污水處理廠羅茨風(fēng)機(jī)振動(dòng)與噪聲的綜合治

　　德興銅礦工業(yè)水處理站采用HDS技術(shù)處理工藝，曝氣送風(fēng)采用羅茨風(fēng)機(jī)，噪聲污染十分嚴(yán)重。在采取改進(jìn)隔聲罩設(shè)計(jì)、加接消聲器、控制管道再生噪聲、提高風(fēng)機(jī)房圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔聲能力等綜合治理措施后，其噪聲污染已控制到國(guó)家允許標(biāo)準(zhǔn)以下。

　　《機(jī)械職業(yè)教育》創(chuàng)刊于1980年，榮獲“中國(guó)職教期刊一等獎(jiǎng)”，是中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)高職與中專教育分會(huì)的會(huì)刊，由中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)與無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院等聯(lián)會(huì)主辦。

　　德興銅礦污水處理站采用HDS技術(shù)處理工藝，送風(fēng)選用羅茨風(fēng)機(jī)，型號(hào)為ARE195，長(zhǎng)沙鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)。主要技術(shù)參數(shù)：風(fēng)壓101.3kPa，風(fēng)量52.8m3/min，轉(zhuǎn)速1450r/min，配套電機(jī)功率132kW。風(fēng)機(jī)房共安裝了3臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)，二用一備。

　　雖然工程設(shè)計(jì)時(shí)已采取了對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)加隔聲罩等噪聲控制措施，但運(yùn)行后鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)噪聲污染仍然十分嚴(yán)重。風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)噪聲平均值達(dá)118.8dB(A);曝氣反應(yīng)池靠近送風(fēng)道處的噪聲達(dá)111.6dB(A);風(fēng)機(jī)房相鄰廠界噪聲達(dá)75.5dB(A)，超過(guò)所在區(qū)域廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)值(夜間)30.5dB(A)。

　　一、噪聲治理的基本原理論文

　　環(huán)境噪聲污染一般是由聲源、傳播途徑和受主三個(gè)基本環(huán)節(jié)組成的。因此，噪聲治理必須把這三個(gè)環(huán)節(jié)作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行研究。

　　聲源可以是單個(gè)，也可以是多個(gè)同時(shí)作用;傳播途徑也常不只一條，且非固定不變;受主可能是人，也可能是若干靈敏設(shè)備，對(duì)噪聲的反應(yīng)也各不相同。所以，在考慮問(wèn)題時(shí)，既要注意這種統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，又要考慮個(gè)體特性。

　　1、降低聲源的噪聲輻射是控制噪聲最根本的措施。通過(guò)對(duì)聲源發(fā)聲機(jī)理和機(jī)器設(shè)備運(yùn)行的深入研究，研制新型的低噪聲設(shè)備以降低激發(fā)力，或改變操作程序和改進(jìn)加工工藝，均能顯著降低環(huán)境噪聲。

　　2、聲傳播途徑中的控制是常用的降噪手段。在噪聲傳遞的路徑上，設(shè)置障礙以阻止聲波的傳播，鋪置吸聲材料增加聲能損耗，或者通過(guò)反射、折射改變聲波的傳播方向。在噪聲控制工程中經(jīng)常采用的有效技術(shù)有吸聲、隔聲、阻尼和隔振等。常見(jiàn)的吸聲墻、吸聲吊頂、隔聲屏障、隔聲門(mén)、隔聲窗、消聲器和隔振地板等，則是這些技術(shù)的具體應(yīng)用。

　　3、在某些情況下，噪聲特別強(qiáng)烈，在采用上述措施后，仍不能達(dá)到要求，或者工作過(guò)程中，不可避免地有噪聲時(shí)，就需要從受主控制角度采取措施。對(duì)于人，可佩帶耳塞、耳罩、有源消聲頭盔等;對(duì)于精密儀器設(shè)備，可將其安置在隔聲間或隔振臺(tái)上。

　　二、 喘振及防止方法論文

　　1、喘振

　　在風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，當(dāng)流量不斷減少到Qmin值時(shí)，進(jìn)入葉柵的氣流發(fā)生分離，在分離區(qū)沿著葉輪旋轉(zhuǎn)方向并以比葉輪旋轉(zhuǎn)角速度小的速度移動(dòng)，這就是旋轉(zhuǎn)脫離。當(dāng)旋轉(zhuǎn)脫離擴(kuò)散到整個(gè)通道，會(huì)使風(fēng)機(jī)出口壓力突然大幅度下降，而管網(wǎng)中壓力并不馬上減低，于是管網(wǎng)中的氣體壓力就大于風(fēng)機(jī)出口處的壓力，管網(wǎng)中的氣體倒流向風(fēng)機(jī)，直到管網(wǎng)中的壓力下降至低于鼓風(fēng)機(jī)出口壓力才停止。接著，鼓風(fēng)機(jī)又開(kāi)始向管網(wǎng)供氣，將倒流的氣體壓出去，這又使機(jī)內(nèi)流量減少，壓力再次突然下降，管網(wǎng)中的氣體重新倒流至風(fēng)機(jī)內(nèi)，如此周而復(fù)始，在整個(gè)系統(tǒng)中產(chǎn)生周期性的低頻高振幅的壓力脈動(dòng)及氣流振蕩現(xiàn)象，并發(fā)出很大的聲響，機(jī)器產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，以至無(wú)法工作，這就是喘振。

　　從理論上還不能正確計(jì)算出喘振工況點(diǎn)，只能在性能測(cè)試時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷是否進(jìn)入喘振工況。

　　1、1聽(tīng)測(cè)風(fēng)機(jī)出氣管道的氣流噪音。接近喘振工況時(shí)，出氣管道中氣流發(fā)出的噪音時(shí)高時(shí)低，產(chǎn)生周期性變化。當(dāng)進(jìn)入喘振工況時(shí)，噪音立即劇增，甚至有爆音出現(xiàn)。

　　1、2 觀測(cè)風(fēng)機(jī)出口壓力和進(jìn)口流量變化。正常工作時(shí)其出口壓力和進(jìn)口流量變化不大，當(dāng)進(jìn)入喘振區(qū)時(shí)，二者的變化都很大。

　　1、3觀測(cè)機(jī)體的振動(dòng)情況。進(jìn)入喘振區(qū)時(shí)，機(jī)體和軸承都會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)。

　　2、 防止方法

　　采用出風(fēng)管放氣。在出風(fēng)管上設(shè)一旁通管，一旦風(fēng)量降低至Qmin，旁通管上的閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)放氣，此時(shí)進(jìn)口的流量增加，工作點(diǎn)可由喘振區(qū)移至穩(wěn)定工作區(qū)，從而消除了進(jìn)氣流量小、沖角過(guò)大引起失速和發(fā)生喘振的可能性。在采用進(jìn)口導(dǎo)葉片調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，隨著工況變化，導(dǎo)葉旋轉(zhuǎn)改變通道面積適應(yīng)新工況的要求，從而避免氣流失速，可有效防止風(fēng)機(jī)喘振。

　　三、 噪聲控制論文

　　鼓風(fēng)機(jī)的噪聲對(duì)污水處理廠及其周邊臨近區(qū)域的環(huán)境影響非常嚴(yán)重，噪聲的輻射主要通過(guò)風(fēng)機(jī)本體，進(jìn)、出風(fēng)管和連接風(fēng)道。據(jù)有關(guān)資料介紹，國(guó)外有的鼓風(fēng)機(jī)房為減小噪音將鼓風(fēng)機(jī)設(shè)在地下，而地上式鼓風(fēng)機(jī)房室內(nèi)設(shè)有吸音板，門(mén)、窗全部是密封的，其造價(jià)很可觀。結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，針對(duì)風(fēng)機(jī)組產(chǎn)生的各種噪聲源，通常采取的措施有：消聲、隔聲、隔振和包覆。

　　1、消聲

　　裝設(shè)消聲器是控制風(fēng)機(jī)噪聲的主要途徑，消聲器是一種阻止聲音傳播而允許氣流通過(guò)的裝置，可以大大減弱進(jìn)、出風(fēng)口輻射出來(lái)的噪聲。我們?cè)谶M(jìn)、出風(fēng)管道上加設(shè)消音器，降噪效果顯著。

　　2、隔聲和吸聲論文

　　風(fēng)機(jī)進(jìn)、出風(fēng)管加設(shè)消音器后，其風(fēng)機(jī)殼體的輻射噪聲仍對(duì)周圍環(huán)境有較大干擾。在條件允許的情況下，可采取隔音措施，設(shè)置隔聲室，在室內(nèi)壁及天棚襯貼多孔性吸聲材料，以消除機(jī)組產(chǎn)生的噪聲。

　　3、隔振

　　振動(dòng)是噪聲的主要起源，風(fēng)機(jī)組的振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生低頻噪聲，故減輕機(jī)器振動(dòng)是控制噪聲的治本辦法。為此，風(fēng)機(jī)的外殼材料宜選用鑄鐵，以增加設(shè)備自重與外殼厚度，減小自振。在風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口處設(shè)置柔性波紋管減振接頭，降低風(fēng)機(jī)振動(dòng)傳遞到風(fēng)道上產(chǎn)生的輻射噪聲，對(duì)于小型鼓風(fēng)機(jī)可在機(jī)組的基礎(chǔ)下加設(shè)減振器。4、包覆

　　室外出風(fēng)管道目前大多數(shù)設(shè)在地面上，實(shí)際運(yùn)行中噪聲很大，可將出風(fēng)管全部設(shè)在地面以下，利用土層吸音或用隔音材料包覆管道。

　　通過(guò)綜合控制使整個(gè)鼓風(fēng)系統(tǒng)噪聲減弱，達(dá)到規(guī)范的要求。

　　四、 風(fēng)機(jī)冷卻

　　為改善鼓風(fēng)機(jī)房運(yùn)行管理環(huán)境，在選擇鼓風(fēng)機(jī)時(shí)需考慮鼓風(fēng)機(jī)的冷卻形式。目前常采用的冷卻方式有水冷和風(fēng)冷。通過(guò)運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，水冷雖然增加了冷卻水系統(tǒng)，但運(yùn)行環(huán)境良好;而風(fēng)冷的鼓風(fēng)機(jī)，熱量直接排至室內(nèi)，夏季室溫高達(dá)40 ℃以上，工業(yè)水處理站在每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)上加設(shè)通風(fēng)機(jī)及排風(fēng)管道，影響了機(jī)房的環(huán)境。因此，鼓風(fēng)機(jī)選型時(shí)宜選擇水冷式。

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，污水處理廠風(fēng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲大小直接關(guān)系到工作人員的工作環(huán)境，影響其工作效率。每座污水廠選擇的鼓風(fēng)機(jī)類型有所不同，設(shè)計(jì)形式多種多樣，關(guān)鍵是要綜合考慮多方面因素，圍繞聲源、傳播途徑和受主三個(gè)基本環(huán)節(jié)，采用切實(shí)可行、有針對(duì)性的方法，設(shè)計(jì)一套完整的供氣系統(tǒng)，保證污水廠的安全運(yùn)行，同時(shí)創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。

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