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水泥行业噪声治理设计理念概述

水泥江苏东泽环保科技有限公司蒋栋梁 2022-05-10

噪声源主要分布在石灰石开采与破碎、物料皮带输送及转运、熟料生产线以及水泥粉磨与包装运输等部位

引言：就现有新型干法水泥生产线而言，按照其生产工序，噪声源主要分布在石灰石开采与破碎、物料皮带输送及转运、熟料生产线以及水泥粉磨与包装运输等部位，高噪声源主要有矿山破碎机、生料立磨、煤磨、水泥磨等产生的机械性噪声，空压机以及罗茨风机等发出的空气动力性噪声，源强一般都在90~120 dB（A）甚至以上，具有噪声源分布广、声源种类多、噪声叠加影响大等特点，需采取吸声、隔声、消声以及隔振、减振等措施对全厂主要噪声源进行综合治理。

一、水泥厂噪音来源：

震动噪声、机械噪声、摩擦噪声、工作噪声等

二、噪音源设备

1）除尘器以及其风机、排气烟囱

2）磨机（包括水泥磨、原料磨、煤磨等）

3）转运站

4）破碎机

5）各类离心风机、斜槽风机与罗茨风机（包括篦冷机房、窑临时风机等）

6）斗式提升机

7）辊压机

8）冷却塔

9）皮带廊道

三、噪音治理设计特点

a.设计目标及原则：

1）通过治理实现治理目标：降噪项目实施后，公司厂界噪声排放满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008中的Ⅱ类区标准限值，噪声敏感点区域噪声满足《声环境质量标准》 (GB3096－2008) Ⅱ类功能区要求。即（排除其它噪声干扰的情况下）昼间不高于60dB(A)，夜间不高于50dB(A)。

表：工业企业厂界环境噪声排放标准限值

注：

1）夜间频发噪声的最大声级超过限值的幅度不得高于10 dB(A)

2）夜间偶发噪声的最大声级超过限值的幅度不得高于15 dB(A)

2）以最小的投资使设备噪声达到国家规定排放标准；

3）以节约效能、环保达标为宗旨。

4）降噪设备不影响原设备的通风散热、正常维修和保养。

5）新增降噪设备不会产生次生灾害。

6）本工程选用材料必须防潮、阻燃、耐腐蚀，抗静电。

7）新增设备不但性能优异、使用寿命长，而且外型美观，与现有的设备结构能够自然衔接、保证整体美观不突兀，与厂内其它颜色协调。

8）工程材料使用寿命满足10年。所有的噪音治理设备，在期间发生吸音材料塌落、自然变形、生锈等问题都将列为质量问题被追溯；

B.设计总体思路：

1）合理、优化设备总平面布置,并充分利用厂内建筑物的声遮蔽作用；

2）设备采购时，在合理性价比的前提下，尽量选用低噪声设备；

3）利用声学专业软件分析预测厂区噪声污染排放超标情况，根据厂内各声源对超标的贡献程度采取合理的降噪措施。

将厂内主要声源按区域进行划分；

利用声学软件对各区域噪声排放及影响范围进行评估，确定其降噪量；

针对各区域噪声源特点及其降噪量需求设计相应的降噪措施；

针对不同的噪声源类型设计不同种类的降噪设备；

4）利用声学软件结合工程经验对设计方案的降噪效果进行预评价；

C.噪声控制技术手段：

噪声控制手段分为隔声（阻断噪声传播的路径）、吸声（抑制声反射传播）和消声（保证气流正常流动的同时抑制声传播）三种。三种手段降噪原理不同、作用不同、效果不同，三者相辅相成。综合噪声控制工程应用中通常以隔声为主，辅以吸声和消声。

1) 隔声降噪

应用构件将声源和接受者分开、隔离噪声在介质中的传播，从而减轻噪声污染程度的技术称为隔声技术。

a)封闭式隔声围护结构

对露天和半露天布置的噪声源设备设置必要的建筑隔声维护结构，对隔声量不能有效匹配的围护结构从声学角度予以必要的匹配。

单层匀质构件隔声量计算

综合考虑构件的劲度、吻合效应、阻尼和边界条件的影响，隔声量计算的经验公式为：R=16lgM+14lgf－29

双层构件隔声量计算

双层板构造的隔声量计算经验公式为：R=16lg[(M1+M2)f]M－30+△R

说明：△R为空气层附加隔声量；

频率f0、fc对隔声量的影响

无论是单层结构还是双层结构，其隔声特性受到共振和吻合效应的影响，通过设计，尽量使隔声所要求的频率避开共振频率f0 和吻合效应频率fc。

b）隔隔声屏

在空气中传播的声波遇到隔声屏时，就会产生反射、透射和绕射现象。一部分越过隔声屏顶端绕射到达受声点；一部分穿透隔声屏到达受声点，一部分在隔声屏壁面产生反射。隔声屏的插入损失主要取决于声源发出的声波沿着三条道路传播的声能分配。隔声屏的作用就是阻挡直达声的传播，隔离透射声，并使绕射声有足够的衰减。当声波撞击到隔声屏的壁面上时，会在隔声屏边缘产生绕射现象，而在屏障背后形成“声影区”。我们所期待的隔声屏的减噪效果就在“声影区”的范围内。与光影区相比较，由于声波波长比光波波长大的多，因此，这种“声影区”的边界并不明显，经过屏障边缘之外，声源发出来的声波可以直接到达的范围，叫做“亮区”。从亮区到声影区之间还有一小段“过渡区”。位于“声影区”内的噪声级低于未设置隔声屏时的噪声级，这就是隔声屏降噪的基本原理。

图：隔声屏的降噪原理

2) 吸声降噪

声波通过媒质或入射到媒质分解面上时声能的减少过程，称为吸声或声吸收。

图：吸声机理

在噪声源周围设置了隔声围护结构的内侧壁面上做必要的吸声处理，不但可有效加强隔声围护结构的隔声量，而且可降低室内的混响声达6～10 dB(A)，同时改善操作人员的操作环境，起到一定的劳动保护作用。

a）房间内做吸声处理后的最大吸声降噪量一般参照下式计算：

b）房间内做吸声处理后的平均吸声降噪量一般参照下式计算：

3) 消声降噪

对所有的空气动力性噪声统一采用消声治理措施，噪声源采取消声治理后，要求既要有适宜的消声量（即声学性能），同时对设备的运行不能有明显的影响（即良好的空气动力性能）。消声器是一种既能使噪声得到有效的衰减又能保证气流正常通过的一种设备。

阻性消声器的消声量参照以下经验公式计算：

4)阻尼减振

a）隔振降噪

任何机械都会产生振动，振动激发产生空气声、结构声等噪声。控制方法主要有减少扰动、防止共振、振动隔离、动力吸振等。其基本原理是基础与设备间安装的隔振元件由于弹性变形和阻尼的作用，使振动能量消耗，减小振动的传递。

b）阻尼降噪

在薄板隔声维护结构的隔声背板上涂刷特殊配比的阻尼材料能有效增加隔声结构的内阻尼，它能使隔声构件的动能转化为热能，从而减少了构件的振动，因而阻尼对提高隔声构件尤其是薄板隔声结构的隔声量特别是低频共振时的隔声量有明显的作用。

D.设计依据：

《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）

《声环境质量标准》（GB 3096-2008）

《工业企业噪声控制设计规范》（GB/T 50087-2013）

《环境保护产品技术要求隔声门》（HJ/T 379-2007）；

《环境保护产品技术要求通风消声器》（HJ/T 2523-2012）；

《风机用消声器技术条件》（JB/T 6891-2014）；

《声学消声器测量方法》（GB/T 4760－1995）；

《声学消声器现场测量》（GBT 19512-2004）

《钢结构设计规范》（GB50017-2017）

《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2017)；

《钢结构制作工艺规程》(DBJ 08-216-95)；

《钢结构焊接规范》（GB 50661-2011）

《漆膜附着力测定》（GB 1720）；

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018-2002）；

《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ 81-2002）；

《碳素结构钢》（GB／T700-2006）；

《钢产品镀锌层质量试验方法》（GB/T 1839-2008）；

《热轧型钢》（GB/T 706-2008）；

《热扎H型钢和剖分T型钢》(GB/T 11263-2017)；

《涂漆用镀锌（热浸镀锌）钢产品及金属构件表面的制备规程》（ASTM D6386-2010）；

《一般公差线性尺寸的未注公差》（GB 1804-2000）；

《形状和位置公差未注公差值》（GB/T 1184-2008）。

本项目包括但不限于以上标准及规范，所涉及的规程、规范、标准均有可能被修订，使用本标准的各方应使用标准的最新版本，并应遵守现行与之相关的各种国家和现行标准、规范。

四、治理实例

本图对明显影响厂界噪声的水泥磨房、辊压机、矿渣微粉库顶、水泥库顶等区域进行降噪处理，在水泥磨房外墙增设隔声屏（配套通风采光窗）、辊压机增设隔声屏与水泥磨房形成整体，矿渣微粉库顶设置与库直径相同的圆形隔声屏，水泥库顶各机械噪声分布集中的用隔声屏拦截噪声，分布零散的用隔声罩进行处理。

本图区域内的原料磨、废气楼、喂料楼内均有大量噪声源设备，使用整体隔声屏围护结构保证降噪效果并实现美观和维修便利。

本图区域为冷却塔，因靠近厂界且噪声大，降噪处理采用高度高于冷却塔的隔声屏障，并配置通风消声器，保证冷却塔内通风散热。

图为配料楼和石子库区域，该区域靠近厂界，内有多个噪声源，使用整体隔声封闭结构保证降噪效果并实现美观。

本图为5000t/d线窑头风机及电机区域，对风机、电机的降噪处理采用隔声罩的方式，配套门窗、通风系统、照明系统，整体降噪效果显著。

综上，在我国现代化建设的进程中，绿色生活环境、绿色工作环境已经成为大势所趋。防治环境噪声污染，保障人们有良好的生活和工作环境，保护人体健康，已经融入到社会生活中。在新时期，企业必须认识到降噪技术的重要意义，将其贯穿到项目实施的全过程，克服传统模式的限制，并在实践中不断总结经验，推动降噪技术的优化升级。

编辑：余丹丹

监督：0571-85871667

投稿：news@ccement.com

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