模块结构选煤厂噪声控制措施及设计要点.pdf

煤炭工程2 0 1 0 年第9 期 模块结构选煤厂噪声控制措施及设计要点 孙跃跃，张志国，孙赛，张紫平 中煤邯郸设计工程有限责任公司，河北邯郸0 5 6 0 3 1 摘要选煤厂机械设备繁多，噪声和振动产生量较大，并且模块结构与选煤设备连接在一 起。因此设备运行造成模块结构的振动，加之厂房对噪声的反射。主厂房内各种噪声相互叠加， 形成混响，大大增加了选煤车间内部噪声。文章对模块结构选煤厂的噪声源进行了分析，并根据 噪声源的特点和工程实践提出了模块结构选煤主厂房的噪声治理措施和设计要点。 关键词模块结构选煤厂；噪声源分析；噪声控制措施 中图分类号T D 9 4 8文献标识码B文章编号1 6 7 1 0 9 5 9 2 0 1 0 0 9 - 0 0 1 0 - 0 3 N o i s ec o n t r o lm e a s u r e sa n dd e s i g nk e yp i n o t so fm o d u l a r s t r u c t u r a lc o a lp r e p a r a t i o np l a n t S U NY u e y u e ，Z H A N GZ h i g u o ，S U NS a i ，Z H A N GZ i p i n g C h i n aC o a lH a M a nD e s i g na n dE n g i n e e r i n gC o m p a n yl a d ．，H a n d a n0 5 6 0 3 1 ，C h i n a A b s t r a c t I nt h ec o a lp r e p a r a t i o np l a n t ，t h e r ea r em u c hm e c h a n i c a le q u i p m e n t ，h i g hn o i s e sa n dv i b r a t i o n s ．D u et ot h e m o d u l a rs t r u c t u r e sa n dt h ec o a lp r e p a r a t i o ne q u i p m e n ta r ec o n n e c t e d ，t h eo p e r a t i o no ft h ee q u i p m e n tw o u l dm a k et h e v i b r a t i o n so ft h em o d u l a rs t r u c t u r e s ．D u et ot h er e f l e c t i o no ft h ew o r k s h o pb u i l d i n gt ot h en o i s e s ，t h ed i f f e r e n tn o i s e si nt h e m a i nw o r k s h o pb u i l d i n gw o u l db eo v e r l a i da n dc a u s er e v e r b e r a t i o n s ．T h u st h en o i s e si nt h ew o r k s h o pw o u l db eh i g h l y i n c r e a s e d ．T h ep a p e rh a da a n a l y s i so nt h en o i s es o u r c e so ft h em o d u l a rs t r u c t u r ec o dp r e p a r a t i o np l a n t ．A c c o r d i n gt ot h e n o i s es o u r c ef e a t u r e sa n dt h ee n g i n e e r i n gp r a c t i c e s ，t h en o i s e sc o n t r o lm e a s u l e sa n dd e s i g nk e yp o i n t so ft h em o d u l a r s t r u c t u r ec o a lp r e p a r a t i o np l a n tW e r ep r o v i d e d ． K e y w o r d s m o d u l a rs t r u c t u r ec o a lp r e p a r a t i o np l a n t ；a n a l y s i sO i ln o i s es o u r c e s ；n o i s ec o n t r o lm e a s u r e s 模块结构选煤厂以其工艺先进、占地面积小、施工周 期短、自动化程度高等优势，成为国内外选煤厂建设和管 理的主流模式。随着市场的需要，近年来在周内获得大量 的推广应用。但是，选煤厂机械设备繁多，噪声和振动产 生量较大，并且模块结构与选煤设备连接在一起，因此设 备运行造成模块结构的振动，加之厂房对噪声的反射，主 厂房内各种噪声相互叠加，形成混响，大大增加了选煤车 间内部噪声。另外，模块结构选煤厂主要产噪设备周围没 有足够的空间设置隔声罩等隔声构件，这就给噪声治理增 加了不少难度。目前，模块结构选煤厂主厂房噪声治理设 计经验及工程实例较少。如何对模块结构选煤厂主厂房进 行噪声治理成为选煤厂噪声治理面临的新课题。 1 主要噪声源分析 依据相关噪声测试要求对某模块结构选煤厂主厂房内 设备近场1m i n 的等效连续A 声级进行测量并进行1 ／3 倍频 程频谱分析。测试结果表明该选煤厂主厂房主要噪声源为 振动筛、离心机、水泵及溜槽。测试数据及声场分析结果 见表l 。噪声频谱见图l 、图2 、图3 。 表1 主厂房主要噪声源测试数据 图1 振动筛产生噪声频谱 南上面的频谱曲线可以看出，选煤厂主要噪声源的噪 声频谱呈现宽频特性，从2 5 0 H z 到8 0 0 0 I - I z 超过8 0 d B 。其中 收稿日期2 0 0 9 1 1 - 2 3 作者简介孙跃跃 1 9 8 3 一 ，男，甘肃平凉人，工学硕士，2 0 0 8 年毕业于中国矿业大学，主要从事环境工程相关设 计及咨询工作。 1 0 万方数据 2 0 1 0 年第9 期煤炭工程 图2 离心机产生噪声频谱 图3 溜槽产生噪声频谱 6 3 0 H z 超过8 5 d B 。 2 选煤设备噪声控制的一般方法 下面主要叙述选煤厂四种设备的噪声控制方法。 2 ．1 振动筛的噪声控制方法 振动筛是选煤厂主要的噪声源，所产生的噪声主要包 括齿轮啮合冲击噪声及筛箱板对齿轮啮合冲击的振动响 应引发的辐射噪声；筛子各结构及钢板的振动噪声；物料 与物料的碰撞噪声及物料对筛板的冲击噪声。振动筛噪声 的主要控制措施有①将冲孔钢筛板换成聚氨酯筛板或橡 胶筛板．这两种筛板的弹性模量小，冲击噪声低；②在筛 箱侧板、给料口、排料口、接料底盘内贴橡胶板；③用柔 性辐板齿轮代替钢齿轮，通过齿轮辐板上的橡胶弹性体传 递扭矩，吸收齿轮啮入、啮出造成的振动噪声；④激振器 体外加软式隔声罩；⑤在不影响振动筛正常工作和检修的 情况下设置声屏障隔断噪声向四周的传播；⑥在筛体上方 设悬吊吸声体，有效吸收振动筛的直达噪声，降低混响； ⑦加强筛子的维护工作，防止闪个别部件松动而产生额外 振动，尤其要定期更换筛板。 2 ．2 离心机的噪声控制方法 离心机的噪声主要为煤块撞击离心机壳体产生噪声、 电动机噪声和基础振动辐射的噪声，主要控制措施有① 对离心机的基础做减振处理，减少离心机振动；②离心机 一般位于模块结构的最低层，可在地基上设置隔声罩；③ 离心机外壁表面敷贴阻尼材料减少壳体振动产生噪声。 2 ．3 溜槽的噪声控制方法 溜槽噪声主要是物料落入溜槽时产生的冲击噪声、物 料沿溜槽下滑时产生的碰撞噪声和摩擦噪声。其控制措施 主要有①在溜槽内壁贴上橡胶衬板；②在溜槽外壁表面 敷上阻尼材料以减少钢板的振动；③用硬质塑料溜槽代替 钢制溜槽；④在溜槽垂直段下部设置成煤堆缓冲结构。 2 ．4 水泵的噪声控制方法 真空泵噪声主要包括泵体阒泵壳内水环及转子冲击产 生的振动噪声；真空泵排气口及消音罐受气体冲击产生的 空气振动声；轴承及转子摩擦引起的机械性噪声和电机噪 声。控制措施主要有①在真空泵两端轴承处、真空泵电 机和汽水分离处加隔声罩，隔声罩内装吸声材料；②在排 气口与汽水分离器之间加消声器用于衰减排气噪声。 3 治理方案设计 模块结构选煤主厂房内部空间较小，噪声源较多，且 大多选煤设备需要经常检修维护．因此对每个噪声源单独 隔声处理的可行性较差。结合模块结构选煤厂的特点一般 可采取吸声、隔声等相结合的综合降噪方案。 3 ．1 吸声 模块结构选煤厂主厂房结构紧凑。内部空间较小，各 设备运行产生的噪声通过主厂房墙壁及设备结构的反射叠 加，在主厂房内形成混响。为了减轻混响噪声，可在主厂 房四周设置吸声墙．屋顶设置吸声尖劈。 选煤主厂房吸声处理的设计要点为 1 确定吸声降噪量。吸声结构只吸收直达声，降低室 内混响噪声，因此降噪量不会太高，在选煤主厂房内部一般 不会超过6 d B 。降噪量与所选用的吸声材料和设置面积有关。 2 计算或实测吸声处理前室内平均吸声系数d ．。主 厂房进行吸声处理前的吸声系数可根据混响时间计算获得。 模块结选煤主厂房四周墙壁一般为钢结构，内部充填保温 材料岩棉，两侧使用彩钢板作围护板。岩棉本身也可作为 一种吸声材料，有一定的吸声系数，一般处理前厂房的平 均吸声系数在0 ．1 0 ．2 之间。 3 计算吸声处理后厂房的平均吸声系数a 。该吸声 系数依据确定的降噪量和处理前吸声系数n ．计算获得。 4 依据处理后的平均吸声系数a ，选取吸声材料及吸 声结构类型，确定吸声材料的厚度、密度、吸声系数，计 算吸声材料的面积和确定安装方式等。 吸声墙的设计应依据选煤厂实际运行情况确定，一般 采用现场挂板形式。吸声墙结构内侧采用金属穿孔板，外 侧采用金属肓板，内部充填吸声材料。吸声材料在满足吸 声要求的前提下，还应考虑其防腐、阻燃、易清洗等要求。 一般选用吸声系数不低于o ．9 的超细玻璃棉作吸声材料， 吸声材料靠穿孔板一侧要包一层憎水玻璃布防止选煤车间 冲洗水进入吸声材料影响其吸声效果。吸声墙体的厚度一 般为1 0 0 2 0 0 m m ，高度可依据主厂房内部天车的位置确 定。为防止吸声墙腐蚀，护面穿孔板一般采用镀锌钢板或 喷塑钢板．护面板的穿孔率为2 0 ％一3 0 ％，孔径取2 3 r a m 。墙体盲板一般要贴3 m m 厚阻尼。 吸声尖劈的吸声系数需大于0 ．9 ，吸声尖劈的吊挂区域 1 1 万方数据 煤炭工程2 0 1 0 年第9 期 及面积需根据选煤主厂房的通风及采光要求确定，一般吊 挂面积4 0 ％一6 0 ％为宜。吸声尖劈的设计必须复核厂房钢 结构的荷载，必要时需对其梁、柱进行加固。吸声墙体的 结构如图4 所示。 图4 吸声墙体结构示意图 3 ．2 隔声 3 ．2 ．1 隔声罩隔声 对水泵、离心机等能够封闭的主要产噪设备设置隔声 罩，对振动筛等不能密闭的设备町考虑在周嗣设置町拆卸 式隔声屏障，筛体上方悬挂吸声体，避免噪声向四周扩散。 选煤主厂房选择隔声措施时应该注意对强噪声源优 先考虑用隔声罩。选择或设计罩型时要满足工人操作、设 备维护、设备通风散热以及瓦斯排放等需要；当操作管理 人员不需经常停留在强噪声设备附近且该设备不适宜设置 隔声罩时，可以考虑设置隔声间 观察室、控制室或休息 室 ；对于声源较分散和工人较多，且需要操作工人经常进 行设备巡检的车间，可以用隔声屏或者隔声墙把车间分成 几个不同声级的区域，尽可能降低操作巡检地段的噪声； 一般高振动设备安装在地面层，并采取基础隔振措施。隔 声罩和隔声屏障都应设计成可拆卸的独立板块，以方便设 备检修及更换。隔声板的隔声量一般不低于3 0 d B ，隔声板 厚度以1 0 0 m m 为宜。 由于选煤车间的特殊性，密闭隔声罩内部的强噪声设 备运行产生热量的同时有可能造成瓦斯的急剧，对生产正 常运行带来安全隐患。因此隔声罩需要设计通风系统，保 证设备产生热量及煤炭溢出瓦斯及时散失。为了便于检修 及巡检，隔声罩内部要设置照明系统。 3 ．2 ．2 在检修区设置透明参观廊道 模块结构选煤主厂房内部一般留有检修区，在检修区 可观察模块各层的运行情况，因此在检修区设置透明隔声 廊道可以观察设备的运行。参观廊道的设置应不影响设备 的检修，能够保证车辆的通行。廊道的高度一般以6 8 m 为宜，廊道宽度和长度视检修区面积确定。另外材料的选 择要在满足隔声量的前提下保证一定的透光率和强度，必 须是防腐阻燃易清洗材料，隔声量一般不低于3 0 d B ，透光 率不小于8 0 ％。隔声廊道的两端设置透明隔声门，隔声门 的大小要保证大型设备及车辆能够通过，一般不小于4 m 4 m 。廊道顶部设计成弧形以方便冲洗煤灰等杂物。隔声廊 道内有产生有害气体设备时，需要考虑内部通风。 1 2 图5 参观通道断面隔声板布置 立柱透明隔声板透明隔声板透明隔声板 、 I 图6 参观通道侧面隔声板布置 3 ．2 ．3 溜槽外表面包扎吸隔声材料 溜槽外敷设隔声层，隔声层的敷设顺序是先在溜槽外 壁贴阻尼材料，然后敷设吸声超细玻璃棉，玻璃棉的吸声 系数不小于0 ．9 ，厚度一般取5 0 一1 0 0 m m 为宜，最外层用 薄钢板做保护层，钢板要做防腐处理。 4 结语 模块结构选煤主厂房降噪方案的确定必须要在噪声源 详细分析的前提下进行，并且要考虑设备的噪声特性和各 产噪设备的维护检修及正常运行情况。模块结构选煤主厂 房内部为了降低混响噪声，应对厂房做吸声处理；主要噪 声源水泵、离心机等应设置隔声罩；振动筛四周应设置可 拆卸隔声屏障，筛体上方吊挂吸声体；检修区设计透明隔 声廊道。该方法可以在选煤厂噪声治理工程中加以应用。 参考文献 [ 1 ]姜丽华．选煤厂的噪声分析及控制措施[ J ] ．选煤技术， 2 0 0 5 ， 1 1 1 一1 4 ． [ 2 ]付金施，等．选煤厂噪声分析及综合治理[ J ] ．煤矿安全 与环保．2 0 0 1 ．2 8 6 5 5 5 6 ． [ 3 ]赵松龄．噪声的降低与隔离[ M ] ．上海同济大学出版社， 1 9 8 5 ． [ 4 ] 包福艳．综合治理洗煤厂机械设备的噪声污染[ J ] ．煤炭 技术，2 0 0 4 ，2 9 1 1 1 8 2 0 ． 责任编辑赵巧芝 万方数据 模块结构选煤厂噪声控制措施及设计要点模块结构选煤厂噪声控制措施及设计要点 作者孙跃跃， 张志国， 孙赛， 张紫平， SUN Yue-yue， ZHANG Zhi-guo， SUN Sai， ZHANG Zi-ping 作者单位中煤邯郸设计工程有限责任公司,河北,邯郸,056031 刊名 煤炭工程 英文刊名COAL ENGINEERING 年，卷期20109 参考文献4条参考文献4条 1.包福艳 综合治理洗煤厂机械设备的噪声污染[期刊论文]-煤炭技术 200411 2.赵松龄 噪声的降低与隔离 1985 3.付金施 选煤厂噪声分析及综合治理[期刊论文]-煤矿安全与环保 200106 4.姜丽华 选煤厂的噪声分析及控制措施[期刊论文]-选煤技术 200501 本文链接