羅茨鼓風(fēng)機房的噪聲處理

張威鋒，樊德強

(1.濟南鐵路局節(jié)能環(huán)保監(jiān)測站，山東 濟南 250001; 2.廣州擎華環(huán)保科技有限公司，廣東 廣州 510665)

1 情況簡介

某塑料新技術(shù)有限公司是知名合資企業(yè)，公司從事的是新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，具有廣泛的發(fā)展前途。該企業(yè)空壓機機房和鼓風(fēng)機房位于廠房北面偏東方位。機房北面約50 m為一家工廠、東面廠區(qū)外約40 m為居民樓?？諌簷C房共有3組羅茨鼓風(fēng)機。目前其排氣口排放的熱氣經(jīng)簡易吸聲風(fēng)道口對空排放?？諌簷C房正常運行時，實測機房內(nèi)噪聲89(93)dB(A)，門口處的噪聲在92(103)dB (A)上下。羅茨鼓風(fēng)機房在廠界北側(cè)，共四組羅茨鼓風(fēng)機，羅茨鼓風(fēng)機正常運行時，實測機房內(nèi)噪聲85(100)dB(A)，門口處的噪聲在87(97)dB (A)上下。東側(cè)對面居民住房處的噪聲及北面廠家的噪聲均超過國家GB12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》3類區(qū)規(guī)定［晝間65 dB (A)，夜間55 dB(A)］，具體監(jiān)測點及結(jié)果見圖1、表1。為保證居民的正常生活，對此采取了相應(yīng)的噪聲治理措施［1－2］。

圖1 噪聲監(jiān)測點

經(jīng)過對現(xiàn)場的實地勘察和監(jiān)測，對該新技術(shù)有限公司的空壓機房及真空羅茨鼓風(fēng)機房噪聲源的實際情況有了較為深入的了解。受建設(shè)單位委托，在現(xiàn)場調(diào)查和監(jiān)測的基礎(chǔ)上，完成了該單位機房噪聲控制設(shè)計方案及項目施工。

2 噪聲解決措施

通過上述對噪聲源的分析，及對現(xiàn)場實測，噪聲源有三，即車間和兩個機房。單獨的車間噪聲就超標，因此若只處理兩個機房噪聲幾乎不可能完全達標。機房噪聲中主要是較強的中、低頻噪聲，其中低頻噪聲超過100 dB(A)，是導(dǎo)致環(huán)境噪聲超標的主要原因。由于空壓機的整體通風(fēng)散熱效果對降噪設(shè)備的阻力損失極為敏感，故空壓機鼓風(fēng)機的噪聲治理重點就是高降噪量的要求與空壓機本身散熱性能的低阻要求這對矛盾的統(tǒng)一，并尋求一個合理的平衡點。在此基礎(chǔ)上考慮結(jié)構(gòu)避震、整體吸聲、日常維護等一系列其他因素。

依據(jù)現(xiàn)場的測試結(jié)果，按照現(xiàn)有位置關(guān)系及噪聲傳播衰減規(guī)律推算，要保證環(huán)境噪聲達到噪聲標準的規(guī)定，就要求消聲設(shè)備提供20～25 dB (A)的降噪量。

空壓機鼓風(fēng)機的噪聲主要通過排氣口、進風(fēng)口及空壓機的外殼向周圍環(huán)境輻射，其中排氣口的噪聲最強，設(shè)備基座原來沒有減震造成非常嚴重的低頻震動噪聲，其他噪聲亦非常嚴重，本方案重點考慮有效地降低機房向外輻射的低頻噪聲控制［3］。

按照空壓機鼓風(fēng)機正常運行通風(fēng)散熱的要求，噪聲治理措施既要切實可行，又要保證治理效果。為此，根據(jù)工程實際經(jīng)驗，在不改變空壓機鼓風(fēng)機各項工作參數(shù)的前提下，建議采用噪聲治理方案分以下幾步進行:

(1)根據(jù)空壓機噪聲的主要聲源之一是機房外排空氣動力性噪聲，采用消聲措施對其進行控制，即在空壓機房的排風(fēng)口安裝排氣消聲器以降低排風(fēng)噪聲。

(2)考慮到空壓機鼓風(fēng)機振動向外輻射低頻噪聲這一情況，應(yīng)對空壓機鼓風(fēng)機房采取吸聲和隔聲措施，降低機殼輻射的噪聲，因此在機房安裝吸聲吊頂及吸聲墻面。

(3)為降低空壓機鼓風(fēng)機基礎(chǔ)振動向外界輻射的噪聲，空壓機鼓風(fēng)機底盤與支撐的基礎(chǔ)之間設(shè)計安裝有彈簧隔振器，效果較好。

(4)為減小空壓機鼓風(fēng)機本身的噪聲傳播，對空壓機設(shè)計安裝隔聲罩。為了保證空壓機的散熱效果，對隔聲罩加進排風(fēng)設(shè)計，即在空壓機的隔聲罩上加開進氣口和排風(fēng)口，排風(fēng)口加消聲器。

(5)對羅茨鼓風(fēng)機連接風(fēng)管道加裝避震喉，以減少管道震動發(fā)出的噪聲。

(6)隔聲是噪聲控制工程中常用的一種重要的技術(shù)措施之一。根據(jù)隔聲原理，采用隔聲裝置如隔聲罩，隔聲間和隔聲屏等，可有效隔離噪聲的傳播，使噪聲環(huán)境與安靜環(huán)境分離出來，這種方法稱為隔聲。本工程中，門窗是隔聲的薄弱環(huán)節(jié)，這是因為門窗結(jié)構(gòu)的隔聲性能比墻體差，門縫、窗縫也會漏聲。在設(shè)計中，按照“等透射”原理進行隔聲設(shè)計。也就是說，使通過墻體透過的聲能與通過門窗透過的聲能大體相同，即:

τ墻* S墻=τ門窗* S門窗即:

由此可得:

式中:τ墻，τ門窗——分別為墻和門窗的透射系數(shù);

S墻，S門窗—— 分別為墻和門窗的透聲面積;

TL門窗，TL墻——分別為墻和門窗的隔聲量［4－5］。

本方案將機房北面原有的門改成隔聲門，隔聲門采用內(nèi)外雙層鋼板，附貼阻尼層，內(nèi)填充吸聲材料組合而成。在門四周橫向和縱向縫隙處，用橡膠條密封。將機房原有普通鋁合金窗改成三層隔聲窗。

3 結(jié)果

本工程的噪聲源主要為羅茨鼓風(fēng)機運行時產(chǎn)生的空氣動力性噪聲、機械性噪聲及電磁噪聲、管道再生噪聲等，多為低頻噪聲，低頻噪聲93～103 dB(A)之間。安裝了隔聲罩后，鼓風(fēng)機產(chǎn)生的噪聲到達隔聲罩外降至80～90 dB(A)左右。另外由于風(fēng)機房四面墻的墻面和屋頂均做了吸聲處理，整個機房的門均采用隔聲門，窗采用三層隔聲窗，廠區(qū)北側(cè)、東側(cè)廠界噪聲降低到了65dB(A)以下。

改造前后，具體監(jiān)測結(jié)果見表1。

綜上可知，在采取了減振、隔聲、消聲、吸聲等措施后，工廠機房敏感邊界噪聲可以達到噪聲控制目標，符合國家標準要求。

表1 治理前后監(jiān)測點噪聲對比 LpA/dB

［1］ GB3096—2008，聲環(huán)境質(zhì)量標準［S］.

［2］ GB12348—2008，工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準［S］.

［3］ GBJ87—85，工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范［S］.

［4］ 蔡俊.噪聲污染控制工程［M］.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2011.139－142.

［5］ 智乃剛，蕭濱詩.風(fēng)機噪聲控制技術(shù)［M］.北京:機械工業(yè)出版社，1985.67－68，89－92，283－284.