目前影響工人健康、嚴重污染環(huán)境的十大工業(yè)噪聲源,它們是風機、空壓機電機、柴油機、織機、沖床、圓鋸機、球磨機、高壓放空排氣以及鑿巖機。
這些噪聲源設備,普遍使用于各工業(yè)部門,產(chǎn)生的聲級高,影響面大。我國在控制這些噪聲問題方面,雖已積累了相當豐富的經(jīng)驗但仍存在許多實際問題,尚待研究解決。
風機、空壓機的消聲器,國內(nèi)目前已有較成熟的系列產(chǎn)品。但是在大型消聲器,尤其是耐腐蝕、防塵埃、耐水氣等特殊類型的消聲器方面,尚有許多工作需要深入進行。低噪聲風機雖有一些產(chǎn)品出現(xiàn),但這方面的工作,在我國也僅僅算是一個開端。
電機噪聲的系列消聲隔聲罩,在我國也已有生產(chǎn),但對于大型電機的降噪,以及從聲源上降低電機的噪聲,也尚待進一步深入下去。
在石油輸送管道系統(tǒng)以及其它一些地方,大型柴油機噪聲問題仍然嚴重存在,需要解決。研制隔聲性能與散熱性能元氣優(yōu){帶高效消聲器}、使用方便的隔聲罩,是問題的關鍵。
近些年來,我國在有梭織機噪聲控制上已取得許多經(jīng)驗。不少單位采取各種措施,在單機上可獲得10dBA的降噪效果。問題在于這些技術措施目前尚很難全面推廣。深入對已取得效果的各項措施進行分析、篩選和改進,并探討控制織機噪聲危害的其它途徑,是當務之急。
沖床噪聲的產(chǎn)生機理及控制途徑,近十多年來,在國內(nèi)有了一些新的突破。沖床噪聲影響面大,但目前國內(nèi)只有少數(shù)一些地方開展了降噪工作,許多實際問題尚待解決。
圓鋸機產(chǎn)生的噪聲一般在100dBA以上.木材加工行業(yè)發(fā)生的斷指事故,常與此噪聲密切有關.國內(nèi)自八十年代以來,對圓鋸機降噪進行了較系統(tǒng)的研究,其結果表明,通過對鋸片開適當?shù)臏p振槽,在鋸片上貼阻尼片以及對機組施用隔聲罩待綜合措施,可導致圓鋸在工作時整機噪聲的明顯降低.
對于球磨機噪聲,目前國內(nèi)有一些部門采用橡膠襯板的方法,或對球磨機筒體采用阻尼隔聲層包扎方法,或對球磨機施用隔聲罩方法來降噪,取得一定的效果.但同樣在使用上,仍然存在不少問題,值得探討解決.
對于高壓放空排氣噪聲,目前,國內(nèi)多采用多孔擴散消聲器或小孔消聲器.多孔擴散消聲器是根據(jù)氣流通過多孔裝置擴散后速度降低的原理而設計的制造的一種消聲器.小孔消聲器是根據(jù)移頻原理設計制造的一種消聲器.這兩種消聲器對降低高壓放空排氣噪聲都很有效.目前國內(nèi)已有這方面不同規(guī)格的產(chǎn)品.值得深入做的工作是,在調研已有相當數(shù)量成功的消聲器的基礎上,將此類型消聲器的設計工作進一步規(guī)范化.
風動鑿巖機噪聲在礦山井下高達120dBA,甚至更高,對操作工人危害很大.其噪聲頻譜較寬,主要呈中低頻性.主要噪聲源是:
⒈排氣噪聲;
?、不钊矒翕F尾及釬頭撞擊巖石產(chǎn)生的撞擊聲;
?、筹L動鑿巖機零部件間的撞擊、磨擦以及機件振動所產(chǎn)生的機械性噪聲。其中排氣噪聲為主要成分。
解決風動鑿巖機噪聲的途徑在于,研制高效的排氣消聲器,并對機械性噪聲采取有效的減振阻尼措施。對于多機鑿巖臺車,應設隔聲操作室。
本文逐項評述了上述噪聲源產(chǎn)生噪聲的機理、控制方法、目前所達到的水平以及存在的問題。
隨著信號分析處理技術、聲強測量技術在我國獲得深入應用以及新型降噪材料和新型噪控裝置的不斷出現(xiàn),上述十大工業(yè)噪聲源的控制水平在九十年代可望進入更高的層次。
一.風機噪聲及其控制技術
風機噪聲的頻譜是復合譜,是葉片通過頻率與寬帶空氣動力性噪聲成分的迭加。葉片通過頻率由下式確定:
fn=Nbn/60赫
式中:
B-----葉片數(shù)
N-----通風機的轉數(shù),轉/分
n-----諧音序數(shù):n=1(基頻),n=2(第二諧音)
風機噪聲的聲級,不僅與其風機的結構形式有關,而且還同其工作狀態(tài)(由全壓和風量決定)有關。不同系列、不同型號的風機,其聲級是不一樣的。同一風機,在不同工況下,其聲級也是不同的。風機工作在最高效率點時,聲級往往取量低值。
為了更好表征風機的噪聲性能,出現(xiàn)了比A級這個概念。比A聲級是指通風機在單位流量(1米/分)和單位全壓(1毫米水柱)下所產(chǎn)生的A聲級。同一風機在不同工況下的比A聲級是不同的。在最高效率點上,比A聲級取量低值。不同系列的風機在額定工況下的比A聲級表征了該系列風機噪聲級的高低和產(chǎn)品質量的優(yōu)劣。所以目前國內(nèi)外多采用比A聲級作為風機噪聲的限值指標。同一系列不同型號的風機,其比A聲級大體相近。風機加工精度愈高,氣動性能愈好,比A聲級愈低。
一般來說,前向葉片離心風機,其比A聲級低于2dBA;后向板型葉片離心通風機,低于30dBA機翼型葉片離心風機,低于25dBA;軸流通風機,低于38bBA。在不同工況下,通風機噪聲的聲級由下式確定:
LA=LSA+10LgQPdBA
式中:
La----風機進氣口(或出氣口)的A聲級,dBA;
Lsa----風機進氣口(或出氣口)的比A聲級,dBA;
Q----風量,米3/分;
P----風機全壓,毫米水柱.
控制風機噪聲的常用方法是在風機的進、出口處安裝阻性消聲器。對于有更高降噪要求的場合,可以采用消聲隔聲箱,并在機組與地基之間安置減震器。采取上述方法,一般可獲得明顯的降噪效果。
國內(nèi)現(xiàn)已有許多噪聲控制設備廠,可提供各類風機的消聲噪器、消聲隔聲箱及減震器。風機的噪聲問題,從技術上來講,在我國基本上已可得到有效的控制,而且低噪聲風機也已開始出現(xiàn)。
但是,對于有特殊要求的風機消聲器,如要求防水、防潮、耐高溫或防塵等,尚有許多研究工作值得開展。
二.空壓機噪聲及其控制技術
空壓機也是量大面廣的通用機械產(chǎn)品,廣泛應用于機械、礦山、冶金、化工及建筑等部門。它產(chǎn)生的噪聲級高,影響面寬,也已成為危害工人健康和污染環(huán)境的重要噪聲源之一。從生產(chǎn)制造部門來說,解決空壓機噪聲問題可進一步提高產(chǎn)品質量和競爭能力,從使用部門來講,解決空壓機噪聲問題,可大大有助于改善環(huán)境和減少工人受噪聲的危害。
空壓機噪聲需要控制,而且現(xiàn)在國內(nèi)也已有較成熟的辦法來控制它。
空壓機的噪聲是由氣流噪聲(主要通過進、排氣口向外輻射)、機械運動部件撞擊、磨擦產(chǎn)生的機械性噪聲以及包括電動機或些油機所產(chǎn)生的噪聲組成。
一般固定用的容積式壓縮機,周期性的進、排氣所引起的空氣動力噪聲是整機噪聲的主要成分。這種噪聲一般比機械噪聲高水平5∽10dBA。對于往復式壓縮機(容積式)。由于轉速較低,整機噪聲一般是低頻性;對于螺桿式壓縮機(容積式),轉速較高,整機噪聲一般是呈中、高頻性;而由柴油機驅動的移動式壓縮機,柴油機的噪聲則是主要噪聲源,其噪聲一般為低、中頻性,而且它的噪聲級遠遠超過壓縮機本身的噪聲。
在我國,移動式以排量6、9、12米3/分和固定式L型10、20、40米3分六種產(chǎn)品在各廠礦企業(yè)得到廣泛的應用。因此考慮解決這六種產(chǎn)品的噪聲問題,將在相當程度上解決了空壓機的噪聲問題。當然,在這六種產(chǎn)品上施用的有效噪聲控制措施,也完全適用于其它排量的空壓機,并且同樣可取得滿意的效果。
未加降噪措施,固定L型往復式空壓機(排量10、20、40米3/分),離機組1米處,噪聲級為88∽95dBA;螺桿式空壓機(排量10、20米3/分),離機組1米處,噪聲級為95∽105dBA;移動式空壓機(排量6、9、12米3/分),離機組1米處,噪聲平均為100∽105dBA。