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)，離心排風機大量應用，排風量從每小時幾千到上百萬立方米不等，在風機使用過程中，不僅風機的風量、風壓、效率等需要滿足生產(chǎn)要求，部分企業(yè)還對風機的噪聲提出了要求，要使其滿足《工業(yè)企業(yè)場區(qū)噪聲控制設計規(guī)范》和《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》及其他相關法規(guī)。針對離心風機的噪聲特性，應用了在風機排風口加裝片式消聲器方案，以下對此作一介紹。

1 離心排風機噪聲特性

1.1 噪聲組成

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

1.2 噪聲頻譜特性

離心排風機空氣動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，其峰值頻率與風機轉速及葉片數(shù)有關，通常出現(xiàn)在125 Hz到500 Hz倍頻帶。某5 000 t/d水泥生產(chǎn)線窯頭排風機頻譜及相應聲壓數(shù)據(jù)見表1。

表1 某5 000 t/d水泥生產(chǎn)線窯頭排風機頻譜及聲壓級

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

2 片式消聲器的設計及使用效果

2.1 片式消聲器結構

為減少空氣動力噪聲通過風機排氣口向外傳遞，需在風機排氣口加裝消聲器。

該排風管道直徑2.8 m，由于管徑較大，采用管式阻性消聲器會產(chǎn)生高頻失效，因此設計采用片式阻性消聲器，其結構見圖1所示（其實物和外形圖見圖2），采用厚度150 mm、容重為20 kg/m3的超細玻璃棉，穿孔率30%、1 mm厚鋼板網(wǎng)作為護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，消聲器長度3 m，寬和高均為4 m。

圖1 片式阻性消聲器結構

圖2 片式阻性消聲器實物和外形

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的超細玻璃棉未做表面處理時吸聲系數(shù)參見圖3。

圖3 未做表面處理時吸聲系數(shù)

經(jīng)表面處理后可得吸聲系數(shù)α，參考《噪聲與振動控制工程手冊》可查得對應的對應的消聲系數(shù)φ(α0)，見表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及總聲壓級見表3。

表3 采用片式消聲器后各倍頻帶聲壓級及總聲壓級

通過設計合理的片式消聲器，可使風機排風口噪聲得到有效控制，滿足《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(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)場測量，實際情況與設計計算結果基本相符，可滿足《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》要求。

3 結語

離心排風機噪聲在鋼鐵、化工、水泥等行業(yè)大量應用，普遍存在噪聲超標的問題，為保護工人健康，實現(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單可靠，投資成本較低，效果良好的辦法。