来的各种隐患，防止事故的发生。