鋼廠風(fēng)機(jī)降噪分析

【摘要】噪音污染是第二產(chǎn)業(yè)中一個(gè)較為常見(jiàn)的問(wèn)題，在工業(yè)污染狀況越來(lái)越嚴(yán)重的當(dāng)下，如何有效解決噪音污染，緩解第二產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境的污染影響是社會(huì)重點(diǎn)關(guān)心的熱門(mén)話題。本文的研究方向是針對(duì)鋼廠工業(yè)中的風(fēng)機(jī)一項(xiàng)，通過(guò)研討風(fēng)機(jī)降噪的方法，從而達(dá)成科學(xué)的降噪降污效果。

【關(guān)鍵詞】鋼廠;風(fēng)機(jī);降噪

噪音污染和光污染、金屬污染一樣并列世界三大污染之一，強(qiáng)烈的噪音不僅會(huì)刺激耳膜，影響到我們的聽(tīng)力，更嚴(yán)重的是過(guò)度繁雜的噪音會(huì)對(duì)我們的血管、心臟、大腦皮層產(chǎn)生不良作用，誘發(fā)高血壓、心臟病、記憶力衰退、精神渙散等情況，產(chǎn)生噪音的音源有好幾種，包括建筑工地上的施工所產(chǎn)生的噪音，娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)的播音設(shè)備所生產(chǎn)的噪音，而最嚴(yán)重的一種便是工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的各種設(shè)備所發(fā)出的噪音，這些噪音通常能高達(dá)上百分貝，因此杜絕工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的噪音污染，是環(huán)境保護(hù)者要時(shí)刻關(guān)注的事情。

1、鋼廠風(fēng)機(jī)的污染問(wèn)題及原因

風(fēng)機(jī)作為工業(yè)產(chǎn)業(yè)中必不可少的設(shè)備，承擔(dān)著通風(fēng)、排塵和冷卻等重要作用，尤其是在鋼廠中，風(fēng)機(jī)還需要負(fù)責(zé)為煉鋼的鍋爐通風(fēng)和引風(fēng)的效果。通常來(lái)說(shuō)，功率越來(lái)的風(fēng)機(jī)所發(fā)出的聲音就越來(lái)。國(guó)內(nèi)對(duì)于噪音的界定是85分貝，而很過(guò)鋼廠所使用的風(fēng)機(jī)實(shí)際聲量已經(jīng)高達(dá)111分貝，有的甚至達(dá)到了120到130分貝左右。正是因?yàn)檫@種無(wú)節(jié)制的使用大功率風(fēng)機(jī)，致使許多鋼廠對(duì)周遭的住民、環(huán)境，在到廠內(nèi)上班的工作人員都造成了嚴(yán)重的身心影響。但是如果不使用風(fēng)機(jī)或者使用功率過(guò)小的風(fēng)機(jī)，又會(huì)讓工廠的產(chǎn)能?chē)?yán)重下降[1]。

通常來(lái)說(shuō)，風(fēng)機(jī)的噪聲共有三種，一是電磁噪聲，二是機(jī)械噪聲，三是空氣動(dòng)力噪聲，這三種噪音污染中，以空氣動(dòng)力噪聲最為常見(jiàn)，同時(shí)也以該噪音的危害最大。

空氣動(dòng)力噪聲的形成和風(fēng)機(jī)的工作息息相關(guān)，它是由噪音的葉片和氣流作用而產(chǎn)生的噪聲分貝，這種噪音的特點(diǎn)在于它的頻帶非常寬，而且影響十分大。因此在工廠的種種污染類(lèi)型中以此種噪音尤為讓人頭疼。

而按照空氣動(dòng)力噪聲的頻譜，我們通常又把這種噪音分成旋渦和旋轉(zhuǎn)兩種。前者來(lái)自于風(fēng)機(jī)葉片上的壓力脈動(dòng)，和風(fēng)機(jī)的葉片轉(zhuǎn)速有著直接的關(guān)聯(lián)。后者則是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的工作輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)機(jī)葉輪上的氣體介質(zhì)形成的沖擊壓力造成。這種噪音和前者強(qiáng)度較弱，但擴(kuò)散領(lǐng)域更廣。

2、處理風(fēng)機(jī)噪音的必要性

在具體分析如何處理風(fēng)機(jī)噪音的方法前，我們需要明確為什么要處理風(fēng)機(jī)的噪音，在緒論中我們已經(jīng)講到了噪音對(duì)環(huán)境的危害。而對(duì)于鋼廠等工業(yè)產(chǎn)地而言，節(jié)能減排不僅是相應(yīng)國(guó)家的環(huán)保政策號(hào)召，同時(shí)，處理風(fēng)機(jī)噪音的另一層因素也是在對(duì)員工和工廠產(chǎn)能效益的保護(hù)。工作環(huán)境是決定員工自身工作狀況、工作效率的重要因素之一。舒適、和諧的工作環(huán)境才能讓員工產(chǎn)生足夠的能力和積極性來(lái)完成工作任務(wù)[2]。

保護(hù)鋼廠內(nèi)部和外部的環(huán)境，減輕音源污染，不僅能保護(hù)員工的身體健康，同時(shí)也能提高員工的工作熱情。因此出于一個(gè)事業(yè)單位長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的考慮，減輕風(fēng)機(jī)的噪音，減少工作環(huán)境對(duì)員工的傷害，保證工作流程井然有序，企業(yè)的收益得到保證，是任何有進(jìn)取心、有拼搏動(dòng)力的工業(yè)產(chǎn)廠組織需要重視和處理的問(wèn)題。

3、關(guān)于鋼廠風(fēng)機(jī)降噪的解決方法

治理風(fēng)機(jī)污染的方向有兩個(gè)，其一是利用外部設(shè)備進(jìn)行接裝，其二則是通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)自身的機(jī)構(gòu)改造達(dá)到降低噪音的效果。根據(jù)兩個(gè)方向的不同，治理風(fēng)機(jī)噪音的具備方法又可以衍生出很多個(gè)類(lèi)別。我們下面就針對(duì)兩個(gè)方向及方向下的具體降噪措施進(jìn)行闡述。

3.1外接降噪

這種方法是通過(guò)在風(fēng)機(jī)的軸流和風(fēng)道上加裝如用聲學(xué)材料制作的吸音隔音降噪夾克來(lái)減弱風(fēng)機(jī)的噪音。像風(fēng)機(jī)的入口集流器和出口擴(kuò)壓器等管道部位，我們?cè)谶@些地方加裝降噪夾克，就可以有效的降低風(fēng)機(jī)在運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的分貝。制作夾克的材料可以選擇Pyrotek或者Wavebar、Soundlag4525GW等，利用這些聲學(xué)材料制作的隔音夾克能夠有效處理風(fēng)機(jī)本體及風(fēng)道噪音問(wèn)題。

這種降噪方法的優(yōu)點(diǎn)是降噪快，同時(shí)降噪效果穩(wěn)定，不會(huì)對(duì)鋼廠的產(chǎn)能造成影響，但缺點(diǎn)也十分明顯，利用隔音夾克進(jìn)行噪音治理需要投入龐大的資金，如上文提到的Pyrotek等聲學(xué)材料就需要從澳大利亞進(jìn)口，此外還包括吸棉、防火布等，光是采購(gòu)這些材料就需要投入相當(dāng)大的資金。因此這種方法對(duì)于一些大型鋼廠可以應(yīng)用，但對(duì)于一些規(guī)模較小的鋼廠而言，如此大資金的隔音治理方法它們顯然無(wú)力承擔(dān)。

3.2風(fēng)機(jī)改造

風(fēng)機(jī)改造是針對(duì)風(fēng)機(jī)自身進(jìn)行的整改，以達(dá)到降噪的效果，和上述方法相比，這種降噪方式成本更低，效果也明顯，不過(guò)對(duì)應(yīng)的，改造風(fēng)機(jī)之后，必然會(huì)對(duì)其原本的通風(fēng)和引風(fēng)等工序帶來(lái)影響，因此這種方法對(duì)于資金有限的中小規(guī)模鋼廠可以使用，如果是資金足夠的大型鋼廠，筆者建議最好還是制作專門(mén)的隔音設(shè)備來(lái)處理風(fēng)機(jī)的噪音問(wèn)題。

根據(jù)風(fēng)機(jī)的構(gòu)成及噪音的產(chǎn)生原因，風(fēng)機(jī)改造可以分成三個(gè)方面，分別是風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)的葉片數(shù)量、風(fēng)機(jī)葉片的尺寸及形狀。

我們?cè)谇拔闹v過(guò)，風(fēng)機(jī)的噪音中最為主要的一種是空氣動(dòng)力噪音，而空氣動(dòng)力噪音的發(fā)生源是因?yàn)槿~片分離造成，其噪音的強(qiáng)度與葉輪的圓周速度息息相關(guān)。所以通過(guò)降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，能在一定程度上降低噪音的分貝和頻率，減小聲音污染。第二種方法是減少風(fēng)機(jī)的葉片數(shù)量，葉片數(shù)量的多少在某種程度上也會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)的噪音大小產(chǎn)生影響，葉片過(guò)多，噪音強(qiáng)度越高，適當(dāng)?shù)臏p少葉片數(shù)量，風(fēng)機(jī)的噪音頻率就會(huì)降低，噪音污染也可以得到遏制。最后一種方法是針對(duì)風(fēng)機(jī)的葉片尺寸及形狀做出改良，因?yàn)槿~片的形狀會(huì)影響到氣流，從而間接到風(fēng)機(jī)的壓力脈沖，因此選擇升力大、阻力小的葉片，也能對(duì)噪音的頻率和強(qiáng)度起到減緩效果，譬如較為典型的翼型葉片，這種葉片的前緣能夠更好地適應(yīng)氣流沖角的變化，從而壓力脈動(dòng)，進(jìn)而降低分貝，達(dá)成風(fēng)機(jī)降噪的目的。

結(jié)語(yǔ)：

綜上，處理風(fēng)機(jī)降噪，致力節(jié)能減排不僅僅是為了社會(huì)環(huán)境，更是為了工業(yè)產(chǎn)業(yè)自身的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，利用聲學(xué)材料或者是對(duì)風(fēng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)的改造來(lái)降低風(fēng)機(jī)的噪音問(wèn)題，不單能保護(hù)環(huán)境狀況，更能幫助鋼廠自身實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能效益上的增收。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈彥佑，賈民平，朱林.基于吸葉機(jī)噪聲分析與降噪優(yōu)化研究[J].振動(dòng)與沖擊，2016（15）93-97.

[2]徐志云，黃其柏.阻抗復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的理論與聲學(xué)特性研究[J].華中理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2015（1）12-12.

作者簡(jiǎn)介：

何婷，攀鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司，四川攀枝花。