锅炉风机噪声的危害及其防治对策初探

【关键词】风机,噪声,危害,防治
【论文摘要】锅炉风机噪声点源多，分贝高，是引发环境信访的重要因素。本文从锅炉风机噪声的防治出发，论述了风机噪声的危害及降噪节能综合治理技术。
    目前在很多企业，受工业生产和供暖需求，锅炉的安装、使用非常普及。但很多锅炉由于存在选址欠佳和风机性能不良等因素，锅炉噪声影响周围居民安静的工作、生活环境，损害人民身体健康，常常引发扰民事件，产生纠纷。经统计，2004年我区因噪声引发的信访案件占环境信访案件的30%。因此，锅炉风机噪声治理日益重要。
    1、 环境噪声污染的危害
    噪声对人体的影响和危害一般可分为劳动保护和环境保护两方面，前面指危害人的身体健康，导致各种疾病的发生，后者指干扰环境安静，影响人们正常的工作和生活。噪声对人体健康危害主要表现在：损伤听力，造成噪声性耳聋；导致大脑皮层兴奋和平衡失调，脑血管功能损害，导致神经衰弱；损伤心血管系统，引发消化系统失调，影响内分泌；干扰人们正常的生活、休息、语言交谈和日常的工作学习，分散注意力，降低工作效率。
    2、 噪声治理的基本原理
    形成噪声污染主要是三个因素，即：声源、传播媒介和接收体。只有这三者同时存在，才能对听者形成干扰。从这三方面入手，通过降低声源、限制噪声传播、阻断噪声的接收等手段，来达到控制噪声的目的，在具体的噪声控制技术上，可采用吸声、隔声和消声三种措施。
    2.1吸声
    当声波入射到物体表面时，部分声能要被物体吸收转化为其他形式的能量，称为吸声。材料的吸声性能用吸收系数来表示，吸声系数越大，则表示材料的吸声性能越好。材料的吸声性能与材料的性质、结构和声波的入射角度及声波的频率有关。多孔吸声材料的吸声机理是：材料内部有无数细小的相互贯通的孔洞，当声波入射到这些材料的表面，进而入射到这些细小的孔隙内时，要引起孔隙内的空气运动，紧靠孔壁和纤维表面的空气，因摩擦和粘滞运动阻力而不易运动，使声能转化为热能而消耗掉。故性能良好的吸声材料要多孔，孔与孔之间互相贯通，并且贯通的孔洞要与外界连通，使声波能进入材料内部。
如对应1000赫兹声波，10cm厚的超细玻璃棉的吸声系数是0.87。
    2.2隔声
    隔声所采用的方法是将噪声源封闭起来，使噪声控制在一个小的空间内，这种隔声结构称为隔声罩。在声波遇到屏蔽物时，由于界面特性阻抗的改变，入射声能的一部分被反射，一部分被吸收，一部分声能透进屏蔽物继续传播。材料的隔声性能可用透声系数来表示。透声系数越小，表示透进去的声能越少，材料的隔声性能越好。材料的隔声性能与隔声体的结构、性质和入射声波的频率有关。
    2.3消声
    消声是将多孔吸声材料固定在气流通道内壁，或按一定方式固定在管道中，以达到削弱空气动力性噪声的目的，消声量一般可达到10—50分贝。
    3、 风机噪声治理技术
    锅炉房的鼓风机和引风机噪声一般在90分贝左右，因输送的锅炉烟气温度高达180℃，采用封闭隔声会导致散热不良，电机温度过高，甚至烧毁电机。因此，在工艺上将风机降噪和节能两方面结合起来。经实践，锅炉风机节能降噪综合治理方案为：对锅炉房的工艺布置保持不变，将鼓风机、引风机分别置在隔声室内，用通风管将它们与主机相连接，在隔声室顶上或墙面上开设进气口，并安装消声器供机房进风使用。平面布置时将鼓风机靠近锅炉房一侧，进风口在上风侧，电机置于气流通道中间。锅炉运行时，由于鼓风机在隔声室内产生负压，大量的室外新鲜空气就会自动进入隔声室，首先和引风机电机进行热交换，使之冷却降温，室内温度保持50℃左右。
该方案中由于隔声室和进风消声器的降噪能力都比较大，降噪的效果容易实现。鼓风机将预热的空气送入锅炉燃烧，回收利用能源，具有一定的经济效益。
    为保证治理效果和锅炉设备正常运行，在设计施工中，应根据具体要求，考虑噪声的声强、声频等因素，对隔声、吸声和通风散热进行详细设计，做好细部处理。对隔声室的大小厚度，吸声材料的种类、厚度进行计算。进风消声器的消声量一般选用25dB（A）左右。尽量减少噪声辐射面积，去掉不必要的金属板面。控制板面的振动，在声源与隔声罩及基础之间用软性材料连接。鼓风机的连接管道和薄壁钢板烟囱是噪声治理的薄弱环节，在管壁外包扎5cm厚的玻璃纤维棉，用钢丝扎紧后，再用2cm厚的钢丝网水泥粉刷。将玻璃纤维棉固定在钢板上，吸收隔声室内的混响噪声。
    4、 降噪和节能效果
    4.1降噪效果
    如果风机噪声是90分贝，采用3mm钢板的隔声罩，其理论隔声量是32分贝。隔声罩内衬10cm厚的玻璃棉，其吸声系数是0.87，在进气管安装消声器，则实际隔声量为
    TL=32+10 log20.87=30分贝
    故风机噪声治理后达到：T=90-30=60分贝
    声压级和声强是反映声音的客观物理量，人体对噪声的主观感受用响度表示：N=2(N-40)/10(宋)
    治理前的风机响度为：N1=2(90-40)/10=32(宋)
    治理前的风机响度为：N2=2(60-40)/10=4(宋)
    故治理前后响度降低87.5%
   节能效果
   机房内设备的散热主要有三个方面：①引风机与管道壁面的对流散热，②引风机与管道壁面的辐射散热，③风机电机的散热。
该方案中由于隔声室和进风消声器的降噪能力都比较大，降噪的效果容易实现。鼓风机将预热的空气送入锅炉燃烧，回收利用能源，具有一定的经济效益。
    为保证治理效果和锅炉设备正常运行，在设计施工中，应根据具体要求，考虑噪声的声强、声频等因素，对隔声、吸声和通风散热进行详细设计，做好细部处理。对隔声室的大小厚度，吸声材料的种类、厚度进行计算。进风消声器的消声量一般选用25dB（A）左右。尽量减少噪声辐射面积，去掉不必要的金属板面。控制板面的振动，在声源与隔声罩及基础之间用软性材料连接。鼓风机的连接管道和薄壁钢板烟囱是噪声治理的薄弱环节，在管壁外包扎5cm厚的玻璃纤维棉，用钢丝扎紧后，再用2cm厚的钢丝网水泥粉刷。将玻璃纤维棉固定在钢板上，吸收隔声室内的混响噪声。
根据通风工程原理，节能降噪系统还可以回收部分热量。经过实践，采用锅炉风机噪声节能降噪治理技术，既降低了噪声污染，保障了人民群众的生活环境，又回收利用了能源，达到了经济、环境效益的统一。