摘要：除灰空壓機(jī)是火電廠的強(qiáng)噪聲源之一，如何有效地控制其噪聲對(duì)外界的影響，是電廠在環(huán)境保護(hù)方面應(yīng)面對(duì)的問(wèn)題。介紹了成都熱電廠除灰空壓機(jī)房噪聲治理過(guò)程中所采取的措施及治理效果，對(duì)電廠類似車間的噪聲控制具有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：空氣壓縮機(jī)；噪聲；控制方
火力發(fā)電廠的除灰空壓機(jī)是干式正壓氣力除灰系統(tǒng)供氣專用設(shè)備，這類空壓機(jī)噪聲頻帶寬，源強(qiáng)值一般在95～100dB(A)之間，是火力發(fā)電廠的強(qiáng)噪聲源之一。成都熱電廠除灰空壓機(jī)房安裝有10臺(tái)除灰空壓機(jī)，運(yùn)行時(shí)強(qiáng)烈的噪聲通過(guò)車間門窗輻射至外界，對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生了很大影響。
1除灰空壓機(jī)噪聲狀況
1.1聲源噪聲特性
空壓機(jī)是一個(gè)多聲源發(fā)聲體，其噪聲主要為進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲、機(jī)械噪聲、電磁噪聲。
1.1.1進(jìn)氣噪聲
隨著空壓機(jī)氣缸進(jìn)氣閥門的間斷開啟，氣流在間斷吸入氣缸的時(shí)候，在進(jìn)氣口附近產(chǎn)生壓力波動(dòng)，以聲波的形式從進(jìn)氣口輻射出來(lái)，從而產(chǎn)生進(jìn)氣噪聲。進(jìn)氣噪聲約為100dB(A)，進(jìn)氣口噪聲比其它部件的噪聲要高7～10dB(A)，是空壓機(jī)的主要噪聲源。
1.1.2排氣口噪聲
氣體從氣缸閥門間斷地排出時(shí)，氣流產(chǎn)生擾動(dòng)所形成的噪聲。
1.1.3機(jī)械噪聲
空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)很多部件快速旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生摩擦、沖擊，引起機(jī)件振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲，其聲級(jí)約為90dB(A)。
1.1.4電磁噪聲
由驅(qū)動(dòng)電機(jī)的磁場(chǎng)脈動(dòng)引起的噪聲。
此外，電機(jī)冷卻風(fēng)扇還引起氣流噪聲。
成都熱電廠除灰空壓機(jī)房安裝有10臺(tái)除灰空壓機(jī)，由于空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速較高（1843r/min），其噪聲呈明顯的中高頻特性，由于各部分聲音的疊加，總聲級(jí)相當(dāng)高?？諌簷C(jī)運(yùn)行時(shí)散發(fā)熱量大，現(xiàn)有設(shè)備均已配置了隔聲罩，但運(yùn)行時(shí)隔聲罩門多處于開啟或半開啟狀態(tài)，隔聲罩的作用難以充分發(fā)揮。在距設(shè)備1m處測(cè)定，隔聲罩門開啟時(shí)單臺(tái)除灰空壓機(jī)運(yùn)行噪聲高達(dá)100dB(A)，且呈寬頻特性，其頻譜特性見表1。
1.2除灰空壓機(jī)房噪聲對(duì)外界的影響
除灰空壓機(jī)均已安裝了隔聲罩，隔聲罩門關(guān)閉時(shí)運(yùn)行噪聲可減少約15dB，但由于車間內(nèi)四壁均為光滑墻面，混響聲十分嚴(yán)重，出現(xiàn)這種混響聲可使室內(nèi)聲壓級(jí)提高10～12dB。
該車間所處位置距廠界約50m，廠外居民受到的噪聲影響主要來(lái)自該車間。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的勘察發(fā)現(xiàn)，車間內(nèi)噪聲通過(guò)門窗輻射至外部，經(jīng)附近建筑物反射，聲音傳播方向發(fā)生改變，廠外居民受到的影響除來(lái)自車間正門外，建筑物的反射導(dǎo)致噪聲匯集疊加，也是一個(gè)重要因素。從除灰空壓機(jī)房的監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出（見表2），面向廠界側(cè)的車間大門為普通金屬卷簾門，門開啟時(shí)門外1m處噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)果為83.8dB(A)，關(guān)閉大門為79.6dB(A)，由于薄金屬門質(zhì)量小吻合臨界頻率高，隔聲量不足5dB。
2除灰空壓機(jī)房噪聲治理方案
2.1治理方法及原理
從以上分析可以看出，空壓機(jī)噪聲主要集中在250～4k(Hz)的頻率范圍內(nèi)，尤以中高頻為甚。根據(jù)噪聲特性，利用隔聲、吸聲、共振等聲學(xué)原理，采封堵措施利用外隔、內(nèi)吸以及消聲等方法進(jìn)行綜合治理，能夠使受其影響的廠界噪聲得到有效控制。
由于空壓機(jī)已正常投運(yùn)，對(duì)設(shè)備自身進(jìn)一步采取降噪措施比較困難，因而對(duì)車間采取了以吸聲和隔聲為主的治理方案，以降低這個(gè)總聲源的聲壓級(jí)。
2.1.1吸聲
車間墻面為普通粉刷墻面，吸聲系數(shù)不會(huì)超過(guò)0.03。在原有吸聲量很小的情況下，利用吸聲結(jié)構(gòu)或吸聲材料提高室內(nèi)平均吸聲系數(shù)的方法，可有效降低室內(nèi)的混響聲。
吸聲降噪量由下式求得：
2.1.2隔聲
車間外墻的材料為240mm磚墻，但正門為普通金屬防火卷簾門，隔聲量十分有限。車間兩側(cè)墻面窗戶數(shù)量眾多，占?jí)γ婷娣e的比例較大。從隔聲的角度講，兩面勾縫的240mm磚墻，從125至4000Hz的平均隔聲量可達(dá)53dB(A)，但由于門窗總面積大，而使得整側(cè)墻面隔聲量不高。
帶有門、窗的隔聲組合體總隔聲量：
式中：R1——墻體本身（即除門、窗之外的墻面）的隔聲量(dB)；
R2——門或窗的隔聲量(dB)；
S1——墻體面積（應(yīng)扣除門、窗面積）(m)；
S2——門、窗面積(m)。
對(duì)磚混結(jié)構(gòu)的房屋可通過(guò)提高門、窗等薄弱環(huán)節(jié)的隔聲量，來(lái)降低室內(nèi)噪聲對(duì)外界的影響。
2.2治理方案設(shè)計(jì)原則
除灰空壓機(jī)房是產(chǎn)熱車間，噪聲治理必須充分考慮室內(nèi)通風(fēng)量的要求，保護(hù)設(shè)備不受影響。
2.3治理措施
為減輕除灰空壓機(jī)房對(duì)周邊環(huán)境的影響以及不影響設(shè)備的正常運(yùn)行，治理方案中主要采取了以下措施：
1)將原有的防火卷簾門及車間側(cè)門均改換成隔聲門，隔聲門的大小均維持原有門的尺寸，車間正面隔聲門采用雙開門形式，以保證設(shè)備維護(hù)時(shí)叉車出入正常行駛。
2)將面向廠界及居民側(cè)的窗戶，采用普通240mm粘土磚封閉以消除直達(dá)聲對(duì)外界的影響，對(duì)車間另一側(cè)鋼窗予以固定（不可開啟），并在其外側(cè)加設(shè)一層密閉固定的隔聲窗，兩層窗的間距為100mm，隔聲窗使用8mm厚的玻璃。
3)選用平均吸聲系數(shù)0.7的離心玻璃棉板，采用架設(shè)金屬龍骨再裝填吸聲材料的安裝方式，將其固定于車間內(nèi)部墻面及頂部。并以穿孔率大于20%的金屬穿孔板和扣板作為墻面及頂部吸聲材料的護(hù)面裝飾材料。此舉目的在于降低車間內(nèi)因混響引起的噪聲4～10dB(A)。
4)為保證室內(nèi)通風(fēng)降溫的要求，對(duì)封閉的車間采取強(qiáng)制通風(fēng)措施。在車間正門附近兩側(cè)墻面底部開設(shè)進(jìn)風(fēng)口并安裝消聲裝置，同時(shí)于室內(nèi)值班室一側(cè)裝配兩臺(tái)大功率抽風(fēng)機(jī)，采用消聲管道將室內(nèi)熱風(fēng)送出室外。
3除灰空壓機(jī)房噪聲治理效果
上述方案實(shí)施后，車間外噪聲已接近環(huán)境本地值，室內(nèi)混響聲亦明顯減弱。經(jīng)測(cè)試，車間正門外1m處聲級(jí)由治理前的79.6dB(A)降至54.0dB(A)，降噪量達(dá)25.6dB(A)；室內(nèi)混響聲級(jí)由治理前的82.0dB(A)降至74.0dB(A)，衰減了8.0dB(A)，效果十分顯著（見表3）。
4結(jié)束語(yǔ)
火力發(fā)電廠噪聲源眾多，導(dǎo)致廠界噪聲超標(biāo)的因素較復(fù)雜，但距離廠界較近的高噪聲車間和設(shè)備的影響占主導(dǎo)地位。從環(huán)保角度講，降低這類車間的總體噪聲水平，對(duì)保護(hù)廠外居民是十分必要的。除灰空壓機(jī)房噪聲治理方式及成果，對(duì)電廠類似車間的噪聲控制具有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：空氣壓縮機(jī)；噪聲；控制方
火力發(fā)電廠的除灰空壓機(jī)是干式正壓氣力除灰系統(tǒng)供氣專用設(shè)備，這類空壓機(jī)噪聲頻帶寬，源強(qiáng)值一般在95～100dB(A)之間，是火力發(fā)電廠的強(qiáng)噪聲源之一。成都熱電廠除灰空壓機(jī)房安裝有10臺(tái)除灰空壓機(jī)，運(yùn)行時(shí)強(qiáng)烈的噪聲通過(guò)車間門窗輻射至外界，對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生了很大影響。
1除灰空壓機(jī)噪聲狀況
1.1聲源噪聲特性
空壓機(jī)是一個(gè)多聲源發(fā)聲體，其噪聲主要為進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲、機(jī)械噪聲、電磁噪聲。
1.1.1進(jìn)氣噪聲
隨著空壓機(jī)氣缸進(jìn)氣閥門的間斷開啟，氣流在間斷吸入氣缸的時(shí)候，在進(jìn)氣口附近產(chǎn)生壓力波動(dòng)，以聲波的形式從進(jìn)氣口輻射出來(lái)，從而產(chǎn)生進(jìn)氣噪聲。進(jìn)氣噪聲約為100dB(A)，進(jìn)氣口噪聲比其它部件的噪聲要高7～10dB(A)，是空壓機(jī)的主要噪聲源。
1.1.2排氣口噪聲
氣體從氣缸閥門間斷地排出時(shí)，氣流產(chǎn)生擾動(dòng)所形成的噪聲。
1.1.3機(jī)械噪聲
空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)很多部件快速旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生摩擦、沖擊，引起機(jī)件振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲，其聲級(jí)約為90dB(A)。
1.1.4電磁噪聲
由驅(qū)動(dòng)電機(jī)的磁場(chǎng)脈動(dòng)引起的噪聲。
此外，電機(jī)冷卻風(fēng)扇還引起氣流噪聲。
成都熱電廠除灰空壓機(jī)房安裝有10臺(tái)除灰空壓機(jī)，由于空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速較高（1843r/min），其噪聲呈明顯的中高頻特性，由于各部分聲音的疊加，總聲級(jí)相當(dāng)高?？諌簷C(jī)運(yùn)行時(shí)散發(fā)熱量大，現(xiàn)有設(shè)備均已配置了隔聲罩，但運(yùn)行時(shí)隔聲罩門多處于開啟或半開啟狀態(tài)，隔聲罩的作用難以充分發(fā)揮。在距設(shè)備1m處測(cè)定，隔聲罩門開啟時(shí)單臺(tái)除灰空壓機(jī)運(yùn)行噪聲高達(dá)100dB(A)，且呈寬頻特性，其頻譜特性見表1。
1.2除灰空壓機(jī)房噪聲對(duì)外界的影響
除灰空壓機(jī)均已安裝了隔聲罩，隔聲罩門關(guān)閉時(shí)運(yùn)行噪聲可減少約15dB，但由于車間內(nèi)四壁均為光滑墻面，混響聲十分嚴(yán)重，出現(xiàn)這種混響聲可使室內(nèi)聲壓級(jí)提高10～12dB。
該車間所處位置距廠界約50m，廠外居民受到的噪聲影響主要來(lái)自該車間。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的勘察發(fā)現(xiàn)，車間內(nèi)噪聲通過(guò)門窗輻射至外部，經(jīng)附近建筑物反射，聲音傳播方向發(fā)生改變，廠外居民受到的影響除來(lái)自車間正門外，建筑物的反射導(dǎo)致噪聲匯集疊加，也是一個(gè)重要因素。從除灰空壓機(jī)房的監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出（見表2），面向廠界側(cè)的車間大門為普通金屬卷簾門，門開啟時(shí)門外1m處噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)果為83.8dB(A)，關(guān)閉大門為79.6dB(A)，由于薄金屬門質(zhì)量小吻合臨界頻率高，隔聲量不足5dB。
2除灰空壓機(jī)房噪聲治理方案
2.1治理方法及原理
從以上分析可以看出，空壓機(jī)噪聲主要集中在250～4k(Hz)的頻率范圍內(nèi)，尤以中高頻為甚。根據(jù)噪聲特性，利用隔聲、吸聲、共振等聲學(xué)原理，采封堵措施利用外隔、內(nèi)吸以及消聲等方法進(jìn)行綜合治理，能夠使受其影響的廠界噪聲得到有效控制。
由于空壓機(jī)已正常投運(yùn)，對(duì)設(shè)備自身進(jìn)一步采取降噪措施比較困難，因而對(duì)車間采取了以吸聲和隔聲為主的治理方案，以降低這個(gè)總聲源的聲壓級(jí)。
2.1.1吸聲
車間墻面為普通粉刷墻面，吸聲系數(shù)不會(huì)超過(guò)0.03。在原有吸聲量很小的情況下，利用吸聲結(jié)構(gòu)或吸聲材料提高室內(nèi)平均吸聲系數(shù)的方法，可有效降低室內(nèi)的混響聲。
吸聲降噪量由下式求得：
2.1.2隔聲
車間外墻的材料為240mm磚墻，但正門為普通金屬防火卷簾門，隔聲量十分有限。車間兩側(cè)墻面窗戶數(shù)量眾多，占?jí)γ婷娣e的比例較大。從隔聲的角度講，兩面勾縫的240mm磚墻，從125至4000Hz的平均隔聲量可達(dá)53dB(A)，但由于門窗總面積大，而使得整側(cè)墻面隔聲量不高。
帶有門、窗的隔聲組合體總隔聲量：
式中：R1——墻體本身（即除門、窗之外的墻面）的隔聲量(dB)；
R2——門或窗的隔聲量(dB)；
S1——墻體面積（應(yīng)扣除門、窗面積）(m)；
S2——門、窗面積(m)。
對(duì)磚混結(jié)構(gòu)的房屋可通過(guò)提高門、窗等薄弱環(huán)節(jié)的隔聲量，來(lái)降低室內(nèi)噪聲對(duì)外界的影響。
2.2治理方案設(shè)計(jì)原則
除灰空壓機(jī)房是產(chǎn)熱車間，噪聲治理必須充分考慮室內(nèi)通風(fēng)量的要求，保護(hù)設(shè)備不受影響。
2.3治理措施
為減輕除灰空壓機(jī)房對(duì)周邊環(huán)境的影響以及不影響設(shè)備的正常運(yùn)行，治理方案中主要采取了以下措施：
1)將原有的防火卷簾門及車間側(cè)門均改換成隔聲門，隔聲門的大小均維持原有門的尺寸，車間正面隔聲門采用雙開門形式，以保證設(shè)備維護(hù)時(shí)叉車出入正常行駛。
2)將面向廠界及居民側(cè)的窗戶，采用普通240mm粘土磚封閉以消除直達(dá)聲對(duì)外界的影響，對(duì)車間另一側(cè)鋼窗予以固定（不可開啟），并在其外側(cè)加設(shè)一層密閉固定的隔聲窗，兩層窗的間距為100mm，隔聲窗使用8mm厚的玻璃。
3)選用平均吸聲系數(shù)0.7的離心玻璃棉板，采用架設(shè)金屬龍骨再裝填吸聲材料的安裝方式，將其固定于車間內(nèi)部墻面及頂部。并以穿孔率大于20%的金屬穿孔板和扣板作為墻面及頂部吸聲材料的護(hù)面裝飾材料。此舉目的在于降低車間內(nèi)因混響引起的噪聲4～10dB(A)。
4)為保證室內(nèi)通風(fēng)降溫的要求，對(duì)封閉的車間采取強(qiáng)制通風(fēng)措施。在車間正門附近兩側(cè)墻面底部開設(shè)進(jìn)風(fēng)口并安裝消聲裝置，同時(shí)于室內(nèi)值班室一側(cè)裝配兩臺(tái)大功率抽風(fēng)機(jī)，采用消聲管道將室內(nèi)熱風(fēng)送出室外。
3除灰空壓機(jī)房噪聲治理效果
上述方案實(shí)施后，車間外噪聲已接近環(huán)境本地值，室內(nèi)混響聲亦明顯減弱。經(jīng)測(cè)試，車間正門外1m處聲級(jí)由治理前的79.6dB(A)降至54.0dB(A)，降噪量達(dá)25.6dB(A)；室內(nèi)混響聲級(jí)由治理前的82.0dB(A)降至74.0dB(A)，衰減了8.0dB(A)，效果十分顯著（見表3）。
4結(jié)束語(yǔ)
火力發(fā)電廠噪聲源眾多，導(dǎo)致廠界噪聲超標(biāo)的因素較復(fù)雜，但距離廠界較近的高噪聲車間和設(shè)備的影響占主導(dǎo)地位。從環(huán)保角度講，降低這類車間的總體噪聲水平，對(duì)保護(hù)廠外居民是十分必要的。除灰空壓機(jī)房噪聲治理方式及成果，對(duì)電廠類似車間的噪聲控制具有一定的參考價(jià)值。
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