山東泰山能源股份有限公司協(xié)莊煤礦西風(fēng)井新安裝2臺(tái)GAF22.4-15-1軸流式風(fēng)機(jī)，配用TD1000-6/1160型電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速1 000 r/min，風(fēng)機(jī)風(fēng)量137.5 m3/s，負(fù)壓3 800 Pa，其中1臺(tái)工作，1臺(tái)備用。風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)。經(jīng)測算電機(jī)房內(nèi)噪聲為103~104 dB，擴(kuò)散器口噪聲為93~97 dB，風(fēng)機(jī)房內(nèi)噪聲為91~94 dB。該風(fēng)機(jī)距最近廠界約20 m，按電機(jī)房內(nèi)面積45m2估算，離機(jī)房圍墻5 mm內(nèi)為面聲源或線聲源，在20m處噪聲將達(dá)70 dB，因此超過國家GB1248-90《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，即晝間60 dB，夜間50 dB。為減少污染，保護(hù)環(huán)境，對風(fēng)機(jī)進(jìn)行噪聲綜合治理是十分必要的。
2、噪聲源分析
軸流式風(fēng)機(jī)的噪聲源根據(jù)產(chǎn)生部位和聲源大小可分為以下幾部分：即空氣動(dòng)力性噪聲，電動(dòng)機(jī)噪聲，風(fēng)機(jī)機(jī)械性噪聲，擴(kuò)散器口噪聲，檢查門及風(fēng)井漏氣噪聲。
2.1空氣動(dòng)力性噪聲
包括進(jìn)氣口的空氣動(dòng)力性噪聲和出氣口的空氣動(dòng)力性噪聲，它是氣體流動(dòng)過程中產(chǎn)生的。它主要由于氣體的非穩(wěn)定流動(dòng)，氣體與氣體、氣體與固體相互作用產(chǎn)生的噪聲，主要由兩部分組成，即旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲。
(1)旋轉(zhuǎn)噪聲 主要是由于工作葉輪上均勻分布的葉片周期性打擊氣體介質(zhì)引起的。另外，當(dāng)氣流流過葉片時(shí)，在葉片表面上形成附面層，特別是引力邊的附面層容易加厚，并產(chǎn)生許多渦。在葉片的尾緣外，吸力與壓力邊的附面層匯合，形成所謂尾跡區(qū)，在尾緣區(qū)內(nèi)，氣流的壓力與速度都大大低于主氣流區(qū)的數(shù)值。因而，當(dāng)工作葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片出口區(qū)內(nèi)氣流具有很大的不均勻性。這種不均勻性氣流周期性作用于周圍介質(zhì)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，而形成噪聲。
(2)渦流噪聲它主要是由于氣流流經(jīng)葉片時(shí)，產(chǎn)生氣流附面層及旋渦與旋渦分裂脫體，引起葉片上壓力脈動(dòng)所造成的。產(chǎn)生的原因如下：①物體表面上的氣流形成紊流附面層后，附面層中氣流紊亂的壓力脈動(dòng)作用于物體，產(chǎn)生噪聲。紊流附面層發(fā)展愈嚴(yán)重，則產(chǎn)生的噪聲也愈強(qiáng)。②氣流流經(jīng)物體時(shí)，由于附面層發(fā)展到一定程度會(huì)產(chǎn)生渦流脫離，脫離的渦流將造成較大的脈動(dòng)，產(chǎn)生噪聲。③由于來流的紊流度引起葉片作用力的脈動(dòng)產(chǎn)生噪聲。
通過上述分析可知，風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性噪聲是旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲相互疊加的結(jié)果。所以風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性噪聲的頻譜，往往是寬頻帶連續(xù)譜。
2.2 電動(dòng)機(jī)噪聲
是風(fēng)機(jī)噪聲的主要組成部分，是由各種成分組成的，主要包括電磁噪聲、機(jī)械噪聲和風(fēng)扇噪聲3部分。
2.3風(fēng)機(jī)機(jī)械性噪聲
主要是由于轉(zhuǎn)子不平衡、軸承磨損及風(fēng)機(jī)進(jìn)出
口壓力脈動(dòng)引起機(jī)殼振動(dòng)，而形成的機(jī)械噪聲。
2.4擴(kuò)散器口噪音
主要是空氣動(dòng)力性噪音，中低頻特性。為降低噪聲，鼓風(fēng)機(jī)廠自配擴(kuò)散塔消聲器，出口噪聲為85~ 90 dB，經(jīng)聲學(xué)測算到最近廠界10 m處的噪聲為
65 dB。
2.5檢查門及風(fēng)井漏氣噪聲
風(fēng)機(jī)的工作方式為抽出式，在漏氣縫隙兩側(cè)形成壓差，一部分空氣被吸入風(fēng)道。由于縫隙小，兩側(cè)壓差大，氣體的流速高，形成高速氣流縫隙噪聲。
3、降噪措施
依據(jù)中華人民共和國噪聲法，GB1248-90《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)機(jī)噪聲源分布特征，風(fēng)機(jī)性能參數(shù)及機(jī)房尺寸分別對機(jī)房噪聲及擴(kuò)散器出口噪聲進(jìn)行了綜合降噪治理，并保證整個(gè)治理工程不影響設(shè)備性能，消聲設(shè)備及器材要阻燃、防腐蝕，便于維修，壽命15～20a。
3.1 電機(jī)房降噪
依據(jù)電機(jī)房結(jié)構(gòu)、尺寸和對電機(jī)房噪聲的估算值104 dB的噪聲特征，采取以下措施：
(1)將電機(jī)房建成隔聲間，墻體、門窗也做相應(yīng)的隔聲處理。
(2)機(jī)房內(nèi)加裝吸聲體，保證高、中、低頻均有降噪量。一部分為房頂滿鋪式吸聲體，四周為低頻吸聲性能較好的共振吸聲體。
(3)由于電機(jī)功率大，散熱量高，因此根據(jù)電機(jī)散熱量設(shè)計(jì)，在電機(jī)出風(fēng)口安裝散熱罩、排氣扇及排氣消聲器，以保證電機(jī)正常散熱。
(4)機(jī)房內(nèi)安裝換氣扇及換氣消聲器，以保證機(jī)房內(nèi)氣流暢通。
3.2通風(fēng)機(jī)房降噪
依據(jù)通風(fēng)機(jī)房結(jié)構(gòu)、尺寸和對同類型風(fēng)機(jī)機(jī)殼的噪聲測試(機(jī)殼噪聲大都在91~ 94 dB)，降噪采取以下措施：
(1)在風(fēng)機(jī)房頂部懸掛空間吸聲體。
(2)在機(jī)房四周安裝雙層薄盒共振吸聲體。
(3)安裝隔聲門窗。
3.3擴(kuò)散器口降噪
因鼓風(fēng)機(jī)廠自配消聲器安裝使用后出口噪聲為85~ 90 dB，不能滿足環(huán)保要求，故需對消聲器出口噪聲進(jìn)行進(jìn)一步的降噪，在廠配消聲器的上面再增加新的消聲器。為了減小消聲器的阻力，上面消聲器的結(jié)構(gòu)形式與下面消聲器的結(jié)構(gòu)形式相同，并且安裝方向一致。
3.4檢查門及風(fēng)井降噪
盡量減少漏氣點(diǎn)。
4、結(jié)語
根據(jù)以上降噪措施，該礦對西風(fēng)井新安裝的2臺(tái)GAF22.4-15-1軸流式風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行了綜合治理，達(dá)到了預(yù)期效果，噪聲總聲級控制在65dB以下，經(jīng)過20 m的自然衰減后，廠界噪聲夜間不超過50 dB，實(shí)測只有45dB。
