產(chǎn)品詳情
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承接鐵嶺 屋頂通風(fēng)工程
一次風(fēng)機運行噪聲平均超過100dB(A),個別點達(dá)到110dB(A),是鍋爐區(qū)域的主要噪聲源,造成廠區(qū)內(nèi)大范圍噪聲水平偏高,影響到附近的1#、2#機組集控室、灰控室,更是直接危害到鍋爐運行人員的身心健康,對周邊居民生活造成困擾。根據(jù)國家職業(yè)病危害控制有關(guān)條例,1#、2#鍋爐運行巡檢崗位8小時等效連接A聲級實測已超過85 dB(A),屬于生產(chǎn)性噪聲作業(yè)Ⅱ級崗位,相當(dāng)于中毒危害[2] 。為降低噪聲對操作工人的危害,并使廠界噪聲達(dá)標(biāo),消除對附近居民的干擾,我廠協(xié)同電廠對2#機組一次風(fēng)機進行了噪聲治理。
2 噪聲源分析
經(jīng)查閱資料,1#、2#機組一次風(fēng)機均已有一定的降噪、減振的措施,包括:一次風(fēng)機安裝了進口消聲器,并采用頂部進風(fēng)方式,空氣由吸風(fēng)口頂部四周水平吸入,氣流平穩(wěn);為防止風(fēng)機本體的振動和噪聲傳遞,風(fēng)機的進口變徑管、進氣管道、風(fēng)機機體、擴壓段及出口變徑管之間都采用撓性連接即安裝了柔性接管;葉輪后部的后導(dǎo)葉環(huán)也起到減少氣流渦流的作用。
經(jīng)現(xiàn)場查看,一次風(fēng)機除了風(fēng)機本體敷設(shè)有厚度150mm的巖棉保溫吸聲材料(外部用鋁板裝飾)外,其余風(fēng)道外部都沒有進行包敷。在風(fēng)道近場人能感受到風(fēng)道壁(4mm厚鋼板,外部有加強筋)有明顯的振動和強烈的噪聲,用聲級計在風(fēng)道壁的近場可測得很高的噪聲級[3] 。每臺鍋爐2臺風(fēng)機裸露部分風(fēng)道面積共約1 000m2,成為向外輻射噪聲的面聲源。經(jīng)測試分析,風(fēng)機本體及其前后的進出口風(fēng)道是產(chǎn)生噪聲的主要部位[4] ,相比之下,電機的噪聲較低,不是主要噪聲源。
一次風(fēng)機葉輪轉(zhuǎn)速高、壓力大,易形成流速高、動能大的渦流狀氣流,并產(chǎn)生強烈的壓力脈動,若管道的剛度不夠,容易產(chǎn)生與風(fēng)機固有頻率相同的共振頻率,即會產(chǎn)生穿透力極強的高頻噪聲[5] 。對于截面較大且又是矩形的風(fēng)道,每一側(cè)的管壁相當(dāng)于一個平面板壁,更易被激起振動而發(fā)聲[6] 。因此管道向外輻射的噪聲包含兩部分,主要的噪聲是風(fēng)道內(nèi)的氣動噪聲透過管壁向外輻射,還有一部分是管壁被激起振動導(dǎo)致的噪聲。由于受到多種因素的影響,4mm鋼板的管壁實際隔聲量遠(yuǎn)低于理論隔聲量[7] 。
另外,風(fēng)機和風(fēng)道的撓性連接管處的噪聲級更高,因為柔性連接管的隔聲量比鋼板要低很多。
3 治理措施
通過對噪聲源的分析發(fā)現(xiàn),雖然風(fēng)機本體已包敷150mm的巖棉保溫吸聲材料,發(fā)揮了一定的作用。針對一次風(fēng)機運行噪聲頻譜特性為寬頻帶,主要為中高頻率,峰值頻率在1 000Hz附近的特征,本次治理特別增加離心玻璃棉板作為吸聲材料。離心玻璃棉的吸聲特性曲線(詳見圖2) [8]與一次風(fēng)機運行噪聲頻譜相似,特別是針對中高頻噪聲,它的吸聲系數(shù)均高于巖棉。既是一種的吸聲材料,又是一種很好的節(jié)能產(chǎn)品,防腐防潮,吸濕率低,不產(chǎn)生有毒氣體,長期使用性能不變[9] 。此次治理還在包敷區(qū)域殼體外壁直接涂覆了一層薄的阻尼材料,能夠減少各種機械振動產(chǎn)生的振動及噪聲[10] 。
隨著現(xiàn)代生活對節(jié)能、環(huán)保要求日益提高,對開發(fā)、低噪風(fēng)機的呼聲也愈益強烈,同時又提出要求在風(fēng)機設(shè)計階段就能預(yù)估噪聲,因為這對低噪風(fēng)機設(shè)計和風(fēng)機噪聲控制都有重要意義。直到90年代初期,工程上一直采用傳統(tǒng)設(shè)計方法,即用一維或二維理想流處理加上一些設(shè)計參數(shù)的經(jīng)驗選擇,而不考慮風(fēng)機各個部件之間相互影響(包括間隙影響)的設(shè)計方法。其中對離心風(fēng)機只分別設(shè)計葉輪、蝸殼;對軸流風(fēng)機只分別設(shè)計動葉、靜葉。雖然用這種方法也有不少產(chǎn)品具有接近當(dāng)時國際水平的綜合(即兼顧效率、噪聲、工藝、尺寸、壽命、工作區(qū))性能,至今仍占領(lǐng)著我國的風(fēng)機市場,但這些產(chǎn)品的開發(fā)不僅耗去大量錢財和時間,而且如仍用這種傳統(tǒng)的設(shè)計方法,進一步提高性能的潛力已很小,必須充分利用現(xiàn)代科技手段,全面考慮風(fēng)機內(nèi)部三維、粘性流動,考慮部件耦合影響的整機優(yōu)化設(shè)計,發(fā)展一種新的現(xiàn)代設(shè)計方法。
1998年我們在中國機械工程雜志第8期發(fā)表題目為“離心風(fēng)機現(xiàn)代設(shè)計方法研究”的論文,提出了這種設(shè)計方法的雛形,當(dāng)時的研究工作得到一項國家自然科學(xué)基金的支持(項目名稱為“低比噪聲離心風(fēng)機科學(xué)設(shè)計方法研究”),并和北京西山風(fēng)機廠共同開發(fā)7-35風(fēng)機以代替原有性能優(yōu)良的6-41風(fēng)機,當(dāng)時的工作基礎(chǔ)是我們有20多年風(fēng)機工程設(shè)計經(jīng)驗,又化了三年時間發(fā)展了美國NASA-CR-178818提供的軟件,使它可用于離心風(fēng)機內(nèi)部三維粘性流場的計算,得到的風(fēng)機氣動性能預(yù)估和實驗結(jié)果基本符合,并用這種方法已研制出一種7-35樣機產(chǎn)品,性能比6-41大有改善。