通风机噪声治理及研究王德堂， 李海伟， 徐传洪， 孟祥如 （山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛266590） 摘 要：为解决通风机噪声污染问题，以2K-60-21-No24型主通风机噪声污染为例，研究分析噪声产生的机理特性，制定相应的综合治理措施。通过对噪声治理前后测试结果对比显示，采取的措施切实可行，得到了较好的降噪效果。 关键词：通风机；噪声机理；降噪 0 引言近年来，噪声污染已成为仅次于空气污染和水污染的第三大污染源[1]，而煤矿企业噪声污染在环境噪声污染中尤为突出，尤其是主通风机噪声污染。现以2K-60-21-No24型主通风机噪声污染为例，研究分析噪声产生的机理特性、制定综合治理措施以及现场测试对比分析。 1 噪声产生的机理特性矿用主通风机属于一种通用设备，在噪声辐射部位上有共同之处。其主要的噪声源有以下几类。 1.1 空气动力性噪声 风机的空气动力性噪声主要是由气体在非稳定流动下，气体与气体、气体与固体之间的相互作用而产生的。按照其形成的原理，大致包括旋转噪声和涡流噪声两种。旋转噪声是由风机旋转叶片周期性地打击空气质点而引起的空气压力脉动。由于旋转噪声与转速和叶片数有关，其强度大约与圆周速度的5～6次方成正比[2]。涡流噪声（湍流噪声）主要是由于气流流经叶轮叶片间流道时，产生气流边界层及漩涡脱体，从而引起叶片表面的压力脉动所造成的[3]。 1.2 电动机噪声 电动机噪声主要包括：由于转子动平衡不良引起的旋转噪声、转子切割磁场以及径向交变的电磁力激发而引起的电磁噪声、冷却风扇的空气动力性噪声、轴承产生的机械噪声、整流子的打击噪声等[4]。 1.3 机械噪声 由于转子不平衡，轴承磨损、安装不良或零件联接松动、摩擦及风机进出口压力脉动，引发机械噪声。 1.4 漏气噪声 风机为抽出式工作方式，因此在每个风门和防爆盖内外两侧会形成压力差，且密封不严造成狭小缝隙，进而造成高速气流缝隙噪声。 2 制定噪声综合治理措施经噪声测试和研究分析可知，主通风机产生的噪声主要是500 Hz以下的低频噪声。而根据以往经验显示，对低频噪声在声源处实施降噪处理能够获得良好的降噪效果，尤其像矿用主通风这类低频噪声设备，不仅效率高，而且降噪投资相对较少。 2.1 扩散塔出口噪声治理 在风机噪声中，出气口辐射的空气动力性噪声强度最大。在2K-60-21-No24型煤矿主通风机的出气口安装各类消声器以消除由空气动力性噪声产生的低频噪声有显著的效果，其中采用阻抗复合式消声器最为显著[5]。现设计一种一排行式阻性消声器，各吸声片侧面采用PVC穿孔板（穿孔率＞25%），内部吸声材料采用不同容重的超细脱水玻璃丝棉板，根据扩散塔出口噪声的目标值估算消声器的长度以及吸声片厚度、排数。将一排行式阻性消声器分别安装在2K-60-21-No24型主通风机的水平风道和扩散塔出口段，这两个行式阻性消声器与它们之间所夹的水平风道以及扩散器弯头部分构成了一个阻抗复合式消声器。 2.2 机壳辐射噪声治理 机壳辐射噪声主要包括电动机噪声和机械噪声，噪声强度其次。鉴于2K-60-21-No24型主通风机体积较大，仅采用消声器不能有效地控制噪声源，因此建立隔声间加以阻隔噪声源。本文结合2K-60-21-No24型主通风实际情况采取以下几种治理措施：1)将风机房改成隔声间，为方便检修和观察通风机情况，所有门窗使用隔声门和隔声窗；2)隔声间采用砖砌墙，双层结构，中间置有超细脱水玻璃丝棉板吸声材料，墙体两面抹灰；3)隔声间天花板采用吸声材料，并空间悬挂吸声球；4)为保证隔声间的通气流畅，安装两组直角进气消声弯头以及两组带小型轴流风机的直角排气消声弯头，作为隔声间换气时的进、排气口。 2.3 水平风道侧面腰门处的漏气噪声处理 将原有的风道腰门更换成内外两道隔声腰门，提高其密封性。  图1 风机（治理前、后）测点布置  图2 测点1wB-1w-2wB-2w  图3 测点3wB-3w-4wB-4w 3 现场噪声测试以及对比分析根据国家相关规定以及当地环保局规划，将2K-60-21-No24型主通风机所在区域规划为3类声环境功能区，即昼间噪声声级≤65 dB(A)，夜间噪声声级≤55 dB(A)。噪声测试仪器采用AWA6228声级计精密声级计。 噪声污染治理前，分别于2016年10月15日和11月5日对主通风机设备噪声进行噪声测试；噪声污染治理后，于2016年11月15日再次对相应测点进行测试，测试时所有噪声控制措施已实施。 如图1中所示，其中的圆圈代表着测试点。“wB”表示噪声治理后测点，“w”表示噪声治理前测点。 测点测试结果显示：在扩散塔出口平面上方约1 m处，噪声治理前大约为82.0 dB(A)，噪声治理后大约为102.0 dB(A)；在院墙外约5 m处，噪声治理前大约为71.0 dB(A)，噪声治理后大约为51.7 dB(A)。 对主通风机附近的几个有代表性的测点（1、2、3、4）处噪声分别在治理前、后进行测试，并绘制测点1/3倍频程噪声频谱图，如图2、图3所示。从图2、图3可以看出，主通风机附近的噪声属于中、低频噪声，并且测点噪声在治理后有显著下降，噪声达到了国家标准要求。 4 结语对2K-60-21-No24型主通风机噪声机理进行了分析研究，从噪声传播途径上采取控制措施：建立隔声间、安装阻抗复合式消声器、更换腰门等，分析噪声治理前后的测试数据，结果显示本次噪声治理研究是成功的。 [参考文献] [1]邹飞.我国城市噪声污染及其防控对策探讨[J].北方环境,2011,23 (1-2):150-163. [2]孙中奎,何征,渠江.如何减少煤矿主要通风机的噪音[J].山东煤炭科技,2011(5):216-217. [3]王昌田,李玉娟,邓丽丽,等.煤矿风井消声塔设计[J].煤矿机械, 2008(4):185-187. [4]王红新,刘正威,侯建军,等.局部通风机噪声源分析及罩式消音器消声技术研究[J].中州煤炭,2012(8):13-15. [5]韩进,王启立.煤矿通风机噪声分析与降噪治理[J].煤炭技术, 2016(5):265-267. （编辑 立 明） Research on Ventilation Noise Control WANG Detang， LI Haiwei， XU Chuanhong， MENG Xiangru Abstract：In order to solve the noise pollution problem of the ventilator,the noise pollution of the main fan of 2K-60-21-No24 is taken as an example to study the mechanism of noise generation,and the corresponding comprehensive measures are proposed.The comparison of the test results before and after the noise control shows that the proposed measures are feasible, and the better noise reduction effect is obtained. Key words：ventilator;noise arising mechanism;noise reduction 中图分类号：TD 724 文献标志码：A 文章编号：1002－2333（2017）07－0035－02 作者简介：王德堂（1970—），男，博士，讲师，从事矿山机电智能化控制方面的工作。 收稿日期：2016-12-16 |
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