鍋爐風機噪聲的危害及其防治對策初探

時間：2013-11-13　瀏覽次數(shù)： 226　標簽：

目前在很多企業(yè)，受工業(yè)生產(chǎn)和供暖需求，鍋爐的安裝、使用非常普及。但很多鍋爐由于存在選址欠佳和風機性能不良等因素，鍋爐噪聲影響周圍居民安靜的工作、生活環(huán)境，損害人民身體健康，常常引發(fā)擾民事件，產(chǎn)生糾紛。經(jīng)統(tǒng)計，2004年我區(qū)因噪聲引發(fā)的信訪案件占環(huán)境信訪案件的30%。因此，鍋爐風機噪聲治理日益重要。
1、 環(huán)境噪聲污染的危害

噪聲對人體的影響和危害一般可分為勞動保護和環(huán)境保護兩方面，前面指危害人的身體健康，導致各種疾病的發(fā)生，后者指干擾環(huán)境安靜，影響人們正常的工作和生活。噪聲對人體健康危害主要表現(xiàn)在：損傷聽力，造成噪聲性耳聾；導致大腦皮層興奮和平衡失調(diào)，腦血管功能損害，導致神經(jīng)衰弱；損傷心血管系統(tǒng)，引發(fā)消化系統(tǒng)失調(diào)，影響內(nèi)分泌；干擾人們正常的生活、休息、語言交談和日常的工作學習，分散注意力，降低工作效率。

2、 噪聲治理的基本原理

形成噪聲污染主要是三個因素，即：聲源、傳播媒介和接收體。只有這三者同時存在，才能對聽者形成干擾。從這三方面入手，通過降低聲源、限制噪聲傳播、阻斷噪聲的接收等手段，來達到控制噪聲的目的，在具體的噪聲控制技術(shù)上，可采用吸聲、隔聲和消聲三種措施。

2.1 吸聲

當聲波入射到物體表面時，部分聲能要被物體吸收轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，稱為吸聲。材料的吸聲性能用吸收系數(shù)來表示，吸聲系數(shù)越大，則表示材料的吸聲性能越好。材料的吸聲性能與材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和聲波的入射角度及聲波的頻率有關(guān)。多孔吸聲材料的吸聲機理是：材料內(nèi)部有無數(shù)細小的相互貫通的孔洞，當聲波入射到這些材料的表面，進而入射到這些細小的孔隙內(nèi)時，要引起孔隙內(nèi)的空氣運動，緊靠孔壁和纖維表面的空氣，因摩擦和粘滯運動阻力而不易運動，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉。故性能良好的吸聲材料要多孔，孔與孔之間互相貫通，并且貫通的孔洞要與外界連通，使聲波能進入材料內(nèi)部。如對應(yīng)1000赫茲聲波，10cm厚的超細玻璃棉的吸聲系數(shù)是0.87。

2.2隔聲

隔聲所采用的方法是將噪聲源封閉起來，使噪聲控制在一個小的空間內(nèi)，這種隔聲結(jié)構(gòu)稱為隔聲罩。在聲波遇到屏蔽物時，由于界面特性阻抗的改變，入射聲能的一部分被反射，一部分被吸收，一部分聲能透進屏蔽物繼續(xù)傳播。材料的隔聲性能可用透聲系數(shù)來表示。透聲系數(shù)越小，表示透進去的聲能越少，材料的隔聲性能越好。材料的隔聲性能與隔聲體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和入射聲波的頻率有關(guān)。

2.3消聲

消聲是將多孔吸聲材料固定在氣流通道內(nèi)壁，或按一定方式固定在管道中，以達到削弱空氣動力性噪聲的目的，消聲量一般可達到10—50分貝。
3、 風機噪聲治理技術(shù)

鍋爐房的鼓風機和引風機噪聲一般在90分貝左右，因輸送的鍋爐煙氣溫度高達180℃，采用封閉隔聲會導致散熱不良，電機溫度過高，甚至燒毀電機。因此，在工藝上將風機降噪和節(jié)能兩方面結(jié)合起來。經(jīng)實踐，鍋爐風機節(jié)能降噪綜合治理方案為：對鍋爐房的工藝布置保持不變，將鼓風機、引風機分別置在隔聲室內(nèi)，用通風管將它們與主機相連接，在隔聲室頂上或墻面上開設(shè)進氣口，并安裝消聲器供機房進風使用。平面布置時將鼓風機靠近鍋爐房一側(cè)，進風口在上風側(cè)，電機置于氣流通道中間。鍋爐運行時，由于鼓風機在隔聲室內(nèi)產(chǎn)生負壓，大量的室外新鮮空氣就會自動進入隔聲室，首先和引風機電機進行熱交換，使之冷卻降溫，室內(nèi)溫度保持50℃左右。該方案中由于隔聲室和進風消聲器的降噪能力都比較大，降噪的效果容易實現(xiàn)。鼓風機將預(yù)熱的空氣送入鍋爐燃燒，回收利用能源，具有一定的經(jīng)濟效益。

為保證治理效果和鍋爐設(shè)備正常運行，在設(shè)計施工中，應(yīng)根據(jù)具體要求，考慮噪聲的聲強、聲頻等因素，對隔聲、吸聲和通風散熱進行詳細設(shè)計，做好細部處理。對隔聲室的大小厚度，吸聲材料的種類、厚度進行計算。進風消聲器的消聲量一般選用25db（a）左右。盡量減少噪聲輻射面積，去掉不必要的金屬板面?？刂瓢迕娴恼駝樱诼曉磁c隔聲罩及基礎(chǔ)之間用軟性材料連接。鼓風機的連接管道和薄壁鋼板煙囪是噪聲治理的薄弱環(huán)節(jié)，在管壁外包扎5cm厚的玻璃纖維棉，用鋼絲扎緊后，再用2cm厚的鋼絲網(wǎng)水泥粉刷。將玻璃纖維棉固定在鋼板上，吸收隔聲室內(nèi)的混響噪聲。

4、 降噪和節(jié)能效果

4.1降噪效果

如果風機噪聲是90分貝，采用3mm鋼板的隔聲罩，其理論隔聲量是32分貝。隔聲罩內(nèi)襯10cm厚的玻璃棉，其吸聲系數(shù)是0.87，在進氣管安裝消聲器，則實際隔聲量為

tl=32+10 log20.87=30分貝

故風機噪聲治理后達到：t=90-30=60分貝

聲壓級和聲強是反映聲音的客觀物理量，人體對噪聲的主觀感受用響度表示：n=2(n-40)/10(宋)

治理前的風機響度為：n1=2(90-40)/10=32(宋)

治理前的風機響度為：n2=2(60-40)/10=4(宋)

故治理前后響度降低87.5%

節(jié)能效果
機房內(nèi)設(shè)備的散熱主要有三個方面：①引風機與管道壁面的對流散熱，②引風機與管道壁面的輻射散熱，③風機電機的散熱。根據(jù)通風工程原理，節(jié)能降噪系統(tǒng)還可以回收部分熱量。經(jīng)過實踐，采用鍋爐風機噪聲節(jié)能降噪治理技術(shù)，既降低了噪聲污染，保障了人民群眾的生活環(huán)境，又回收利用了能源，達到了經(jīng)濟、環(huán)境效益的統(tǒng)一。

目前在很多企業(yè)，受工業(yè)生產(chǎn)和供暖需求，鍋爐的安裝、使用非常普及。但很多鍋爐由于存在選址欠佳和風機性能不良等因素，鍋爐噪聲影響周圍居民安靜的工作、生活環(huán)境，損害人民身體健康，常常引發(fā)擾民事件，產(chǎn)生糾紛。經(jīng)統(tǒng)計，2004年我區(qū)因噪聲引發(fā)的信訪案件占環(huán)境信訪案件的30%。因此，鍋爐風機噪聲治理日益重要。
1、 環(huán)境噪聲污染的危害

噪聲對人體的影響和危害一般可分為勞動保護和環(huán)境保護兩方面，前面指危害人的身體健康，導致各種疾病的發(fā)生，后者指干擾環(huán)境安靜，影響人們正常的工作和生活。噪聲對人體健康危害主要表現(xiàn)在：損傷聽力，造成噪聲性耳聾；導致大腦皮層興奮和平衡失調(diào)，腦血管功能損害，導致神經(jīng)衰弱；損傷心血管系統(tǒng)，引發(fā)消化系統(tǒng)失調(diào)，影響內(nèi)分泌；干擾人們正常的生活、休息、語言交談和日常的工作學習，分散注意力，降低工作效率。

2、 噪聲治理的基本原理

形成噪聲污染主要是三個因素，即：聲源、傳播媒介和接收體。只有這三者同時存在，才能對聽者形成干擾。從這三方面入手，通過降低聲源、限制噪聲傳播、阻斷噪聲的接收等手段，來達到控制噪聲的目的，在具體的噪聲控制技術(shù)上，可采用吸聲、隔聲和消聲三種措施。

2.1吸聲

當聲波入射到物體表面時，部分聲能要被物體吸收轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，稱為吸聲。材料的吸聲性能用吸收系數(shù)來表示，吸聲系數(shù)越大，則表示材料的吸聲性能越好。材料的吸聲性能與材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和聲波的入射角度及聲波的頻率有關(guān)。多孔吸聲材料的吸聲機理是：材料內(nèi)部有無數(shù)細小的相互貫通的孔洞，當聲波入射到這些材料的表面，進而入射到這些細小的孔隙內(nèi)時，要引起孔隙內(nèi)的空氣運動，緊靠孔壁和纖維表面的空氣，因摩擦和粘滯運動阻力而不易運動，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉。故性能良好的吸聲材料要多孔，孔與孔之間互相貫通，并且貫通的孔洞要與外界連通，使聲波能進入材料內(nèi)部。如對應(yīng)1000赫茲聲波，10cm厚的超細玻璃棉的吸聲系數(shù)是0.87。

2.2隔聲

隔聲所采用的方法是將噪聲源封閉起來，使噪聲控制在一個小的空間內(nèi)，這種隔聲結(jié)構(gòu)稱為隔聲罩。在聲波遇到屏蔽物時，由于界面特性阻抗的改變，入射聲能的一部分被反射，一部分被吸收，一部分聲能透進屏蔽物繼續(xù)傳播。材料的隔聲性能可用透聲系數(shù)來表示。透聲系數(shù)越小，表示透進去的聲能越少，材料的隔聲性能越好。材料的隔聲性能與隔聲體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和入射聲波的頻率有關(guān)。

2.3消聲

消聲是將多孔吸聲材料固定在氣流通道內(nèi)壁，或按一定方式固定在管道中，以達到削弱空氣動力性噪聲的目的，消聲量一般可達到10—50分貝。
3、 風機噪聲治理技術(shù)

鍋爐房的鼓風機和引風機噪聲一般在90分貝左右，因輸送的鍋爐煙氣溫度高達180℃，采用封閉隔聲會導致散熱不良，電機溫度過高，甚至燒毀電機。因此，在工藝上將風機降噪和節(jié)能兩方面結(jié)合起來。經(jīng)實踐，鍋爐風機節(jié)能降噪綜合治理方案為：對鍋爐房的工藝布置保持不變，將鼓風機、引風機分別置在隔聲室內(nèi)，用通風管將它們與主機相連接，在隔聲室頂上或墻面上開設(shè)進氣口，并安裝消聲器供機房進風使用。平面布置時將鼓風機靠近鍋爐房一側(cè)，進風口在上風側(cè)，電機置于氣流通道中間。鍋爐運行時，由于鼓風機在隔聲室內(nèi)產(chǎn)生負壓，大量的室外新鮮空氣就會自動進入隔聲室，首先和引風機電機進行熱交換，使之冷卻降溫，室內(nèi)溫度保持50℃左右。該方案中由于隔聲室和進風消聲器的降噪能力都比較大，降噪的效果容易實現(xiàn)。鼓風機將預(yù)熱的空氣送入鍋爐燃燒，回收利用能源，具有一定的經(jīng)濟效益。

為保證治理效果和鍋爐設(shè)備正常運行，在設(shè)計施工中，應(yīng)根據(jù)具體要求，考慮噪聲的聲強、聲頻等因素，對隔聲、吸聲和通風散熱進行詳細設(shè)計，做好細部處理。對隔聲室的大小厚度，吸聲材料的種類、厚度進行計算。進風消聲器的消聲量一般選用25db（a）左右。盡量減少噪聲輻射面積，去掉不必要的金屬板面?？刂瓢迕娴恼駝樱诼曉磁c隔聲罩及基礎(chǔ)之間用軟性材料連接。鼓風機的連接管道和薄壁鋼板煙囪是噪聲治理的薄弱環(huán)節(jié)，在管壁外包扎5cm厚的玻璃纖維棉，用鋼絲扎緊后，再用2cm厚的鋼絲網(wǎng)水泥粉刷。將玻璃纖維棉固定在鋼板上，吸收隔聲室內(nèi)的混響噪聲。

4、 降噪和節(jié)能效果

4.1降噪效果

如果風機噪聲是90分貝，采用3mm鋼板的隔聲罩，其理論隔聲量是32分貝。隔聲罩內(nèi)襯10cm厚的玻璃棉，其吸聲系數(shù)是0.87，在進氣管安裝消聲器，則實際隔聲量為

tl=32+10 log20.87=30分貝

故風機噪聲治理后達到：t=90-30=60分貝

聲壓級和聲強是反映聲音的客觀物理量，人體對噪聲的主觀感受用響度表示：n=2(n-40)/10(宋)

治理前的風機響度為：n1=2(90-40)/10=32(宋)

治理前的風機響度為：n2=2(60-40)/10=4(宋)

故治理前后響度降低87.5%

節(jié)能效果
機房內(nèi)設(shè)備的散熱主要有三個方面：①引風機與管道壁面的對流散熱，②引風機與管道壁面的輻射散熱，③風機電機的散熱。根據(jù)通風工程原理，節(jié)能降噪系統(tǒng)還可以回收部分熱量。經(jīng)過實踐，采用鍋爐風機噪聲節(jié)能降噪治理技術(shù)，既降低了噪聲污染，保障了人民群眾的生活環(huán)境，又回收利用了能源，達到了經(jīng)濟、環(huán)境效益的統(tǒng)一。