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山東錦工有限公司是一家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)羅茨風(fēng)機、羅茨鼓風(fēng)機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱(chēng)的山東省章丘市相公鎮，近年來(lái)，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風(fēng)機、水冷羅茨鼓風(fēng)機、油驅羅茨鼓風(fēng)機、低噪音羅茨鼓風(fēng)機，贏(yíng)得了市場(chǎng)好評和認可。此類(lèi)產(chǎn)品已廣泛應用于電力、污水處理、環(huán)保、化工、鋼鐵、建材、農藥、制藥等行業(yè)。產(chǎn)品和服務(wù)遠銷(xiāo)全國各地及東南亞，深受客戶(hù)好評。
隨著(zhù)社會(huì )的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人類(lèi)對生活質(zhì)量的要求也不斷提高，噪聲污染給人們帶來(lái)的危害等同于污水垃圾，不可小覷。目前，電廠(chǎng)鍋爐的羅茨鼓風(fēng)機主體及風(fēng)道振動(dòng)產(chǎn)生的噪音已嚴重影響電廠(chǎng)周?chē)用竦纳罴肮ぷ?，電廠(chǎng)鍋爐羅茨鼓風(fēng)機噪聲的治理已迫在眉睫。
2、鍋爐羅茨鼓風(fēng)機產(chǎn)生噪聲的原因分析
筆者曾幾次前往電廠(chǎng)現場(chǎng)對鍋爐羅茨鼓風(fēng)機產(chǎn)生的噪音進(jìn)行測量，對產(chǎn)生噪音的原因進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)筆者觀(guān)察，羅茨鼓風(fēng)機和風(fēng)道是產(chǎn)生噪聲的主要源頭。
首先，羅茨鼓風(fēng)機本身的振動(dòng)會(huì )產(chǎn)生噪聲，羅茨鼓風(fēng)機出口及葉片的高氣流速度、羅茨鼓風(fēng)機上相關(guān)部件間的磨合都會(huì )產(chǎn)生噪聲，上述噪聲疊加在一起就形成了羅茨鼓風(fēng)機的主體噪聲。
其次，風(fēng)道的振動(dòng)同樣是引發(fā)噪聲的根源之一。通常情況下，羅茨鼓風(fēng)機出口的風(fēng)速約為40m/s，風(fēng)道的風(fēng)速約為15m/s，由于風(fēng)道內空氣流通沒(méi)有規律，風(fēng)道會(huì )因此而振動(dòng)，風(fēng)道產(chǎn)生的振動(dòng)與羅茨鼓風(fēng)機產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì )形成共振；另外，加強筋之間的焊點(diǎn)距離較大，對限制風(fēng)道的振動(dòng)帶來(lái)不利影響。
最后，由于風(fēng)道整體沒(méi)有得到有效的固定，羅茨鼓風(fēng)機在振動(dòng)時(shí)造成風(fēng)道整體有很大的振動(dòng)，這也是電廠(chǎng)鍋爐羅茨鼓風(fēng)機產(chǎn)生噪音的主要原因。由于風(fēng)道內部的空氣流不規則，氣流會(huì )在其內部產(chǎn)生壓強，該壓強對風(fēng)道內部壁面產(chǎn)生的壓力會(huì )隨著(zhù)氣流的變化而變化，這就是造成風(fēng)道壁面振動(dòng)的原因。因此風(fēng)道壁厚的設計是風(fēng)道產(chǎn)生振動(dòng)的途徑，若風(fēng)道壁厚太薄就會(huì )造成對風(fēng)道的穩固造成影響，進(jìn)而引發(fā)風(fēng)道的猛烈振動(dòng)。羅茨鼓風(fēng)機自身的振動(dòng)會(huì )傳遞給風(fēng)道，因為兩者之間有固定的連接。盡管部分振動(dòng)會(huì )通過(guò)金屬波紋補償器來(lái)消除但是由于沒(méi)有高性能的剛性支撐點(diǎn)，羅茨鼓風(fēng)機的振動(dòng)仍然會(huì )造成風(fēng)道的振動(dòng)。
3、噪聲治理措施
3.1SDR阻尼技術(shù)
SDR技術(shù)可以實(shí)現噪聲的內部吸收并減少噪聲對外部的輻射，經(jīng)過(guò)該技術(shù)的處理，噪聲能降低20-25Db（A），而且該技術(shù)具有維護方便、造價(jià)低等優(yōu)勢。SDR技術(shù)主要是應用金屬薄板作為媒介，金屬薄板通過(guò)振動(dòng)會(huì )產(chǎn)生較高的輻射效率。因此，業(yè)內技術(shù)人員會(huì )選擇在金屬薄板部件上附著(zhù)內阻較高的高分子材料，該材料需要具備較強的粘彈性。所以，當金屬薄板產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，一部分動(dòng)能會(huì )轉化為熱能，這就大大降低了振動(dòng)，進(jìn)而降低了振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲?；?、填料、溶劑三部分構成了SDR的阻尼材料。1）基料：主要起到粘合作用，用于各項阻尼材料的粘合，并將其黏貼在金屬薄板上?；鲜荢DR阻尼材料的主要成分，對阻尼效果起到至關(guān)重要的作用。2）填料：填料占據SDR阻尼材料的35%-67%，主要作用是降低成本、減少基料，增加阻尼材料的內損耗能力。3）溶劑：主要是對基料進(jìn)行溶解，是基料充分融合在一起。阻尼減振結構由自由阻尼結構和附加阻尼結構兩部分組成。自由阻尼結構就是將阻尼材料粘涂在金屬薄板的一面或者兩面。阻尼材料的損耗與材料本身的損耗因素、基板的厚度、基板的彈性有關(guān)；在基板上涂抹一層彈性規模較高的阻尼材料就構成了約束阻尼層的結構。
3.2SDR阻尼技術(shù)與隔聲罩并用
采取物理隔離的方式，如對羅茨鼓風(fēng)機本身額外加裝羅茨鼓風(fēng)機隔聲罩，隔聲罩必須是封閉組合結構，而且便于安裝、拆卸等。隔聲罩降噪原理如下：首先，用隔聲罩將整個(gè)羅茨鼓風(fēng)機及其連接部件全部罩在里面，而且要將隔聲罩穩固，隔聲罩與羅茨鼓風(fēng)機本身完全分離，這就極大降低了噪聲的傳播。其次，隔聲罩的構成原件均是由優(yōu)質(zhì)的吸聲材料、極好的包敷材料和具備最理想的孔徑、穿孔率的穿孔鋼板組成。隔聲罩在隔聲原件的鋼板內部設置了具有阻尼作用的高分子材料涂層，能夠有效的降低羅茨鼓風(fēng)機和風(fēng)道共振產(chǎn)生的噪聲。隔聲罩的設計要充分考慮羅茨鼓風(fēng)機主體的檢修要求，在確保降低外界傳聲效率的同時(shí)力求便捷的安裝和拆卸，便于巡檢，同時(shí)，應在隔聲罩上安裝照明系統，以備不時(shí)之需。
對隔聲罩處的出口風(fēng)道進(jìn)行如下處理：
首先，隔離震源。在羅茨鼓風(fēng)機出風(fēng)口處將原金屬波紋補償器更改成柔性織物補償器，并在柔性織物補償器后安裝固定支架，達到減輕羅茨鼓風(fēng)機自身的振動(dòng)給風(fēng)道帶來(lái)的影響。
其次，改善氣流。將羅茨鼓風(fēng)機出風(fēng)口處的擴散管更改為偏心擴散，擴散的方向同羅茨鼓風(fēng)機葉片旋轉的方向保持一致，對導流板進(jìn)行重新設計安裝，達到改善風(fēng)道內空氣流場(chǎng)、減小內部壓力波動(dòng)的目的。然后，合理配置支吊架，盡可能使支吊架的高度與空氣預熱器入口的高度保持一致。
最后，進(jìn)一步優(yōu)化設計，防止共振。即在原風(fēng)道震裂的地方安裝補償器來(lái)釋放應力，對風(fēng)道加貼阻尼層、隔聲層和吸聲層，并對風(fēng)道的固定支點(diǎn)重新進(jìn)行加固。
4、工程應用
4.1SDR阻尼技術(shù)在某電廠(chǎng)中的應用
以某電廠(chǎng)為例，鍋爐羅茨鼓風(fēng)機系統噪聲測試結果見(jiàn)表1。
表I 倍頻程中心頻率處噪聲值 dB（A）
頻率/Hz 31.5 63 125 250 1000 2000 4000 8000
1號送羅茨鼓風(fēng)機 92.6 96.4 103.7 102.3 100.5 95.5 89.2 83.1
2號送羅茨鼓風(fēng)機 92.8 96.7 105.4 106.1 99.4 95.6 89.0 84.1
從表1我們可以看出，頻率為125Hz的送羅茨鼓風(fēng)機出口處噪聲最大，通過(guò)應用SDR阻尼技術(shù)及隔聲罩之后，鍋爐送羅茨鼓風(fēng)機的噪聲測試結果見(jiàn)表2。
表2 治理后送羅茨鼓風(fēng)機系統噪聲值 dB（A）
項目 治理前 治理后 降噪量
1號 最大值 106.3 85.1 21.2
最小值 102.6 80.2 22.4
平均值 104.4 83.1 21.3
2號 最大值 106.5 90.1 16.4
最小值 100.1 80.5 19.6
平均值 104.5 83.9 20.6
從表2我們可以看出，通過(guò)采用SDR阻尼技術(shù)治理后的送羅茨鼓風(fēng)機降噪效果明顯，基本降低了20dB（A）以上，能夠實(shí)現治理目標，并已經(jīng)得到了環(huán)保部門(mén)的認可。但針對本次治理，筆者認為仍有需要改進(jìn)的地方：一是羅茨鼓風(fēng)機本身的自帶降噪涂層效果相對有限，在后續的改進(jìn)過(guò)程中還應進(jìn)一步加強，假如在羅茨鼓風(fēng)機本體的外壁涂抹一層阻尼材料，然后再加設玻璃棉等降噪效果會(huì )更加明顯。此外，為了便于施工管理，本次隔離罩還有縫隙，若能針對不同部位相應確定吸聲材料的厚度，這樣既能確保治理效果又能降低治理成本。
5、結束語(yǔ)
筆者在羅茨風(fēng)機的噪聲治理過(guò)程中主要是將SDR阻尼技術(shù)應用于羅茨鼓風(fēng)機主體及隔聲罩，用吸聲材料涂抹于羅茨鼓風(fēng)機殼、風(fēng)道進(jìn)出口、隔聲罩內壁，使羅茨鼓風(fēng)機運行中產(chǎn)生的噪聲通過(guò)吸聲材料內耗消減，同時(shí)由于羅茨風(fēng)機隔聲罩的隔聲作用，大大降低了噪聲的輻射強度，從而達到降噪的目的。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，采用這種方法對降低電廠(chǎng)鍋爐羅茨鼓風(fēng)機的噪聲卓有成效，同時(shí)可將該方法應用于其他同類(lèi)大型羅茨鼓風(fēng)機的降噪處理中，具有一定的現實(shí)意義。
產(chǎn)品鏈接：羅茨風(fēng)機隔音罩
風(fēng)機隔音罩
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