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本方案主要是針對杭州電化集團有限公司CPVC共混和氯化廠房羅茨風機房噪音大，廠區(qū)工作環(huán)境不好和影響周邊的居民生活休息問題。具體方案內(nèi)容如下：
1、設計方案
根據(jù)目前CPVC風機設備布局，風機擺放位置相對分散，無法集中采用整體隔聲罩治理，因此需要對單臺設備作隔聲罩進行降噪治理。
（1）CPVC共混車間羅茨真空泵房噪聲控制設計
CPVC共混羅茨真空泵房墻體采用240厚磚墻砌筑，其理論隔聲量在50 dB(A)左右。因此在此基礎上將原有的塑鋼門換成專業(yè)隔聲門，在原有窗戶內(nèi)增加隔聲窗，為了增強機房內(nèi)通風散熱，在機房東側面墻體開鑿洞口，安裝低噪聲軸流風機，加強排風，在墻體排風口外側安裝排風消聲器，在機房南側墻體開鑿洞口作為進風口， 進風口外側安裝進風消聲器。方案選擇4#風機作為強排和強進風風機（風量3000立方米/小時），進、排風消聲器外形尺寸為500*750*2500mm各1只。機房內(nèi)側墻體安裝墻面吸聲體，減小聲能疊加，并起到吸聲作用。
二層的3只排氣管排氣時噪聲值在100dB(A)左右，因此3只排氣管排氣噪聲也是本次降噪設計重點。
方案設計多級消聲器達到降壓消聲的目的或業(yè)主自行將排氣管向上延伸超出屋面。
將原有的排氣管距離二樓地面300mm處截斷。在原排氣管截口處焊接法蘭連接片，在法蘭片上連接降壓小孔消聲噴頭，其目的是降低氣體流速，使氣體經(jīng)過小孔消聲噴頭時均勻釋放到減壓室。氣體通過減壓室，經(jīng)過一、二級消聲插片吸聲再排到大氣。為了方便維護在多級消聲器減壓室一側設置檢修隔聲門。多級消聲器尺寸5.5m×3.4m×2m(長×寬×高)。
共混車間三層為中央控制室，為了更好保護控制室內(nèi)工作聲環(huán)境，可將原有的門窗換成專業(yè)隔聲門和隔聲窗。
通過上述噪聲治理能將CPVC共混羅茨真空泵房室外噪聲降低到85dB(A)以下。
（2）CPVC氯化車間羅茨鼓風機房噪聲控制設計
CPVC氯化車間的羅茨鼓風機房，室內(nèi)兩臺羅茨鼓風機和一臺羅茨真空泵。編號分別為C6202、C5201B、C4204。另外還有一臺羅茨鼓風機和一臺羅茨真空泵尚未安裝，沒有詳細尺寸和管路布置圖，因此這兩臺設備隔聲罩暫不設計和報價。室外安裝了4臺羅茨鼓風機，分別在車間前門和后門兩側，車間前門羅茨鼓風機編號為C8242、C8202；后門羅茨鼓風機編號為C4202、C6242。
在安裝隔聲罩前應在設備安裝的混凝土底座外圍200～500mm處澆注混凝土固定基礎并找平，起到固定隔聲罩和防止地面水侵蝕罩殼作用。底部固定基礎高度150mm，混凝土澆注100mm高，寬200～300mm，混凝土基礎頂面設置50mm厚減振墊，防止振動能傳遞到隔聲罩，引起罩殼二次發(fā)聲（可由業(yè)主方完成，費用不含到報價表中）。隔聲罩內(nèi)部鋼架采用方鋼管活接安裝，罩殼底部鋼管架與混凝土基礎采用膨脹螺栓固定。隔聲罩的隔聲復合板與鋼架之間采用自攻螺絲固定，罩板與罩板之間的拼接采用企口模式，并且安裝時拼接縫間粘貼密封條，防止發(fā)生漏聲現(xiàn)象。此種方式安裝便于以后設備大修時可以拆除罩殼。日常維護和使用可以通過隔聲罩的隔聲門進出。隔聲罩安裝好后罩內(nèi)形成密閉空間，為了使電機設備的通風扇熱。需要在隔聲罩適當位置預留進、出風口。進、出風口安裝進出風消聲器。消聲器的設計是根據(jù)設備電機功率、風速流量、風壓等數(shù)據(jù)，計算消聲器的有效通風截面積。為了加強排風散熱效果，在出風消聲器內(nèi)側口安裝風量在5000m3/h左右的底噪聲軸流風機，確保安裝好隔聲罩后設備能正常運行。消聲器消聲量應與隔聲罩的隔聲量相匹配，根消聲器的有效長度有關。對于外循環(huán)型的羅茨鼓風機除了設備散熱用消聲器，還需要在風機進風口增加一只外循環(huán)進風口消聲器，確保風機運行時的進風量要求。其消聲器的消聲量也應與隔聲罩的隔聲量相匹配。C6202、 C6242為外循環(huán)型羅茨鼓風機。
2、設備配套管路吸隔聲處理
從羅茨鼓風機出來的氣體以穩(wěn)定的風壓通過管道時，與內(nèi)管壁摩擦引起管道振動，管道振動帶動周圍的空氣質(zhì)點產(chǎn)生二次發(fā)聲，這種聲源屬于低頻聲，在空氣中傳播距離遠，很難衰減。因此需要對風機和罐體之間的管道進行吸隔聲包扎處理。用材主要是對低頻聲隔聲效果好的低頻阻尼隔聲氈和吸聲巖棉、隔聲板材。上述設計方案實施后，排除非本項目噪聲影響，隔聲罩外噪聲可控制在85dB(A)以下。
根據(jù)貴公司提出治理好后噪聲控制到80dB(A)以下，其主體設計思路與上述方案基本一致。但需要對隔聲和吸聲材料進行強化，85 dB(A)以下的方案采用的是2mm的鍍鋅冷軋板、50mm厚玻璃吸聲巖棉、消聲器有效消聲長度2500mm等。如果提高隔聲效果達到80dB(A)以下，首先鍍鋅冷軋板厚度要達到3mm以上，玻璃吸聲巖棉厚度增加到100mm，罩體厚度由原先的50mm增加到100mm，承載鋼架改成80*80*4mm的方鋼管，消聲器有效消聲長度增加到3200mm。
由于車間內(nèi)部還布置了其它機電設備同時也產(chǎn)生噪聲，因此要保證車間外部聲環(huán)境達到80dB(A)以下，車間對外的門窗以及洞口需要治理，車間大門換成隔聲門，窗戶換成隔聲窗，洞口作密封處理，對外排風口安裝消聲器。
預計以上措施全部實施后，排除非本項目噪聲影響，治理后車間房外噪聲可控制80dB(A)以下。
編號為C8242、C8202的羅茨鼓風機安裝位置較近，也可以采用95紅磚砌筑240mm厚的實心磚墻方式做隔聲房，內(nèi)外墻面各粉刷1cm的砂漿，墻體預留進出風風口，安裝消聲器，頂面采用鋼質(zhì)隔聲頂，并且預留一定的流水坡度，墻體正面安裝雙開隔聲門。四周墻體砌筑高度4.8米，長5米，寬4.4米。雙開隔聲門尺寸2200*1400mm。由于磚墻砌筑不能拆卸因此設備大修或更換帶來麻煩，而且背面管道和儀表較多現(xiàn)場砌筑磚墻難度較大。
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風機、羅茨鼓風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。此類產(chǎn)品已廣泛應用于電力、污水處理、環(huán)保、化工、鋼鐵、建材、農(nóng)藥、制藥等行業(yè)。產(chǎn)品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。
隨著社會的不斷進步和發(fā)展，人類對生活質(zhì)量的要求也不斷提高，噪聲污染給人們帶來的危害等同于污水垃圾，不可小覷。目前，電廠鍋爐的羅茨鼓風機主體及風道振動產(chǎn)生的噪音已嚴重影響電廠周圍居民的生活及工作，電廠鍋爐羅茨鼓風機噪聲的治理已迫在眉睫。
2、鍋爐羅茨鼓風機產(chǎn)生噪聲的原因分析
筆者曾幾次前往電廠現(xiàn)場對鍋爐羅茨鼓風機產(chǎn)生的噪音進行測量，對產(chǎn)生噪音的原因進行分析。經(jīng)過筆者觀察，羅茨鼓風機和風道是產(chǎn)生噪聲的主要源頭。
首先，羅茨鼓風機本身的振動會產(chǎn)生噪聲，羅茨鼓風機出口及葉片的高氣流速度、羅茨鼓風機上相關部件間的磨合都會產(chǎn)生噪聲，上述噪聲疊加在一起就形成了羅茨鼓風機的主體噪聲。
其次，風道的振動同樣是引發(fā)噪聲的根源之一。通常情況下，羅茨鼓風機出口的風速約為40m/s，風道的風速約為15m/s，由于風道內(nèi)空氣流通沒有規(guī)律，風道會因此而振動，風道產(chǎn)生的振動與羅茨鼓風機產(chǎn)生的振動會形成共振；另外，加強筋之間的焊點距離較大，對限制風道的振動帶來不利影響。
最后，由于風道整體沒有得到有效的固定，羅茨鼓風機在振動時造成風道整體有很大的振動，這也是電廠鍋爐羅茨鼓風機產(chǎn)生噪音的主要原因。由于風道內(nèi)部的空氣流不規(guī)則，氣流會在其內(nèi)部產(chǎn)生壓強，該壓強對風道內(nèi)部壁面產(chǎn)生的壓力會隨著氣流的變化而變化，這就是造成風道壁面振動的原因。因此風道壁厚的設計是風道產(chǎn)生振動的途徑，若風道壁厚太薄就會造成對風道的穩(wěn)固造成影響，進而引發(fā)風道的猛烈振動。羅茨鼓風機自身的振動會傳遞給風道，因為兩者之間有固定的連接。盡管部分振動會通過金屬波紋補償器來消除但是由于沒有高性能的剛性支撐點，羅茨鼓風機的振動仍然會造成風道的振動。
3、噪聲治理措施
3.1SDR阻尼技術
SDR技術可以實現(xiàn)噪聲的內(nèi)部吸收并減少噪聲對外部的輻射，經(jīng)過該技術的處理，噪聲能降低20-25Db（A），而且該技術具有維護方便、造價低等優(yōu)勢。SDR技術主要是應用金屬薄板作為媒介，金屬薄板通過振動會產(chǎn)生較高的輻射效率。因此，業(yè)內(nèi)技術人員會選擇在金屬薄板部件上附著內(nèi)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)生振動時，一部分動能會轉化為熱能，這就大大降低了振動，進而降低了振動產(chǎn)生的噪聲。基料、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。基料是SDR阻尼材料的主要成分，對阻尼效果起到至關重要的作用。2）填料：填料占據(jù)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(nèi)損耗能力。3）溶劑：主要是對基料進行溶解，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；在基板上涂抹一層彈性規(guī)模較高的阻尼材料就構成了約束阻尼層的結構。
3.2SDR阻尼技術與隔聲罩并用
采取物理隔離的方式，如對羅茨鼓風機本身額外加裝羅茨鼓風機隔聲罩，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，用隔聲罩將整個羅茨鼓風機及其連接部件全部罩在里面，而且要將隔聲罩穩(wěn)固，隔聲罩與羅茨鼓風機本身完全分離，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(nèi)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機和風道共振產(chǎn)生的噪聲。隔聲罩的設計要充分考慮羅茨鼓風機主體的檢修要求，在確保降低外界傳聲效率的同時力求便捷的安裝和拆卸，便于巡檢，同時，應在隔聲罩上安裝照明系統(tǒng)，以備不時之需。
對隔聲罩處的出口風道進行如下處理：
首先，隔離震源。在羅茨鼓風機出風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，達到減輕羅茨鼓風機自身的振動給風道帶來的影響。
其次，改善氣流。將羅茨鼓風機出風口處的擴散管更改為偏心擴散，擴散的方向同羅茨鼓風機葉片旋轉的方向保持一致，對導流板進行重新設計安裝，達到改善風道內(nèi)空氣流場、減小內(nèi)部壓力波動的目的。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，進一步優(yōu)化設計，防止共振。即在原風道震裂的地方安裝補償器來釋放應力，對風道加貼阻尼層、隔聲層和吸聲層，并對風道的固定支點重新進行加固。
4、工程應用
4.1SDR阻尼技術在某電廠中的應用
以某電廠為例，鍋爐羅茨鼓風機系統(tǒng)噪聲測試結果見表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號送羅茨鼓風機 92.6 96.4 103.7 102.3 100.5 95.5 89.2 83.1
2號送羅茨鼓風機 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的送羅茨鼓風機出口處噪聲最大，通過應用SDR阻尼技術及隔聲罩之后，鍋爐送羅茨鼓風機的噪聲測試結果見表2。
表2 治理后送羅茨鼓風機系統(tǒng)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，通過采用SDR阻尼技術治理后的送羅茨鼓風機降噪效果明顯，基本降低了20dB（A）以上，能夠實現(xiàn)治理目標，并已經(jīng)得到了環(huán)保部門的認可。但針對本次治理，筆者認為仍有需要改進的地方：一是羅茨鼓風機本身的自帶降噪涂層效果相對有限，在后續(xù)的改進過程中還應進一步加強，假如在羅茨鼓風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
筆者在羅茨風機的噪聲治理過程中主要是將SDR阻尼技術應用于羅茨鼓風機主體及隔聲罩，用吸聲材料涂抹于羅茨鼓風機殼、風道進出口、隔聲罩內(nèi)壁，使羅茨鼓風機運行中產(chǎn)生的噪聲通過吸聲材料內(nèi)耗消減，同時由于羅茨風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)過實踐證明，采用這種方法對降低電廠鍋爐羅茨鼓風機的噪聲卓有成效，同時可將該方法應用于其他同類大型羅茨鼓風機的降噪處理中，具有一定的現(xiàn)實意義。
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在羅茨風機使用過程中，羅茨風機噪音過大一直以來時困擾客戶使用感受的因素，所以如何就羅茨風機噪音節(jié)制提出幾點辦法。關于現(xiàn)場運用的風機可依據(jù)風機噪聲的太小、現(xiàn)場前提和降噪要求選用分歧的節(jié)制辦法，首先我們不要著急，這個問題的出現(xiàn)，不一定是羅茨鼓風機本身有問題了，我們需要一一排查，具體請跟我來一一解決。普通可歸納綜合為裝置消聲器、加裝隔聲罩和革新風機房或進行管道包扎等辦法。
關于羅茨風機的機械噪聲，節(jié)制的辦法首要是進步裝配的精度;改換舊的滾珠軸承，或用滑動軸承來替代滾動軸承，使轉子處于動態(tài)均衡;以彈性聯(lián)軸節(jié)銜接電念頭和鼓風機;增強對設備的維修保護，以及加油光滑，擰緊銜接的螺栓，改換損壞的零部件等等。
裝置消聲器因為普通狀況下，從風機進氣口和排氣口輻射的空氣動力性噪聲比從其他部位輻射的噪聲要高10～20分貝(A) ，因而，節(jié)制風機噪聲時，起首應在進氣和排氣管道上裝置恰當?shù)南暺鳌ｏL機上采用消聲器，當前國表里均趨勢于采用阻性消聲器,而體積較大、消聲頻道較窄的消聲器已很少運用，當然消聲器的選擇、設計和裝置應依據(jù)實踐狀況進行。
樹立隔聲罩采用隔聲罩辦法，就是將整個風機機組用密閉的廂聲罩圍包起來。其技能要害是采用如何的冷卻辦法包管風機的正常運轉。當前，國表里均以采用風冷辦法為最遍及。首要的冷卻方式有：自扇通風冷卻法、負壓吸風冷卻法、罩內(nèi)空氣輪回通風冷卻法和外加機械通風冷卻法等。詳細的設計道理、制造和辦法引見見文獻。
革新風機房假如風機組有專門的風機房，則可以連系現(xiàn)場狀況，接納將已有的風機房革新成隔聲間的辦法。即把風機封鎖在風機房內(nèi)使其噪聲傳不出去。首要技能措旋是采用隔聲門、隔聲窗、隔聲屏和墻壁隔聲，使用適宜的吸聲資料等。
管道包扎為了臧弱從風機風管上輻射出來的噪聲，可以對管道旋行包扎，廂絕噪聲由此傳達的路子。管道包扎的辦法見圖4。
隔振綜合思索平安、不變和維護便利等要素，設計選用恰當?shù)母粽衿鳎员阆魴C械與機組之間的剛性銜接，然后到達降低固體振動噪聲的目標。
也可以挖舫振溝來替代根底隔振，可獲得必然的結果。
第一種可能是羅茨鼓風機軸承損壞，更換軸承。
第二步，檢查固定底腳是否緊固，加固底腳，如果查出是軸承損壞，要查出軸承損壞的原因（針對軸承損壞原因采取應對措施，）是否有液體或者水汽或腐蝕性氣體過入風腔從而侵蝕軸承，導致軸承損壞。
第三步，羅茨鼓風機長時間全壓運行，導致風腔溫度過高，超過軸承的耐溫極限而導致軸承油脂干化，失去潤滑而損壞，
第四步，羅茨鼓風機安裝方向是否有誤，羅茨鼓風機有兩個安裝方向：水平、垂直。否則，軸承受力不均勻，風機重心結構改變導致軸承損壞。
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