某水泥厂降噪系统设计设计.docx

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某水泥厂降噪系统设计设计

某水泥厂降噪设计

摘要

本文的主要内容是针对某水泥厂车间噪声污染严重，影响到工人的健康，而对其进行的降噪设计。

该水泥厂的主要噪声源是原料磨房和空压机房——原料磨房内的球磨机及其附属设备在运转时产生了大量的高强度噪声，主要为机械性振动噪声；空压机房内的空压机在压缩空气时，由进气口吸进空气时产生了大量的噪声，属于空气动力性噪声范畴。

通过对两处噪声源的测量与分析，采取了相应的降噪措施。

对于原料磨房，采用向磨机添加局部隔声罩的方式进行隔声降噪；对于空压机房，则采用了为空压机进气口安装阻性消声器的方法进行吸声降噪。

经过降噪处理，两处的噪声污染皆得到有效控制，噪声值都符合《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）和《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）中规定的标准。

关键词：

水泥厂，降噪设计，隔声，吸声

NoiseReductionDesignofaCementPlant

ABSTRACT

Themaincontentofthispaperisanoisereductiondesignaimingatstatingadesigntoreducetheseriousnoisepollutionofacementplantwhichevenaffectsthehealthoftheworkers.Themainnoisesourcesofthecementplantistherawmaterialmillandaircompressorroom--Theballmillinrawmaterialandtheauxiliaryequipmentswhicharerunninghaveproducedsubstantialnoise,mainlyofthemarethemechanicalvibrationnoise;Whentheaircompressorisworking,theairintakemakesalargenumberofnoisewhichbelongstotheaerodynamicnoise.Throughthemeasurementandanalysisofthetwonoisesources,itcomestosomerelevantcontrolmeasures.Astotherawmill,weputapartedsoundinsulationtocoverthemilltoreachthepurposeofnoiseinsulation;Astotheaircompressorroom,adissipativemufflerisinstalledontheairintakeoftheaircompressortoreducethenoisewhichbelongstothenoiseabsorptionmethod.Afterprocessing,twobothnoisepollutionsourcesareundereffectivecontrol,thenoisevaluesareunderthestipulatedstandardwhichare"HygienicStandardsfortheDesignofIndustrialEnterprises"（GBZ1-2002）and"TheFactoryBoundaryNoiseEmissionStandard"（GB12348-2008）.

KEYWORDS:

Cementplant，NoiseReductionDesign，NoiseInsulation，NoiseAbsorption

目录

前言1

第1章原料磨房降噪设计2

1.1原料磨房规格2

1.2原料磨房内噪声级2

1.3原料磨房噪声分析2

1.4原料磨房噪声治理思路及主要方法3

1.5隔声罩设计4

1.5.1隔声罩外形设定4

1.5.2隔声罩各频程隔声量计算4

1.5.3隔声罩结构材料选择5

第2章空压机房降噪设计9

2.1空压机房规格9

2.2空压机产生噪声声源分析9

2.2.1进气排气噪声9

2.2.2机械性噪声10

2.2.3电磁噪声10

2.3空压机降噪设计10

2.3.1室内声场分析10

2.3.2消声器的设计11

结论16

谢辞17

参考文献18

外文资料翻译19

前言

随着科学技术的发展和节能减排、提高经济效益的要求，水泥行业正在向规模化、设备大型化转变，由此而带来的噪声污染及污染治理问题日趋严重，其复杂性和治理难度都给企业带来了很大程度上的困扰。

某水泥厂噪声污染严重，厂区内存在着大量的噪声源，且部分声源噪声级较大，影响到作业工人的身体健康。

为了有效地改善厂区的作业环境，同时也为了保护附近居民免受噪声污染的影响，故对厂区噪声进行了分析、设计和治理，并取得了良好的治理效果。

通过测定，该厂的整体噪声情况呈现出错综复杂的特点，主要噪声是由原料磨房内的磨机和空压机房内空压机在运转时产生的，两处噪声源的噪声级都比较大，皆在90dB（A）以上。

通过对两处噪声源的测量与分析，并结合相关资料，总结出了相对应的降噪措施。

对于原料磨房，噪声源比较单一，且噪声强度大，采取了为磨机添加局部隔声罩的方法来隔声降噪；而对于空压机房，其内的两台空压机同样是最大的噪声源，其作业时进排气口、机身以及电机处都产生了一定的噪声，最后对其中最大的噪声源即进气口安装了阻性消声器，大大地降低了噪声。

原料磨房和空压机房经过降噪处理，噪声得到了有效控制，达到了《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）和《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008），有效的保护了工人的健康。

第1章原料磨房降噪设计

1.1原料磨房规格

原料磨房为一个长×宽×高为21m×15m×12m的矩形厂房结构，墙壁为砖墙结构，顶部为混净土结构，房内中间位置设有ø2.5×7.5m规格球磨机2台，相距6m。

1.2原料磨房内噪声级

表1-1粉磨车间内部声级测量结果

中心频率（Hz）

63

125

250

500

100

2000

4000

8000

A声级

频带声压级

98

101.9

104.3

98

95

91.6

86.7

79.8

103

1.3原料磨房噪声分析

通过对原料磨房的噪声频谱特性测试，并结合现场数据分析得出原料磨房的噪声主要分为以下几个方面：

磨机运行时电机产生的电磁噪声；齿轮产生的机械噪声；磨机筒体旋转时研磨体物料和衬板相互撞击产生的机械性振动噪声；基础振动辐射的固体声。

球磨机的噪声特性与其种类、规格、转数、研磨体以及物料粒度、填充系数等因素有关。

根据对磨机噪声频谱分析，其噪声特性为：

（1）磨机的噪声为稳态连续噪声，噪声的强弱不会随时间的变化而变化；

（2）从频谱表可以看出，峰值在250赫兹左右，在125~4000赫兹频带内，声压级都在85分贝以上，这是一种以中高频为主的宽频带噪声；

（3）在4000赫兹以后，随着频率的增加，声压级开始衰减，其衰减量约为每倍频程10~15分贝。

磨机大小齿轮、轴承、传动装置和电动机等配套设备发出的噪声显著低于由罐筒所辐射的机械噪声,在电动机处测得的声级为94dB（A）左右,其测量值还受到罐筒噪声的影响,实际上电动机单独运转时的噪声可比由罐筒发出的噪声低15dB（A）以上。

这些装置的噪声与传动平衡、润滑情况及设备的保养维护状况密切相关,在正常情况下不会成为主要的噪声源。

1.4原料磨房噪声治理思路及主要方法

对于磨机发出的高强度噪声,目前一般有改换罐筒内衬板、在筒体外壁包裹阻尼隔声套、装设隔声罩等降噪措施。

这几种方法各有利弊：

改换衬板方案和包裹隔声套方案必然会加大设备维修的工作量,岗位上的工人不愿接受,而且降噪量也偏低。

结合车间情况及实际需要，决定采取隔声罩的方法来降低磨机的噪声。

从隔声罩对高噪声设备的降噪范围来区分,可分为全机隔声罩和局部隔声罩两种方式。

全机隔声罩是把整套设备及其相关联的辅助设施全部置于隔声罩内，其隔声量较大,相应地工程量也较大。

局部隔声罩只是把噪声特别强烈的部分罩起来,而把噪声较小的部位置于罩外。

局部隔声罩的隔声量要相对小些,工程量也相对小很多。

而具体应采取哪种方式的隔声罩还要考虑以下4个因素:

其一为主次声源的差别,当声级相差很大时,可只把主要声源罩起来；其二为降噪量的要求,应以达到降噪标准为前提；其三为对设备运行的影响程度,一些不宜加罩的部位尽可能不要加罩；其四从工程量角度考虑,要做到经济合理。

基于上述因素,经过认真分析研究,认为该车间采用局部隔声罩的方式比较适宜。

首先,磨机罐筒噪声比其它部位噪声高得多,在15dB（A）以上,解决了这个主要的噪声源就会大大地减少总体噪声强度。

其次,工人每班到磨机旁巡视的总时间不超过1小时,据此,设备旁1m处声级应不大于94dB（A）,采取局部罩可以达到这个要求。

再者,球磨机的电动机功率大、散热量很大,若置于罩内则需要大面积的进排风消声通道,否则可能会发生烧坏电机的严重后果。

但是安装进排风消声通道会加大降噪成本,再考虑到电机维修保养的繁琐程度,决定将其置于隔声罩之外。

1.5隔声罩设计

1.5.1隔声罩外形设定

由于磨机外形近似为圆柱体，两端分别有一ø2.5m和ø1.5m的圆形齿轮，且柱体表面不平整，故拟采用的球磨机隔声罩为组装式，两侧为长方形,上部为半个圆柱形,前后为拱形，组装方式全部为螺栓联结固定，以便日常需要及维修时的拆卸。

参照《工业企业噪声控制设计规范》上的要求，设计隔声罩各外壁面与磨机的间距为500mm，隔声罩的平面尺寸为9500mm×3500mm，罩高3200mm。

1.5.2隔声罩各频程隔声量计算

围绕机器并通过听点的表面积为测量倍频带声级时测量仪器距磨机平均距离1m时所围成的面积，其值为（2.5+2）×（7.5+2）=42.7m2；

噪声源表面积可近似为磨机柱体的表面积：

=3.14×2.5×7.5=58.8m2

隔声罩表面积为：

=（1.45×9.5×2+1.45×3.5×2）+（0.5×3.14×3.5×9.5）=89.9m2

其他计算所用公式如下：

式中

——听点处测得的倍频带声压级，dB

——听点处的容许声压级，dB

——隔声罩必须的声学效果，dB

——隔声罩表面积，

2

——假想的紧紧围绕噪声的表面积，

2

——隔声罩壁体所需要的隔声能力，dB

具体计算表如下：

表1-2粉磨车间内部声级测量结果

序号

名称

单位

倍频带几何平均率（赫兹）

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

1

实测的听点处声压级

分贝

98

101.9

104.3

98

95

91.6

86.7

79.8

2

听点处的容许声压级

分贝

102

92

85

79

76

75

75

77

3

隔声罩所需声学效果

分贝

-4

9.9

19.3

19