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  • 09-20
    2019

    【案例分析】高洁净度环境噪声治理简析——以某食品行业车间噪声为例

    噪声危害的话题在职业健康中越来越被关注,车间生产线噪声治理一直是工业企业噪声治理的难题。企业EHS为了一线工人的职业健康费尽心思,然而从降噪技术上来看,对有非常高洁净要求的食品、医药企业来说,治理的难度主要集中在降噪工程措施必须满足其卫生要求,因此降噪工程中普遍使用的多孔吸声材料无法完全在这些行业使用。以某食品厂为例,因生产工艺的特殊性,生产线的设备非常多,声源复杂。主要噪声区域为两条生产线:经过现场测量,其中一条生产线主要噪声源为脱模机和震动皮带,脱模机的噪声可达110dB(A);另一条生产线的噪声主要来源于原料颗粒撞击漏斗、管路等产生的高频噪声,其噪声超过90dB(A)。多源噪声在车间内不断被反射形成很强的混响噪声,加上空间局促,声环境非常恶劣。GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》规定,连续接触噪声8小时的噪声限值为85dB(A),因此本次改造*大的降噪量为25dB(A)。从声学角度来看,成功降低25dB(A)意味着近乎五个能量级别,而对于该行业的另一个标准——清洁度来说,此次噪声治理也面临着新的挑战。从材质上看,一般的纤维性吸声材料不能满足卫生要求,需要重新选材;结构设计也须方便清洗,不能有清洁死角,抑菌材料更佳;施工安装上不能有切割、焊接等操作,降低施工风险。采取的主要降噪措施如下:1.生产线中的下料斗噪声和管路噪声,采用公司专利技术——耐磨抗冲击阻尼涂层技术,有效降低碰撞噪声;2.对生产线中皮带运输过程中的振动噪声源和脱模机,安装减振装置和隔声罩;3.包装区进行隔声改造,安装隔声门、隔声板和吸声板,加强密封。为了解决对洁净度的特殊要求,我们采取了相应的办法:不锈钢均采用304食品级;隔声罩结构上设计成便于拆装、清洁,加强密封;采用公司*新专利技术的吸声结构,实现可擦洗,清洁简单。    此外,本次改造过程中对施工的要求也十分严格,现场采用的施工手段及技术都需满足易清洁及安全两个标准。经过三个月的精心设计及施工,各区域内的噪声均达到85dB(A)以下的标准要求,一线工人对现场的声环境纷纷表示认可,同时在整个生产操作流程上也尽可能的保留了工人原有的生产习惯,几乎没有对现场生产效率产生任何影响。    通过技术攻关,我们的降噪效果和工程质量得到食品企业的高度认可。该项目的成功也为我们在特殊领域降噪工程的开展提供了非常宝贵的经验,使我们坚信专注于减振降噪技术的研发,必定能让我们走的更深更远。     搜狐体育直播环境,让企业免除噪声危害!
  • 09-09
    2019

    【案例分析】水泥厂地理环境不利,如何进行综合降噪?

    某水泥厂三面环山,厂区内设有两条每天总产量上万吨的水泥熟料干法生产线,其工艺上的立式和卧式磨机(原料磨、煤磨、生料磨等)、各式除尘系统、物料输送或提升设备、矿山粉碎设备、篦冷风机、空压机、冷却塔、余热发电设备、水泵、罗茨风机、高空排气烟囱、成品运输的卡车罐车等等噪声源,使得厂界噪声超标5.6~21dB(A),居民区噪声超标5~7dB(A),不符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中的2类声环境功能区标准,造成厂群矛盾;同时还使得工作岗位噪声不满足《工业企业噪声控制设计规范》(GB50087-2013),影响员工职业健康。 水泥厂噪声分析1 、厂区环境情况本案例中水泥厂生产线位于山脚下,东南北三面环山,总体上呈东北到西南走向,矿山区域位于厂区的北侧,居民区处于厂区西南侧和南侧,其中西南侧居民区距离厂界约130m,且地势高出主厂区地面约15-20m,夜间噪声值约为55-57dB(A),超标5~7 dB(A)。南侧居民由于距离产线较远,夜间噪声在50 dB(A)以下,不予考虑。东南北三面环山这种地理环境容易造成声波的反射,引起回声;居民区处于高位,厂区内噪声传播受障碍物引起的衰减和地面效应引起的衰减变弱,高空排放噪声影响变大,从而加大了噪声治理的难度。2、水泥厂的噪声分布情况噪声污染是水泥厂中仅次于粉尘污染的环境问题,按照水泥生产的工艺来统计,几乎所有的首要作业地点都存在噪声源,部分设备在工作时噪声往往可以超过115dB(A),大大超过了国家标准规定的低于85dB(A),加之这些设备工作时常常是24小时,常年累月下来,对生产区域内职工及厂界周边环境产生很大的噪声污染。图1  新型干法水泥生产工艺流程图   注:图中红色三角区域为噪声点。根据图1可知,按照工艺流程,在原料开采、生料制备、熟料煅烧、水泥制成以及水泥装运和煤粉制备等区域都存在大量的噪声源,统计如下:表1  水泥厂主要设备噪声统计表 上述噪声源或体积巨大(如磨粉设备、篦冷风机群、冷却塔等),或位于高处(如矿山破碎机、熟料库顶部除尘风机、水泥库顶除尘风机、水泥库中层除尘风机等),整个厂区噪声呈现出声源多,声级高,频带宽,呈立体分布的特性。此外,与上述设备相连接的各种物料输送和气体输送管线、各类风机排风烟囱等,再次加强了立体分布和高空排放的格局。同时上述各噪声源使得多处工位噪声超过了国家规定的85dB(A)标准,引发员工职业健康问题。3、噪声产生的原因及噪声特性水泥厂噪声基本可分为三种类型:? 空气动力性噪声。是指因空气流动或物体在空气中运动引起空气产生涡流、冲击、或者压力突变导致空气扰动而形成的噪声。如篦冷风机、压缩机、各排气放空烟囱等,这种噪声频率较高,听起来特别尖锐难过。? 机械性噪声。机械设备是产生这类噪声的根本噪声源。在碰击、冲突、压力脉动和交变应力的激发下,机械壳体、管壁、轴承、齿轮等发作振荡,辐射出噪声。这种噪声随着转速、碰击、冲突等的增大而加重。? 电磁性噪声。在电机、电器元件或设备中,因为电流和磁场的改变,在构件之间的空气隙中发作交变电磁力或磁致伸缩等现象,引起电枢、壳体和铁芯等构件的振荡而发出噪声,如电机和变压器发作的嗡嗡声。以立式煤磨机为例,其噪声有物料和旋转磨辊磨盘之间的摩擦引起的机械噪声、电机噪声和减速器噪声等,虽其噪声相比卧式球磨机低,但由于其一般是露天布置的,对其周边的环境噪声影响较大。图2 立式磨粉机剖视图图3  立式磨粉机噪声频谱柱状图(5m外)立式煤磨机是一种稳态的噪声源,噪声的强弱不随时间的变化而变化。其5m外的噪声频谱情况如图3,噪声峰值出现在1000Hz处,频谱呈中间高两头低的趋势,从250Hz~2000Hz噪声值均超过70dB,2000Hz以后,随频率增加,声压级开始衰减,其衰减量每倍频程为10分贝左右,声波整体上以中高频噪声为主,且声源体积较大,噪声辐射范围广。通常情况下可采用声屏障(或隔声房)以及阻尼措施实行降噪。对于数量众多的风机设备,以水泥袋装区域的移动式除尘器为例,其样式见图4,设备位于室内,单台运行时在除尘器附近测得噪声可以达到90.4dB(A),噪声频谱见图5。图4  移动式除尘器现场图片图5  移动式除尘器频谱柱状图从上图可以看出,这种除尘风机的噪声主要是以中高频噪声为主,现场感觉比较刺耳。风机噪声一般来说主要是风口的空气动力性噪声和风机本体的机械噪声为主,但从现场勘测的情况来看,由于风机排风口已经加装了排风消声器,故而风机本体的机械噪声明显比排气噪声还要大,因此对于厂区内众多的除尘风机、罗茨风机、篦冷风机、空压机以及各种离心风机等等,不单单仅考虑风机的排风烟囱口噪声引起的噪声高空排放问题,还要充分考虑风机设备本体的机械噪声。对于风机噪声,通常可以采用隔声罩、声屏障和消声器等措施进行治理,同时还需要充分考虑设备的通风散热以及压力损失等问题。 水泥厂降噪技术难题1、噪声源的排查和判断问题目前水泥厂朝着大型化、自动化方向发展,对噪声的控制提出了更高的要求。一方面,降噪措施需要更有针对性。由于水泥厂噪声设备众多,每种噪声源噪声值以及频谱特性不同,各噪声源的体积不同,所处的空间位置也不一样。所以每个噪声源对厂界和居民区,或者对厂区内的岗位噪声的贡献也不一样,即使同样的两台噪声设备,但由于它们所处的环境不一样,其降噪方式也非常有可能是不一样的。另一方面,降噪工程要讲求经济性。降噪措施必须围绕着降噪目标进行,采取的降噪措施不能过于保守,过于保守的降噪手段,势必会导致工程量的增加,从而增加降噪费用,这在经济上是不划算的。而且降噪任务是有期限要求的,不能提供漫长的工期将项目分批次完成,所以在噪声达标的同时,还必须考虑到降噪工程的经济性。所以这就需要对噪声源进行仔细地排查,从噪声源的空间位置,噪声值的大小、声波频谱特性,声波传播路径等诸多方面综合考虑,需要判断哪些噪声源需要加强治理措施,哪些可以减弱,哪些可以不用治理。噪声源影响判断是一项非常复杂的工作,需要考虑各建筑物对声波的反射和衰减,以及各噪声源的相互叠加等等,目前一般是通过专业的噪声预测分析软件辅助完成。2、大管径含尘气体排放噪声治理问题水泥厂的主要噪声之一就是风机噪声,其中一些除尘风机末端尾气都是高空排放的,这些气流即使通过了除尘器的处理,但是仍然还是裹挟着一些不同粒径的粉尘。目前降低气体高空排放的措施一般都是在管道上加装消声器,消声器的种类有阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、扩散型消声器、微穿孔板消声器等等。传统的阻性消声器利用多孔吸声材料实现消声作用,短时间内可能效果明显,但是时间一长气流中的粉尘会堵塞阻性消声器中的多孔吸声材料,会导致消声功能锐减。抗性消声器一方面消声频带比较狭窄消声效果有限,另一方面需要增加扩张比,而水泥厂的排气烟囱很多都是大管径低流速的,消声器体积过大,会对结构安全造成威胁。其余的消声器类型,例如微穿孔板消声器、小孔喷注型消声器、多孔扩散型消声器等等,*终都会有小孔被堵塞的风险,要么会导致消声量的降低,要么会加大系统的压力损失,都不能根本解决问题。所以需要设计一种能适应粉尘环境的排气消声器,其消声量衰减缓慢,并能实现清洁保养,彻底解决含尘气体排放噪声的问题。  水泥厂噪声预测分析及治理措施1、CadnaA噪声预分析软件的应用CadnaA是由德国Datakusitc公司开发的一套全球领先的环境噪声预测软件,用于计算,显示,评估及预测噪声影响。CadnaA软件中已经嵌入了众多的预测标准及相关规范,在工业噪声预测方面,CadnaA预测软件计算原理源于ISO 9613- 2: 1996《户外声传播的衰减的计算方法》,经国家环保总局环境工程评估中心认证, 该软件理论基础与HJ 2.4-2009《环境影响评价导则——声环境》要求一致。 图6  CadnaA软件模拟本项工程采用整厂范围内的软件建模分析,精确评估预测各噪声源对附近岗位,对厂界处,对居民区的噪声影响,据此细分各工程阶段,并不断修正更新原模型,稳扎稳打的顺利完成各阶段成果。 噪声综合治理的实施本项目有三大降噪目标:?实现居民区达到《声环境质量标准》(GB3096-2008)中2类声环境功能区标准,即区域昼间噪声≤60dB(A),夜间噪声≤50 dB(A);?实现厂界噪声满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中的2类声环境功能区标准,即区域昼间噪声≤60dB(A),夜间噪声≤50 dB(A);?实现岗位噪声满足《工业企业噪声控制设计规范》(GB50087-2013)中85 dB(A)的要求,确保职工劳动安全。围绕着降噪目标,降噪措施可分为如下几种:1、已经位于室内的噪声源,可加强房间的门、窗的隔声性能,加强墙面的进风消声系统,增加室内吸声系数,从而实现室内声源不影响室外。例如,篦冷风机群位于风机房内,但是房间墙体上都是不同的采风窗洞,室内噪声可无阻碍扩散到室外,而中央控制大楼都距离篦冷风机房较近,直接受影响。在措施上可以更换普通门窗为专业隔声门窗,在室内墙壁上增加吸声层,并在墙体上安装足够消声量的通风消声百叶,实现空气进入噪声截留,从而实现篦冷风机房外噪声的降低。这些降噪措施也适用于卧式磨机房、空压机房等等。2、对于位于室外地面的噪声源,可根据所需降噪量的大小,选择使用隔声罩(或半封闭式隔声罩),声屏障,阻尼包扎减振、采风口加装进风消声器。例如,露天的立式煤磨机可以在其壳体上采用阻尼包扎技术,降低壳体辐射的噪声;然后在附近建造吸隔声屏障,充分利用其周围建筑物,连成整体声屏障样式,从而使得屏障阴影区内噪声值低于岗位噪声限值。对于大型循环风机,可以采用阻尼包扎+电机隔声罩的形式实现降噪。3、对于高空噪声源,可以采用隔声罩、消声器等降噪措施。例如,水泥库顶的除尘风机、熟料库顶除尘风机,预热塔顶部的预热风机等等,可以采用隔声罩(或半封闭式隔声罩);对于高噪声风机的高空排气口,可以加装排风消声器,降低高空排放。 结语通过噪声治理,改善工作区域的环境和厂区周围的生活环境,是利国利民和保证水泥企业可持续发展的重要保障。各水泥生产企业也应对噪声污染的状况引起重视,并应进行必要的投资,以适应现代化文明生产的需要。噪声污染“防大于治”,可将声学顾问服务引入到工业企业中,对新建的水泥企业,落实环保三同时制度,应充分考虑到噪声的防治方案进行合理的布局,节约后期降噪成本,不留隐患;对生产期的水泥企业,掌握企业噪声全貌,**识别出噪声源,提出针对性强的降噪措施,使企业噪声污染可控、可治,降噪效果有保证费用有预期。由于篇幅有限,本文只对水泥厂的建模和降噪措施进行了简单描述,后期将采用专题形式分期论述。
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