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一種治理高爐助燃風(fēng)機(jī)噪聲的方法

文檔作者：張中霞張野郝民杰文檔來(lái)源：河南省科學(xué)院地理研究所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月13日
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2017年2月第1期一種治理高爐助燃風(fēng)機(jī)噪聲的方法——張中霞張野郝民杰·33·
一種治理高爐助燃風(fēng)機(jī)噪聲的方法
張中霞張野郝民杰
(河南省科學(xué)院地理研究所，河南鄭州450052)
[摘要] 介紹了某鋼鐵廠高爐助燃風(fēng)機(jī)組產(chǎn)生噪聲的原因、治理方法及治理效果。
【關(guān)鍵詞] 高爐助燃風(fēng)機(jī)；噪聲源；擴(kuò)張室、阻性消聲器、消聲量
[中圖分類號(hào)3 X793 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B [文章編號(hào)]1008—5122(2017)叭一0033一02
A Method of Controlling Noise of the Blower for Blast Furnace Combustion
ZHANG Zhong—xia，ZHANG Ye，HAO Min-jie
Abstract：The causes，control method and control effect of the noise of blowers for blast furnace combus—
tion in a steel plant are introduced in the paper．
Key words：blower for blast furnace combustion；noise source；expansion chamber；dissipative silencer；a—
mount of noise elimination
0 弓I吾
助燃風(fēng)機(jī)是鋼鐵廠高爐運(yùn)行的主要送風(fēng)設(shè)備，
但是在其工作時(shí)，產(chǎn)生了相當(dāng)大噪聲。在正常工作
環(huán)境下，噪聲允許值不超過(guò)85 dB(A)，而助燃風(fēng)機(jī)
產(chǎn)生的噪聲遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出該值。助燃風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲在
風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)發(fā)生反射、折射、透射和衍射遍及整個(gè)廠
房，直接影響現(xiàn)場(chǎng)工作人員的聽(tīng)覺(jué)，嚴(yán)重污染工作環(huán)
境。本文探討安鋼集團(tuán)某高爐配套的高壓助燃風(fēng)機(jī)
在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生噪聲的原因，并根據(jù)多年對(duì)風(fēng)機(jī)
噪聲的治理經(jīng)驗(yàn)，做出改進(jìn)的降噪設(shè)計(jì)。
1風(fēng)機(jī)噪聲源
風(fēng)機(jī)是噪聲污染面積最廣的通風(fēng)設(shè)備。它由電
機(jī)拖動(dòng)風(fēng)機(jī)葉片高速旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生風(fēng)量和風(fēng)壓。
日常生產(chǎn)中也有很多地方的通風(fēng)設(shè)備都用它，所以
說(shuō)它是頭號(hào)噪聲污染源。風(fēng)機(jī)噪聲分為空氣動(dòng)力性
噪聲、機(jī)械性噪聲和電機(jī)的勵(lì)磁聲。
1．1空氣動(dòng)力性噪聲
空氣動(dòng)力性噪聲由周期性的旋轉(zhuǎn)排氣噪聲(葉
【收稿日期】2016—11—25
【作者簡(jiǎn)介】張中霞(1975一)，女，河南鶴壁人，大學(xué)本
科，工程師，主要從事環(huán)境保護(hù)工作。
片噪聲)和渦流噪聲組成。
1．1．1 旋轉(zhuǎn)噪聲
當(dāng)葉片運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，周期性地不間斷地?cái)D壓空氣，使
得氣體分子在葉輪周圍產(chǎn)生速度和壓力脈動(dòng)，并以聲
波的形式向葉片輻射，這樣就產(chǎn)生了周期性排氣噪聲。
1．1．2 渦流噪聲
渦流噪聲又稱湍流噪聲，葉片在高速旋轉(zhuǎn)的同
時(shí)，將會(huì)在它的表面形成大量的氣體渦流，當(dāng)這些氣
體渦流在葉片界面上分離時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生渦流噪聲。
1．2機(jī)械噪聲
機(jī)械噪聲則是由于機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不可能絕對(duì)平衡
所產(chǎn)生的振動(dòng)、摩擦噪聲。電機(jī)噪聲主要是冷卻風(fēng)
扇和夾雜機(jī)械和電磁的噪聲。
離心風(fēng)機(jī)外殼都是用鋼板焊接的，高速氣流沖
擊殼壁時(shí)，輻射出來(lái)的噪聲更強(qiáng)烈。治理時(shí)不容忽視。
2 治理方法
安鋼集團(tuán)永通鑄管有限公司高爐上兩臺(tái)高壓助
燃風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)型號(hào)為9—19一Nol6D，風(fēng)量50995 m3／h，全
壓15425 Pa。其運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲值高達(dá)109 dB(A)，
108．5 dB(C)，此噪聲既污染了工作環(huán)境，又污染了
廠區(qū)環(huán)境。如果采用常規(guī)治理方法，既要達(dá)到不影
響生產(chǎn)，又要降低造價(jià)，并取得40 dB(A)以上的消
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
·34· 有色冶金節(jié)能口設(shè)備節(jié)能
聲量幾乎是不可能達(dá)到的。筆者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，巧
妙地利用了聲學(xué)原理，完成了一項(xiàng)成功的設(shè)計(jì)。
2．1 常規(guī)治理方法
使用隔聲罩控制噪聲，既要降低風(fēng)機(jī)和電機(jī)噪聲
又要散熱并取得40 dB(A)以上的降聲量就非常困難。
2．1．1 計(jì)算隔聲罩的隔聲量
隔聲量計(jì)算式?：
TL=13．519m+13+AR(dB) (1)
式中：兒——隔聲罩的理論隔聲量，dB；
m——隔聲罩的單位面積質(zhì)量，kg／m2(本設(shè)計(jì)
單位面積質(zhì)量選45 kg／m2)；
△尺——附加隔聲量，本設(shè)計(jì)選5 dB。
將數(shù)值代入式(1)
TL=13．51945+13+5=39．5 dB(A)
而在不漏聲時(shí)，實(shí)際隔聲量與隔聲罩的內(nèi)表面
吸聲量有關(guān)，應(yīng)按公式(2)計(jì)算：
TL實(shí)=TL+Lga (2)
式中：兒立——隔聲罩的實(shí)際隔聲量，dB；
o——內(nèi)表面平均吸聲系數(shù)，采用最好的超細(xì)
吸聲棉為0．6。
則計(jì)算有：TL章=39+Lgo．6=37．8 dB。
2．2．2計(jì)算消聲器消聲量
風(fēng)機(jī)的進(jìn)出風(fēng)口消聲器采用阻性消聲器，消聲量
的大小由長(zhǎng)度來(lái)決定，消聲器消聲量計(jì)算式為舊1：
AL=咖(a0)PISL (3)
式中：△L——消聲器消聲量，dB；
西(a0)——消聲系數(shù)，一般取1，大了會(huì)出現(xiàn)
上限失效頻率；
￡——消聲器長(zhǎng)度，m，(按3 m設(shè)計(jì))；
P——通道截面周長(zhǎng)，m；
Js——通道截面面積，m2。
代入公式(3)：AL=1×3／0．1=30 dB。
要想使用消聲器達(dá)到40 dB(A)以上的降聲量
必須將消聲器做到4米以上。
由此可見(jiàn)按常規(guī)做法無(wú)法實(shí)施：消聲器長(zhǎng)度增
大阻力損失將會(huì)增加，風(fēng)機(jī)的性能下降；隔聲罩過(guò)于
笨重，影響風(fēng)機(jī)電機(jī)檢修；散熱消聲器和隔聲罩的隔
聲量要相互匹配，這樣消聲器的體積就會(huì)過(guò)大，相應(yīng)
的投資、阻力都很大，占地面積也不容忽視。
2．2新型設(shè)計(jì)思路
為取得40 dB(A)以上的消聲量，利用原有風(fēng)機(jī)
房的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行增設(shè)改造：在設(shè)置風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)VI的
風(fēng)機(jī)房墻外三面和頂部分別安裝隔聲板組塊，并在
風(fēng)機(jī)房墻上開(kāi)洞，使風(fēng)機(jī)房和隔聲板組塊圍成的空
間相通，將兩個(gè)阻性進(jìn)風(fēng)消聲器安裝在風(fēng)機(jī)房?jī)蓚?cè)，
隔聲板圍成的空間和風(fēng)機(jī)房之間形成了兩個(gè)擴(kuò)張
室，相當(dāng)于安裝了一個(gè)阻抗復(fù)合消聲器。其優(yōu)點(diǎn)是：
省去隔聲罩的投入，減少了投資，從阻性消聲器和擴(kuò)
張室進(jìn)人冷風(fēng)冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)后，變成熱風(fēng)被送人了
高爐，節(jié)省了能源。
3計(jì)算消聲量
3．1擴(kuò)張室消聲量
計(jì)算公式為口1：
AL=1019[1+1／4(m阜1／m)2] (4)
式中：m——擴(kuò)張比，取20。
代人上式為：
AL=10Lg[1+1／4(20+1／20)2]=20 dB
3．2 阻性消聲器消聲量
計(jì)算消聲量公式如下(長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為2 m)：
AL=2q,o(L／b) (5)
式中：西0——消聲系數(shù)，一般取1；
L——消聲器長(zhǎng)度，m，取2 m；
6——消聲器通道寬度(設(shè)計(jì)為0．1 m)。
代入上式△￡=2×1×2／0．1=40 dB
阻性值和抗性值=20+40=60 dB。
通過(guò)以上粗略驗(yàn)算，消聲器的降噪效果足以滿
足設(shè)計(jì)要求。
4治理后效果
根據(jù)噪聲對(duì)人體的危害程度和對(duì)環(huán)境干擾的程
度國(guó)家分別制定了各種場(chǎng)合的噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)。
GB87--85“工業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范”中規(guī)定：生產(chǎn)車
間及作業(yè)場(chǎng)所8小時(shí)以內(nèi)不能超過(guò)90 dB(A)，對(duì)新
建企業(yè)要求為85 dB(A)。安鋼環(huán)保監(jiān)測(cè)站測(cè)試結(jié)
果為：風(fēng)機(jī)房外噪聲值降低到67 dB，符合設(shè)計(jì)及廠
區(qū)噪聲要求。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 馬大猷．噪聲與振動(dòng)控制工程手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工
業(yè)出版社，2002．
[2] 阮貞友，等．噪聲控制實(shí)用技術(shù)[M]．北京：冶金工業(yè)
部冶金安全教育指導(dǎo)站出版，1987：209．
[3] 楊紅偉，等．噪聲控制新技術(shù)與消聲器設(shè)計(jì)選用及質(zhì)
量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)用手冊(cè)[M]．北京：北方工業(yè)出版
社，2006：549．

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