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啤嶺機電設備(上海)有限公司

淺議水泥工廠的噪聲治理

2025-10-17

張紅松

【中國中材國際工程股份有限公司(南京)】

01 引言

噪聲對人類聽覺、睡眠、情緒的干擾和損傷,危害極大,做好噪聲污染防治,控制和減低人為活動產生的噪聲、防止噪聲妨害人體健康,保護和改善生活環境,保障人體健康,促進經濟和社會可持續發展,推進生態文明建設,推動行業綠色環保的高質量發展,意義重大。

02 水泥廠主要噪聲源

水泥廠噪聲源種類復雜,聲源分布廣,聲壓級別高,形成水泥廠大范圍、高強度、長時間的噪聲特點。

2.1 風機噪聲

風機噪聲呈現中低頻特性(見圖1),主要包括(1)旋轉噪聲,(2)渦旋噪聲,(3)機械噪聲,由空氣動力和機械運動而產生。

圖1 離心風機風機噪聲頻譜圖

2.2 球磨機噪聲

球磨機噪聲主要來自磨機筒體、電動機、減速器、大齒輪等,是由磨機的鋼球、襯板與物料之間撞擊、磨擦產生的沖擊和振動而產生的較大噪聲,呈全頻帶特性。噪聲覆蓋高、中、低頻全部范圍,噪聲治理過程中,其中低頻段成分需要重點關注,采取有效措施予以徹底治理。

2.3 空壓機噪聲

空壓機噪聲呈寬頻帶特性(圖2),主要由空氣動力噪聲(空壓機進氣和排氣噪聲),機械運動部件撞擊、磨擦產生的機械性噪聲和電動機產生的噪聲。

圖2 某空壓機噪聲頻譜圖

2.4 皮帶機噪聲

水泥廠以重型皮帶輸送機為主,由機架、輸送帶、托輥、滾筒、張緊裝置、傳動裝置等組成皮帶輸送機,通過傳動滾筒與膠帶之間的摩擦力來傳遞動力,因此,其運行過程中主要噪聲源有:(1)驅動電機、減速機產生的電磁噪聲和機械噪聲;(2)傳動滾筒與膠帶之間的摩擦、軸承和托輥等傳動系統產生的噪聲;(3)物料之間相互碰撞、機架振動等產生的噪聲。

2.5 提升機噪聲

提升機噪聲主要來自(1)電機運行時產生的電磁噪聲;(2)軸承等傳動系統產生的機械噪聲;(3)鏈輪與鏈條之間摩擦產生的機械噪聲;(4)提升機運行時平臺產生的振動噪聲;(5)提升物料灑落時,物料和機殼碰撞產生的噪聲。

2.6 破碎機噪聲

破碎機噪聲源主要有:(1)礦石下落時對破碎機殼體撞擊所引起的噪聲;(2)破碎機作業時,礦石擠壓、撞擊、破碎,引起機殼、支撐裝置等整個機體振動所產生的噪聲;(3)礦石破碎后,自破碎機出料口下落時,對溜槽撞擊所引起的噪聲;(4)電動機產生的噪聲。破碎機在破碎物料運行時,產生的噪聲較大,高達100~105dB。

2.7 羅茨風機噪聲

羅茨風機具有壓頭高、流量受阻力影響小、供風穩定等優點,但效率低、噪聲高的弊端是水泥行業節能降耗、降噪治理的重要環節,采用新型節能磁懸浮羅茨風機,不僅能提高效率,降低能耗,且噪聲可從傳統羅茨風機的110dB降低至75~80dB,效果明顯。

03 水泥廠噪聲的傳播

水泥廠噪聲傳播主要有兩種形式:(1)通過空氣介質向外傳播;(2)通過聲源直接激發固體構件的振動,以彈性波形式在建、構筑物和設備的基礎、地板、墻壁中向外傳播、輻射產生噪聲。

3.1 圍護結構漏聲

水泥廠主要噪聲產生設備,如水泥磨、輥壓機等粉磨設備雖布置于廠房內,但這些建筑物的墻體、天花板多為混凝土或鋼框架+彩鋼板結構,雖有隔聲效果,但不能完全阻隔室內噪聲對外界的輻射、傳播噪聲;設備運行時產生的振動,通過其連接管道、支架、基礎等設施,和建筑結構中的鋼架、鋼筋網等結構傳聲,向外輻射,影響周圍;室內噪聲通過進風口、排風口、門窗、孔洞等位置向外界傳播噪聲。

水泥廠的立磨、各大風機、小收塵風機、斗提等露天設備,通過空氣傳聲對周圍直接產生噪聲影響。

04 水泥廠噪聲治理

水泥廠的噪聲治理應根據其工藝特點及噪聲源分布情況,結合工廠總平面布置,確立區域,并對各區域噪聲源對周邊環境造成的噪聲影響進行評估,確定各區域噪聲源的降噪量。主要步驟有:

(1)進行聲環境現狀調查,布置工廠東、西、南、北四側廠界噪聲值的系統測試點(見圖3)。

(2)根據工廠噪聲值,確定其噪聲治理目標要求,為滿足廠界晝夜間排放噪聲控制在國家標準53dB(A)以內,根據實測數據,確定目前聲環境現狀與目標值的差值:

(3)通過現場聲場分析,計算機聲學計算和聲學模擬、噪聲治理工程經驗修正,建立噪聲治理聲學模型(見圖4),并與實測數據進 行比照,確定最終可行的降噪方案(見表1)。

圖3 某水泥廠廠界噪聲測點測試位置圖

圖4 某水泥廠聲環境現狀模擬圖

表1 廠界實測超標情況模擬圖比照表

由表1可知,模擬曲線與實測數據對比基本一致,噪聲治理聲學模型是十分可靠,據此確定降噪方案可行。

(4)通過綜合隔聲、等效室外聲源減衰、空氣吸收、屏障衰減、消聲和吸聲降噪、通風散熱等系統治理等措施,實現噪聲的有效治理。

05 實際應用

5.1 治理措施

以某水泥廠生料磨系統降噪項目為例,該生料立磨距廠界約180m,因立磨四周敞開,立磨近場實測噪聲值為95dB(A),噪聲對廠界聲環境影響很大。降噪處理利用旋風筒樓和喂料樓,對立磨兩側面加裝隔聲屏障來控制噪聲向四周環境擴散,具體措施有:

(1)借用框架樓的結構,新建基礎,制作安裝隔聲屏障鋼結構;

(2)利用磨機周邊建筑框架樓,安裝隔聲屏障,對磨機采用整體圍護,頂部留空,隔聲屏障采用吸隔聲室外板Rw≥30dB(A),NRC≥0.9;

(3)在隔聲屏障墻面的合適位置安裝巡檢隔聲門,隔聲門Rw≥30dB(A);

(4)隔聲屏障墻面采用收邊處理,所有腰線布置、板材和收邊件顏色、鋼結構油漆顏色均與工廠整體規劃協調一致(見圖5)。

圖5 立磨隔聲屏障布置

5.2 治理效果

采用上述降噪措施和降噪量以后,本項目噪聲晝夜間小于53dB(A),完全符合和滿足國家各類噪聲標準的適用區域所規定的控制要求。

降噪處理時,生料立磨系統僅安裝隔聲屏障,磨輥及電機的檢修可從頂部吊裝;日常巡檢可從巡檢小門進出,不影響設備的正常檢修。隔聲屏障上方敞開,沒有密閉空間,對設備的通風散熱影響也非常小。

來源:《水泥工程》2022

(版權歸原作者或機構所有)