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十大工業(yè)噪聲源控制技術(shù)評述

  
評論: 更新日期:2012年08月26日

  c.全封閉隔聲罩
  全封閉隔聲罩能有20dBA左右的降噪效果。罩體可作成拼裝式,一般占地面積較大。
  傳播途徑中控制沖床噪聲雖是消極的治理方法,但由于簡便易行,并能收到較好的降噪效果,因而較多被采用。應(yīng)用時應(yīng)注意操作、維修等問題。
  機床本身噪聲問題雖不能馬上獲得解決,但沖床使用單位還是有許多可用的控制措施。解決沖床噪聲的危害并不是很難的事,關(guān)鍵還是看領(lǐng)導部門的重視程度。
  七.圓鋸機噪聲及控制
  圓鋸產(chǎn)生的噪聲高頻成份較多,峰值頻率在4000HZ左右,噪聲級高達100dBA以上,嚴重危害工人的聽力,是誘發(fā)事故造成木工工人斷指的主要原因圓鋸機的噪聲主要是由高速旋轉(zhuǎn)的鋸片產(chǎn)生的,即空氣動力性噪聲和鋸片振動噪聲,同時也包括機械噪聲,以及這三者之間相互交叉綜合作用而產(chǎn)生的共振噪聲??諝鈩恿π栽肼曋饕X尖噪聲,排氣噪聲及渦流噪聲三個方面。每當渦流分離的頻率與鋸片的固有頻率相一致時,就產(chǎn)生共振而發(fā)出尖叫聲,這時的噪聲最強。
  對于鋸片的噪聲治理,我國自八十年代以來對此進行了較系統(tǒng)的研究,搞清了鋸片噪聲的發(fā)聲機理,并提出了相應(yīng)的控制措施,且得到了顯著的效果。一些研究人員對鋸片進行了振型的分析,在鋸片上粘貼阻尼片以降低鋸片的振動。對圓鋸的空氣動力性噪聲進行控制,在鋸片周圍,設(shè)計安裝一組“制流板”,有效地在齒緣界面內(nèi)抑制均勻分離層的出現(xiàn),改善了渦流分離層壓力分布,抑制了渦流,使尖叫聲消失。調(diào)整鋸片使其有一個合理的切削速度,在盡可能的條件下降低噪聲。圓鋸整機的噪聲級與鋸削速度的三次方成正此,鋸削速度以50m/s為好。在鋸片外緣沿槽方向上加工數(shù)條均勻的消聲槽也可獲得部分地降低噪聲的效果。在我國某些單位已實現(xiàn)低噪聲木材加工區(qū)。
  八.球磨機噪聲
  球磨機在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,如在化工、電力、建材等到行業(yè)普遍存在,是原料粉碎不可缺少的設(shè)備。但由于球磨機在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生強烈的噪聲,其噪聲級通常在105-115dBA之間,對于工作人員、檢修人員的危害以及對環(huán)境的污染都是相當嚴重的。因此,球磨機是目前最主要的噪聲污染源之一。
  球磨機的噪聲主要由以下兩部分組成:
  1.筒體產(chǎn)生的噪聲
  這主要是在筒體轉(zhuǎn)動時,鋼球與鋼球、鋼球與鋼質(zhì)筒體之間的相互撞擊而產(chǎn)生的機械噪聲,通過筒體向外輻射的噪聲級可達115dBA以上,噪聲頻帶較寬。
  2.電機和傳動機械產(chǎn)生的噪聲
  這主要是電機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電磁噪聲,風扇產(chǎn)生的氣流噪聲等。電機噪聲與電機功率及轉(zhuǎn)速成正比,其噪聲級一般為90dBA-115dBA。傳動機械噪聲主要是由于齒輪之間相互碰撞和零部件之間的相互磨擦而產(chǎn)生的。
  目前,國內(nèi)在球磨機噪聲治理方面所采用的方法大致有如下三種:
  1.阻尼隔聲層包扎
  主要是用組尼隔聲材料將球磨機的筒體包裹起來,從而降低筒體噪聲。此方法一般能降低5-10dBA,效果不甚理想。
  2.隔聲罩
  就是用隔聲罩將球磨機的筒體部分封閉起來,阻隔了噪聲的外傳途徑,從而降低了筒體的輻射噪聲。這種方法比較有效,通常降噪值可達到20dBA左右。但安裝隔聲罩后,使得檢修和運行工作變得困難。同時由于電機和傳動機械封閉在隔聲罩內(nèi),因而造成設(shè)備的通風,散熱困難,檢查、維護工作也非常不便。
  3.橡膠襯板代替錳鋼襯板
  筒體內(nèi)襯由原來的錳鋼襯板改為橡膠襯板,可雙大大降低鋼球與筒體之間撞擊噪聲,降噪值為12-15dBA,效果明顯,但仍然存在著像膠襯板的使用壽命問題。
  由此可以看出,上述三種方法中,后兩種方法的降噪效果較好,在一定程度上對工人的健康起到了保護作用,降低了噪聲對環(huán)境的污染程度。但問題還是存在的,如散熱、通風、檢修、襯板使用壽命問題,還有待于今后進一步研究解決。
  九.高壓放空排氣噪聲及控制
  高壓放空排氣噪聲是排氣噴流噪聲的一種。排氣噴流噪聲的特點是聲級高頻帶寬,傳播遠。排氣噴流噪聲是由高速氣流沖擊和剪切周圍靜止的空氣,引起劇烈的氣體擾動而產(chǎn)生的。
  在噴口附近(在噴口直徑D的4-5倍范圍內(nèi)),氣流繼續(xù)保持噴口處的流速成前進。這個區(qū)域叫直流區(qū)。在這個區(qū)域內(nèi),存在著一個射流核心,在核心周圍,射流與卷吸進來的氣體激烈混合,輻射的噪聲是高頻性的。
  在噴口稍遠的地方(約5D-15D)為混合區(qū),在這個區(qū)域里,氣流與周圍大氣之間進行激烈地混合,引起急劇的氣體擾動,射流寬度逐漸擴展,產(chǎn)生的噪聲最強。
  在離噴口更遠的地方(15D以外),稱為渦流區(qū),在這個區(qū)域里,氣流寬度很大,速度逐漸降低以至消失,形成渦流的強度反復(fù)地減小,產(chǎn)生的噪聲是低頻性的。
  Lighthill首先分析了噴注氣流均勻,中間無障礙物即噴注中只有四極子聲源的情況,得到湍流噪聲功率與流速成八次方的定律。
  對于阻塞噴注,試驗證明,氣室壓力超過臨界條件繼續(xù)增加時,雖然噴注速度保持局部聲速成不變,但噪聲仍要增大。馬大猷教授等得到噴注湍流噪聲的聲功率W與注點壓力P1的經(jīng)驗公式為
  W=KP(P1-P2)4D/(P-0.5PO)PO2(1)
  在噴注90方向上,離噴口1M處的聲壓級L為:
  LP=80+20lg(P1-PO)/(P1-0.5PO)PO+20lgDdBA(2)
  式中:
  P1---注點壓力
  D----噴口直徑
  PO----環(huán)境大氣壓
  這公式說明書了在阻塞情況下,雖然噴注速度不再增加,但隨著壓力的增加,噪聲功率也隨之增加。
  高壓放空噪聲的控制方法是在排氣管上安裝消聲器。按消聲原理設(shè)計結(jié)構(gòu)分,排氣放空消聲器可分為四大類。
  1.擴容降速型消聲器
  這種消聲器的原理是利用較大的體積容腔,擴容降壓,降低排口流速。由于在亞聲速情況下,噴流噪聲的強度與流速成的八次方成正比,所以在流量保持恒定的情況下,逐漸擴大容腔和增大排口截面可以降低噴流速度,從而降低噪聲。
  2.節(jié)流降壓型消聲器
  在阻塞情況下,由于排氣噪聲的強度隨著壓力的增加而加大,節(jié)流降壓型消聲器就是利用節(jié)流降壓原理,把一個大壓降,分散到若十個局部結(jié)構(gòu)承擔,變成許多小的壓降,從而降低噪聲。
  3.小孔噴注型消聲器
  噴流噪聲的峰值頻率與排口直徑成反比,因此,如果使排口輻射的噪聲能量從低頻移動高頻,于是低頻噪聲被降低,高頻噪聲增高。如果孔徑小到一定值(如達毫米級),噴流噪聲的能量將移到人耳不敏感的高頻范圍。
  4.多孔材料擴散消聲器
  利用燒結(jié)金屬,燒結(jié)塑料,多孔陶瓷等控制排氣噴流噪聲,這些材料有大量的微小孔隙(達絲米級),可以透氣和滲水。用這類材料制成的消聲器稱之為多孔材料擴散消聲器,利用多孔材料的透氣性,使排氣流被濾成無數(shù)個小的氣流,氣流的壓力被大大降低,流速成也被擴散減少。從而,輻射的噪聲強度也就大大減弱。
  我國自七十年代末以來,在排氣放空噪聲的機理和控制技術(shù)方面,進行了大量首創(chuàng)性的研究和實際應(yīng)用工作,提出了阻塞情況下,降低排氣噪聲的理論,并把這些理論付之實際,得到很好的效果,根據(jù)四種消聲原理設(shè)計的復(fù)合式消聲器,如節(jié)流降壓與小孔噴注復(fù)合消聲器,節(jié)流與擴容式復(fù)合消聲器等,對我國排氣噴流噪聲的控制起到了積極的推動作用。這方面的有些成果已超過了目前國際水平。
  十.風動鑿巖機噪聲
  風動鑿巖機噪聲在井下達120dBA,甚至更高,對操作工人的危害很好嚴重。其噪聲頻譜較寬,但主要呈中低頻性。主要噪聲源是:
  1.排氣噪聲
  2.活塞撞擊纖尾和纖頭撞擊巖石產(chǎn)生的機械性撞擊噪聲
  3.風動鑿巖機零部件的撞擊、磨擦以及機件振動所產(chǎn)生的機件性噪聲其中以排氣噪聲為主要成為。
  解決風動鑿巖機噪聲的途徑在于研制高效的排氣消聲器,并對機件性噪聲采取有效的減振阻尼措施。對多機鑿巖臺車,應(yīng)設(shè)隔聲操作室。
  對高效排氣消聲的要求是:
  1.消聲器的消聲值在20dBA以上;
  2.體積小;
  3.背壓低;
  4.不產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象;
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