噪声治理.docx

1、噪声治理华丰煤矿中部风井通风机噪声治理设计说明书山东科技大学噪声与振动控制研究所二O一一年七月一、工程概况华丰煤矿为生产需要，新安装37#2台（1台工作1台备用）对旋轴流风机，前后期风机技术参数为：风机型号：FBCDZNo37/2*1000， 电机型号：YBF800S2-10额定功率：2*1000kW额定转速：590r/min流 量：140380m3/s静 压：2606500Pa前期技术参数风 量：250 m3/s；静 压：3725 Pa后期技术参数风 量：266 m3/s；静 压：4110 Pa由于风机在运转时产生较大噪声，噪声超过国家有关标准，为保护环境，减少噪声对工业广场和周围建筑物的干

2、扰。根据新建项目环保三同时原则，对风机噪声进行噪声治理是非常必要的。 二、噪声源分析矿用对旋轴流式风机噪声根据产生部位和声源大小可分为五部分，即空气动力性噪声、电机噪声、风机机壳噪声、检查门漏气噪声和风井漏气噪声。1、空气动力性噪声风机的空气动力性噪声包括进气口空气动力性噪声和出气口空气的动力性噪声，它是气体在流动过程中产生的，是由气体的不稳定流动，气体与气体、气体与固体间相互作用所产生的噪声。风机空气动力性噪声主要由两部分组成，即旋转噪声和涡流噪声。旋转噪声是由于工作叶轮上均匀分布的叶片周期性打击气体介质引起的。当气流流过叶片时，在叶片表面上形成附面层，特别是引力边的附面层容易加厚，并产生许

3、多涡。在叶片的尾缘处，吸力与压力边的附面层相汇合，形成所谓的尾缘区，在尾缘区内，气流的压力与速度都大大低于主气流区的数值。因而，当工作时轮旋转时，叶片出口区内气流具有很大的不均匀性。这种不均匀性气流周期性作用于周围介质，产生压力脉动，而形成噪声。旋转噪声的频率计算公式为：f=nzi/60式中：n风机叶轮转数，r/min； z叶片数； i谐频序号，i=1，2，3，涡流噪声主要是由于气流流经叶片时，产生气流附面层及旋涡分裂脱体，而引起叶片上压力脉动所造成的，就产生的原因可从以下三方面分析。物体表面上的气流形成紊流附面层后，附面层中气流紊乱的压力脉动作用于物体，产生的噪声。紊流附面层发展愈严重，则产

4、生的噪声也愈强。 气流流经物体时，由于附面层发展到一定程度会产生涡流脱离，脱离的涡流将造成较大的脉动。由于来流的紊流度引起叶片作用力的脉动造成噪声，当有一定紊流度的气体流向叶片时，叶片前缘各点的冲角大小，将取决于气流平均速度和瞬时扰动速度。在紊流情况下，后者是明显的无规律地变化的。因而也使冲角产生无规律的变化，导致升力的无规律脉动而产生噪声。通过上述分析可知，风机空气动力性噪声是由于上述两种性质不同的噪声相互叠加的结果。所以风机空气动力噪声的频谱，往往是宽频带连续谱。2、机械性噪声机械性噪声主要是由于转子不平衡，轴承磨损及风机进出口压力脉动引起机壳振动而形成机械噪声。3、电动机噪声电动机噪声是

5、风机噪声的主要组成部分，电动机噪声是由各种成分组成的，主要包括电磁噪声、机械噪声和风扇噪声三部分。4、检查门漏气噪声风机工作方式为抽出式，检查门两侧形成压差，在压力差的作用下，一部分空气被吸入风道，由于门缝隙小，压差大，气体的速度高，形成高速气流缝隙噪声。5、风井漏气噪声风井漏气噪声主要是防爆盖漏气噪声。三、噪声源的理论计算1、风机噪声声功率级： 风机噪声的大小与风机构造、型号、风量和风压等参数有关，它的声功率级与风机参数的关系为：式中：比声功率级，dB； 风量，m3/min； 风压，Pa。声功率各倍频程特性： 计算公式： 式中：各倍频程修正值dB ，见下表。 各倍频程修正值 频程（Hz）63

6、1252505001K2K4K8K修正值dB-23-5-2-4-11-17-25-30计算结果8710510810699938580A声级： 式中：比A声级； 风量，m3/min； 风压，Pa。计算结果：扩散器出口理论噪声：106 dB（A）， 机壳理论噪声：95 dB（A）2、电机噪声估算A声功率级： 式中：电机功率，kw； 电机转速，r/min；修正系数。声级各倍频程：式中：修正值。计算结果见下表声级各倍频程频程(Hz)631252505001K2K4K8K-15-8-6-8-2-6-16-20LWi85929492989484803、噪声扩散规律点声源的扩散衰减： 线声源的扩散衰减： 面

7、声源的扩散衰减： 4、噪声预测A声级：扩散器出口：105-110dB（A）；机房噪声：95100 dB（A），厂界噪声：80dB（A）频谱特性31.5631252505001k2k4k8k778393989590878075 四、设计原则、依据和标准1、设计原则（1）、不影响风机的正常运转。（2）、保证风机日常维修和检查的方便。（3）、采用的降噪设备及材料应防水、防腐和无二次污染，并且使用寿命长。（4）、扩散器消声塔的附加阻力不大于100Pa。（5）、本设计只对风机房、检查门和扩散器出口噪声进行设计治理，不涉及防爆门的漏气噪声。2、设计依据和标准（1）风机设计运转工况参数前期技术参数：风 量：

8、250 m3/s；静 压：3725 Pa后期技术参数：风 量：266 m3/s；静 压：4110 Pa（2）新汶矿业集团公司设计院：相关数据和图纸。（4）厂界噪声标准执行GB123482008工业企业厂界噪声标准3类标准，即昼间65 dB(A)；夜间55 dB(A)。备注 GB123482008工业企业厂界噪声标准类别适用范围昼间夜间居住、文教、机关为主的区域5545居住、商业、工业混杂区域6050工业区域6555交通干线道路两侧区域7055（5）值班室执行GBJ871985工业企业厂区内各类各地点噪声标准：风机房值班室：70 dB（A）备注 GBJ871985工业企业厂区内各类各地点噪声标准

9、序号地 点 类 别限值备 注1生产车间及作业场所（工人每天联系接触8h）901.本表所列噪声限值，均应按现行国家标准测量确定。2.对于工人每天接触噪声不足8h的场所，可根据实际接触噪声的时间，按接触时间减半噪声限值增加3dB的原则。3. 本表所列的背景噪声级，指在室内无声源发声的条件下，从室外经由墙、门、窗传入室内平均噪声级。2高噪声车间设备的值班室、观察室、休息室无电话通信要求时75有电话通信要求时703精密装配线、精密加工车间的工作地点、计算机房（正常工作状态）704车间所属办公室、实验室、设计室（室内背景噪声）705 主控制室、集中控制室、通信室、电话总机室、消防值班室（室内背景噪声）6

10、06 厂部所属办公室、会议室、设计室、中心试验室（包括实验、化验、计量室）（室内背景噪声）607医务室、教室、托儿所。55七、噪声治理设计措施1、扩散器出口设计安装消声器，即组成扩散消声塔，以消除风机出口经扩散器排出的空气动力性噪声。设计制造消声器在满足消声要求的同时，还应考虑消声器的阻力和气流再生噪声。2、机房设计为隔声间，门设计为隔声门，不留窗。3、根据机房的噪声频谱特性，设计吸声结构元件，并能保证在低、中、高较宽的范围内降低机房内的混响噪声。4、检查门设计安装隔声检查门。5、机房设计通风换气装置，即设计进气换气消声器和排气换气消声器，并实行强制通风，以降低机房内的温度，以保证电机正常运转

11、。6、进风道的风门楼的门设计为隔声门，一是隔离进风道的空气动力性噪声通过风门对外传播，二是提高密封性，减少漏风，提高通风效率八、声学设计理论扩散器出口降噪风机扩散器出口噪声是空气动力性噪声。消除空气动力性噪声最有效的控制方法是设计成扩散消声塔，它不仅允许气流通过，而且能消除气流中的空气动力性噪声。1、设计理论（1）消声量的计算： 式中：消声器消声量； 过流湿周； 消声器的长度； 消声器的通流面；消声系数，见下表：消声系数吸声系数0.10.20.30.40.50.61.00.10.240.390.550.751.01.5（2）消声器上限失效频率： 式中：上限失效频率， 声速； 消声器特征尺寸。（

12、3）消声器失效频率的消声量： 式中：高于上限失效频率的倍频程个数（5）气流速度及通流面积的确定气流速度的大小直接确定了气流再生噪声的大小，根据噪声叠加原理，气流再生噪声70 dB(A)，消声器出口气流速度6m/s，为了充分发挥2个扩散器的公用性，将2个合为1个公用扩散器。（6）消声器结构形式及布置方式消声塔内部结构形式设计为片式阻抗复合式结构，它结构简单，阻力小，安装方便。（7）消声器附加阻力计算A.动压损失：hd=式中：V流速；空气密度。B.局部损失：hj= 式中：局部损失系数v流速 C.沿程阻力损失hf=式中：磨擦系数 ；L沿程长度；P湿周；S通流面积；Q通流面积。D.总附加阻力损失： h

13、hj+hd+hf机房降噪1、隔声间隔声构件设计隔声间墙体隔声量根据有关图纸，机房墙体厚250mm，房顶为钢筋砼屋面。其隔声量见下表隔声墙体隔声性能项目倍 频 程 频 率 Hz1252505001k2k4k240mm厚砖墙424349576462屋 顶41.645.248.852.45659.6隔声门、隔声窗的隔声量见下表隔声门、隔声窗性能频率Hz1252505001k2k4k隔声门41.541.334.336.945.258.0隔声窗30.136.446.757.257.453组合墙隔声量计算计算公式：透射系数： 平均透射系数： 平均隔声量： 2、室内吸声设计平均吸声系数计算式中：面积；m2；

14、 吸声系数。吸声降噪量计算式中：作吸声处理后原机房平均吸声系数。 作吸声处理前原机房平均吸声系数。机房结构及常用吸声材料吸声系数见下表常用吸声系数项 目各 频 程 吸 声 系 数1252505001k2k4k砖 墙0.020.020.020.030.030.04砼 地 面0.010.010.020.020.020.04砼 房 顶0.010.010.020.020.020.04房 门0.160.150.100.100.100.10窗 户0.350.250.180.120.070.04阻性吸声体0.50.80.850.850.860.80共振吸声体0.350.40.700.320.600.43隔

15、声 门0.160.150.100.100.100.10隔 声 窗0.350.250.180.120.070.04机房通风设计机房设计为隔声间后，隔声间内唯一热源就是电机，在电机运转后，机房内的温度不断的升高，因此机房通风换气 ，保证电机正常运转。1、通风量确定电机散热量计算式中：N电动机额定功率；kw电动机效率；% Q电动机散热量；kcal/h电动机通风量计算电动机通风量按下式计算。式中：空气密度，kg/m3； 空气比热，； 进气温度 最热月平均温度 最高温度 隔声间换气量计算式中：换气次数， V隔声间容积。2、实施方案为了使新鲜的空气进入机房，同时机房内的热空气排出机房，靠自然通风是达不到热

16、交换的目的，就必须进行强制通风。根据换气量可选择轴流风机6台，每台Q=8000m3/h，功率N=0.55KW，共计风量 48000 m3/h。九、主要降噪设备及材料序号名 称规 格单 位数 量1消声塔消声器非标台22隔声门600*1200个123隔声门2000*2200个23进气换气消声器非标台104排气换气消声器非标台65阻性吸声结构非标m24106墙壁吸声结构非标m2500主要材质说明1、钢板、钢质材质应符合GB709-88的要求。焊制时应焊制平整。焊缝高度不超过被焊件厚度需防腐的表面应除锈，清洗、并进行防腐处理。2、扩散消声塔吸声材料 物理性能 纤维直径：5m密度：2030kg/m2传热

17、系数：0.03cal/（mhC）耐热度：300耐腐蚀：较强憎水率：98%声学性能厚度mm密度kg/m3倍频程中心频率吸声系数1252505001k2k4k50200.100.350.850.850.860.8650240.100.300.850.850.850.8560230.080.370.800.870.820.8680200.120.440.670.790.880.95100200.250.600.850.810.870.85150200.500.800.850.850.860.90护面板 护面板 护面板穿孔率：25%。物理性能：冲击强度：150KJ/m2抗拉强度：220MPa抗弯强度：230MPa热变形温度：80比重：1.61.7燃烧性：阻燃防腐化学性质耐硫酸（70%）耐盐酸（36%）耐硝酸（30%）耐氢氧化钠（5%）护面板穿孔板物理性能防火特征：不燃材料耐火极限：180分钟表面容重：1.30-1.60g/3含 水 率：16MPa湿涨率：0.19%干缩率：0.09% 防水性：长时间泡水强度不变 防腐性：不生锈、耐酸、耐碱。 穿孔率：16%。声学性能类型倍频程中心频率吸声系数1252505001k2k4k0.250.600.850.810.870.850.500.800.850.850.860.90