片式消聲器在風(fēng)機(jī)排風(fēng)噪聲治理中應(yīng)用

呂忠明（合肥中亞環(huán)保科技有限公司，安徽 合肥 230051）

0 引言

目前，在鋼鐵、化工、水泥等行業(yè)，離心排風(fēng)機(jī)大量應(yīng)用，排風(fēng)量從每小時(shí)幾千到上百萬(wàn)立方米不等，在風(fēng)機(jī)使用過(guò)程中，不僅風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、效率等需要滿足生產(chǎn)要求，部分企業(yè)還對(duì)風(fēng)機(jī)的噪聲提出了要求，要使其滿足《工業(yè)企業(yè)場(chǎng)區(qū)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》和《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》及其他相關(guān)法規(guī)。針對(duì)離心風(fēng)機(jī)的噪聲特性，應(yīng)用了在風(fēng)機(jī)排風(fēng)口加裝片式消聲器方案，以下對(duì)此作一介紹。

1 離心排風(fēng)機(jī)噪聲特性

1.1 噪聲組成

離心排風(fēng)機(jī)噪聲主要包括兩部分：（1）氣流高速通過(guò)管道及旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的空氣動(dòng)力噪聲；（2）風(fēng)機(jī)殼體、管壁產(chǎn)生的機(jī)械噪聲。兩部分噪聲中，以空氣動(dòng)力噪聲為主，一般在80～110 dB。機(jī)械噪聲比空氣動(dòng)力噪聲低15～20 dB左右，相比空氣動(dòng)力噪聲，機(jī)械噪聲可以忽略不計(jì)。

1.2 噪聲頻譜特性

離心排風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲屬于寬頻帶噪聲，主要范圍在125 Hz到8 000 Hz，以中、低頻噪聲為主，其峰值頻率與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及葉片數(shù)有關(guān)，通常出現(xiàn)在125 Hz到500 Hz倍頻帶。某5 000 t/d水泥生產(chǎn)線窯頭排風(fēng)機(jī)頻譜及相應(yīng)聲壓數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 某5 000 t/d水泥生產(chǎn)線窯頭排風(fēng)機(jī)頻譜及聲壓級(jí)

可見(jiàn)噪聲峰值出現(xiàn)在125～500 Hz為主的低、中頻范圍內(nèi)，高頻噪聲相對(duì)較小。

2 片式消聲器的設(shè)計(jì)及使用效果

2.1 片式消聲器結(jié)構(gòu)

為減少空氣動(dòng)力噪聲通過(guò)風(fēng)機(jī)排氣口向外傳遞，需在風(fēng)機(jī)排氣口加裝消聲器。

該排風(fēng)管道直徑2.8 m，由于管徑較大，采用管式阻性消聲器會(huì)產(chǎn)生高頻失效，因此設(shè)計(jì)采用片式阻性消聲器，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1所示（其實(shí)物和外形圖見(jiàn)圖2），采用厚度150 mm、容重為20 kg/m3的超細(xì)玻璃棉，穿孔率30%、1 mm厚鋼板網(wǎng)作為護(hù)面層的消聲片制作片式消聲器，消聲片間距a=0.4 m，厚度t=0.15 m，消聲器長(zhǎng)度3 m，寬和高均為4 m。

圖1 片式阻性消聲器結(jié)構(gòu)

圖2 片式阻性消聲器實(shí)物和外形

2.2 片式消聲器消聲量

ΔL—消聲量，dB；φ(α0)—消聲系數(shù)；L—消聲器長(zhǎng)度，m；a,h—消聲片間距和高度，m。

厚度150 mm、容重為20 kg/m3的超細(xì)玻璃棉未做表面處理時(shí)吸聲系數(shù)參見(jiàn)圖3。

圖3 未做表面處理時(shí)吸聲系數(shù)

經(jīng)表面處理后可得吸聲系數(shù)α，參考《噪聲與振動(dòng)控制工程手冊(cè)》可查得對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的消聲系數(shù)φ(α0)，見(jiàn)表2。

表2 經(jīng)表面處理后的吸聲系數(shù)和消聲系數(shù)

采用片式消聲器后各倍頻帶聲壓級(jí)及總聲壓級(jí)見(jiàn)表3。

表3 采用片式消聲器后各倍頻帶聲壓級(jí)及總聲壓級(jí)

通過(guò)設(shè)計(jì)合理的片式消聲器，可使風(fēng)機(jī)排風(fēng)口噪聲得到有效控制，滿足《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》中3.0.1條規(guī)定的生產(chǎn)車間85dB的噪聲限值。

采取噪聲治理措施后，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，實(shí)際情況與設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果基本相符，可滿足《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。

3 結(jié)語(yǔ)

離心排風(fēng)機(jī)噪聲在鋼鐵、化工、水泥等行業(yè)大量應(yīng)用，普遍存在噪聲超標(biāo)的問(wèn)題，為保護(hù)工人健康，實(shí)現(xiàn)良好的工作環(huán)境，可在綜合考慮效果、投資成本等情況下，酌情采用不同的治理措施，而安裝消聲器則是其中一種簡(jiǎn)單可靠，投資成本較低，效果良好的辦法。