探讨锅炉风机噪声的危害及其防治对策

丁海霞++何华伟

[摘 要]风机在运转中产生的噪声，在家用电器、工业 已成为主要环境污染源之一，它不仅使人工作效率低下，并且对人的身心健康影响较大，噪声污染问题日益为人们所关注，因此，进行风机噪声控制方法的研究十分迫切，而且具有实际的意义。

[关键词]通风机；噪声控制；对策

中图分类号：TH43 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）31-0025-01

引言

风机是煤矿生产中必不可少的通风机械设备，然而煤矿主风机在运行中产生的噪声常常是影响工人健康和干扰环境安静的祸源[1]。矿用风机面对安全节能降耗和减排噪声压力，所以，降低煤矿主风机噪声，进行噪声控制的研究具有很大的意义。许多学者已经对风机的噪声进行了的研究，很多噪声控制的方法和措施已在实际生产中采用。本文在分析风机噪声产生的机理基础上，研究煤矿主风机噪声在传播路径上的控制措施。

1 通风机噪声产生机理及其特性

通风机的种类很多，型式多样。由于其各种类和型号不同，所产生的噪声强度及其频率也有所区别，但从噪声产生的机理和机组向外辐射噪声的部位来看，却有着共同点。通风机在一定工况下运转时，产生的噪声，主要包括空气动力性噪声和机械性噪声两大部分，其中空气动力性噪声的强度最大，是通风机噪声的主要成分。

1.1 通风机空气动力性噪声

通风机的空气动力性噪声按产生机理可分成旋转噪声和涡流噪声。旋转噪声是由旋转的叶片周期地打击空气质点引起空气的压力脉动所产生的。其频率就是叶片每秒钟打击空气质点的次数，因此它与叶片数和转速有关[2]。旋转噪声的强度大致与圆周速度的5～6次方成比例。涡流噪声是通风机旋转时，高速气流在叶片界面上和叶顶间隙中分离时产生涡流，涡流分离时所产生的压缩和稀疏，以声波的形式传播所形成的。其频率取决于叶片与气流的相对速度。因叶片各截面上的圆周速度随半径大小而变化，气流绕过叶片时各点相对速度必然亦不一样，同时叶片各点厚度也不同。故从圆心到最大半径速度呈连续变化。因此叶轮旋转所产生的涡流噪声呈明显的连续谱。涡流噪声的强度与气流的8次方成比例。通风机的空气动力性噪声就是旋转噪声与涡流噪声相互叠加的结果。

1.2 通风机机械性噪声

通风机机组的机械噪声主要是齿轮或皮带传动所产生的冲击和摩擦噪声，排气管、调压阀等振动引起的噪声，对通风机而言主要有驱动电机的电磁声、冷却风扇的噪声和机壳辐射噪声等。要对通风机的噪声进行有效控制，就必须弄清其噪声源和辐射部位。通风机噪声的辐射部位主要有：（1）进气口和出气口辐射的空气动力性噪声；（2）机壳及电机、轴承等辐射的机械性噪声；（3）基础振动辐射的固体声。在这几部分噪声中，以进、出气口部位辐射的空气动力性噪声为最强。因此，在传播路径上对通风机采取噪声控制措施时，首先应考虑对这一部分噪声的控制。

2 传播路径上风机噪声控制的方法

2.1 在风机出气口管道上安装消声器

在风机噪声中，进、出气口辐射的空气动力性噪声强度最大，所以，首先应将这部分噪声降下来[3]。在局扇进、出气口安装消声器是抑制其噪声的最有效措施。由于煤矿主风机在使用时为抽出式通风，噪声的主要辐射部位在风机的出口，所以一般在出气口安装各类消声器。目前应用的消声器种类繁多，主要有：阻性消声器、抗性消声器、微穿孔板消声器和复合式消声器。各类消声器在消声降噪上的特性和对风机气动特性的影响是各不相同的。目前对煤矿主风机实施降噪时，通常采用阻性消声器，阻性消声器主要吸收中高频噪声，而且降噪效果好。如可以在风机出口扩散弯道上设置消声导流片，消声导流片内部充满了吸声材料，具有较好的吸声效果，同时，由于消声导流片一般设置在水平风道与扩散塔的转弯处，可以减少出口气流与扩散塔冲击造成的动压损失，提高风机工作效率。与气流平行布置的消声导流片数量应适当，一般不能使风道的通流面积减少过多，否则会降低风机工作效率。另外，还可以在水平风道（离风机出口2m外）内布置吸声砖，吸声砖沿风道布置长度一般为3～4m，为保证通流面积，应适当增大水平风道的截面积。

2.2 风机机组加装隔声罩

煤矿主风机机壳、电动机、基础振动等部位辐射的噪声也是主要噪声源，需要采取综合治理措施，最常用也是最有效的措施是加装风机机组隔声罩。采用加装隔声罩措施就是将整个风机机组用密闭的隔声罩围包起来。隔声是利用隔声结构将噪声隔挡，减弱噪声的传递。隔声罩是按隔声原理设计的，它由隔声层阻尼材料、吸声层和护面层组成。这样使隔声罩具有隔声和吸声双重降噪效果，可大大提高减噪效果。风机加装隔声罩，主要的困难在于解决机组的温升和冷却问题。风机机组加装隔声罩后，风机运转和电动机所散发的热量积蓄在罩内，使温度升高。这对电动机的运行极为不利，过高的溫度会降低电机的绝缘性能和工作效率，严重时甚至烧毁电机。目前国内外采取的冷却措施均以风冷方法为最普遍。在风机机壳表面涂阻尼材料也有利减振降噪，阻尼材料具有损耗振动机械能的能力，将阻尼材料喷刷在机壳表面作成自由层，当结构发生振动辐射噪声时阻尼层发生变形，依靠阻尼材料的内摩擦耗能，将机械能转化为热能，消散于周围环境中，可达到降噪目的[4]。

2.3 采取改造风机房的综合治理措施

如果有专门的风机机房，则可结合现场情况采取将风机房改造成隔声间的降噪方法，即把风机机组封闭在风机房内使其噪声传不出去，这样机房内的噪声虽大，但外界噪声则小多了。密封的风机房上要安装进气口消声器，以供风机吸气和电动机、机壳等散热之需要。在冷却风机出气管路上也可再装一个消声器以减弱风机出气噪声。若要降低隔声间内的噪声，可在房间内表面采取吸声处理或悬挂消声体；对风机机壳和输气管采取阻尼措施，涂贴包裹吸声材料；为隔绝风机基础振动，减弱固体声的传递，可在风机下安装减振器或设计专门的隔振基础。许多实例证明，采取改造风机房的噪声综合治理措施，结果是令人满意的。

3 结束语

对通风机噪声的控制，最根本的措施是从声源上根治噪声，即设计制造高性能、低噪声的通风机是控制通风机噪声的根本途径。对已安装投入使用的通风机，进行合理的结构改造和安装适当的消声器是控制通风机噪声的主要手段。噪声控制要求较高时，则需要同时采取减振、基础隔振、吸声和隔声等多种措施综合治理机组的机械噪声、振动和电磁噪声，以便得到满意的减噪效果。

参考文献

[1] 梁丽芬，尹伟，武改林.浅议煤矿主通风机噪声控制措施[J].煤.2010（06）.

[2] 朱振宝.煤矿主通风机噪声治理及降温工程应用研究[J].煤矿机械. 2009（01）.

[3] 张志刚.浅述煤矿通风机产生噪声的原因[J].黑龙江科技信息.2009（04）.

[4] 葛彦青.浅谈煤矿通风机产生噪声的原因与控制[J].黑龙江科技信息. 2008（36）.endprint