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技术资料
降低水泥制管设备噪声污染的实例分析
时间:2015-05-20 16:20 来源:qzhaiyu.com 作者:海煜重工 点击: 次
水泥制管机噪声治理难度较大,起步较晚,在噪声治理中要考虑投资省、上马快、操作方便和经久耐用等因素。
振动台是水泥制管成型工艺中用得比较多的设备之一,我们于今年开始对台面尺寸为1.5×5m、振动频率为2860r/min、净载重为3t的振动台开展噪声治理技术的研究。3年来经治理的振动台成型水泥管20多万根,合格率达99.4%。经技术鉴定,认为该项技术处于国内先进水平,简易有效,具有较好的社会效益和经济效益,建议积极组织推广。此后,又在5个生产单位得到应用。 一、振动台结构 为满足振动密实的要求,保证振动台振幅的均匀性,要求振动台框架有足够的刚度;在给定频率下框架上不得出现振幅为零的区域;偏心块的回转轴线同振动台整个体系的重心相重合。与此同时,要降低自身产生的噪声。具体措施有: 1. 加大振动台框架的自振频率,提高振幅均匀性,消除共振噪声。本研究结果是框架自振频率比强迫振动频率大1倍以上。 2. 减振吸振。多数振动台靠钢弹簧减振,其发声大,我们选用中硬度橡胶,它既能减振又能吸振。即当橡胶压缩时,它能随时将振动能量贮存起来,而后又较“缓慢”地释放出来,起着缓冲和调整振幅的作用。 3. 振动台重心位置设计 3.1 模具与振动台的系统的重心要与框架重心接近。为方便加工制作与噪声治理,我们选用附着式振动器为激振源,它的转子被封闭在机壳内,对空气不产生受迫振动。几台附着式振动器的布置,应使其回转轴线同整体重心接近,最好重合。 3.2 降低振动台重心位置。目的在于避免产生振动框架的紊乱“摇动”或其它不稳定现象。“摇动”会造成混凝土料浆与模具在振动台上的跳动,这不但会降低混凝土的密实效果,而且增大因模具对台面撞击而发出的噪声。 二、粘滞阻尼处理 振动器对台面和框架的激振以及成型时模具对振动台的撞击,均会产生谐振波,从而发出不同频率的声音。因钢材本身所具有的内阻尼作用很小,声音大部分辐射出来,我们就增加“外部阻尼”措施以减小谐振。 外部阻尼方式很多,结合本振动台特点,在其背面各部位,采用层状阻尼结构,即作单层粘滞阻尼处理,取得良好降噪效果,且采用的阻尼材料低廉易得,涂布工艺简便。 三、隔声、吸声处理 为治理噪声与便于振动成型,将振动台置于地面以下,借助坑壁与盖板,使下部振动噪声被抑制于“隔声间”内,盖板的材料及其结构应具有好的的隔声、吸声效果(见图1)。 图1 隔声和吸声处理示意图 1. 隔声盖板;2. 吸声毯;3. 振动台框架;4. 吸声材料;5. 坑壁;6. 共振消声箱;7. 浮隔垫层;8. 浮隔基础;
此外,在振动台周围设吸声屏障,以吸收入射的声能,我们采取两项措施:
1. 吸声挂毯 将一定厚度玻璃棉胎悬挂在“隔声间”内,做成吸声毯。试验表明,它对高频声能吸收效果甚佳,其吸声性能列于表1。我们采用共振吸声法(用穿孔板共振吸声原理),效果很好。当声波传至共振结构时,小孔颈中的气体在声波的压力作用下,象活塞一样地往返运动,抗拒由声波作用而引起的运动速度的变化;同时声波进入小孔颈时,由于颈壁的摩擦和阻尼,使一部分声能转变为热能而消耗掉,一旦这个共振器的固有振动频率与外来声波频率相同时即发生共振,此时,形成的空气“柱”往返于孔颈中的速度也最大,磨擦阻尼损失就大,降低噪声效果也就好。
表1 玻璃棉胎吸声性能
2. 隔振措施 振动员噪声除了通过空气传播外,也能通过墙和基础传播,我们采用二次隔振措施:1. 振动台框架与底座基础间采用中等硬度橡胶作隔振器;2. 底座基础与坑底地面采用“浮隔”法处理(见图2)。 图2 混合隔振系统示意图 1. 振动台框架;2. 隔振材料;3. 附加重量(活动基础块);4. 松散缓冲隔离层(砂+木屑);
常用的隔振材料有金属弹簧(螺旋压缩弹簧)和橡胶两种。金属弹簧阻尼效果差,易传递高频率声音。橡胶的阻尼效果好,振动传递率K值为0.127。试验测定与计算表明,通过第1次隔振后,已有87.3%的振动被隔离,余下的振动通过“浮隔”处理进行消振。即在底座基础与坑底地面之间填以一定厚度砂垫层,基础与坑壁留30~50cm“隔离沟”,并填以“砂+木屑”混合物。
四、振动噪声的测试 为了了解振动噪声治理效果,我们对几种振动台的振动噪声,用精密声级计,在距振动台1m处进行测试。结果如下: 1. 经噪声治理的振动台无论是空载还是满载,其产生的噪声均系具有连续频谱的宽频带噪声,呈中低频性。峰值出现在63Hz;在满载3t时,在250Hz处出现峰值。空载时总声压级为92~94分贝,满载时总声压级为93~97分贝。 2. 经噪声治理和未经噪声治理的同一类型的振动台在满载3t时所产生的噪声,未经噪声治理的1号、2号振动台总声压级分别达110分贝和113分贝。它们的振动噪声比经治理的振动台高出13~20分贝。 除以上几项试验外,我们还进行加隔声罩和钢模与振动台相对固定的试验。前者总声压级仅降低2分贝,操作不便;后者总声压级约降低4分贝,但用4只螺栓卡紧的固定方法也很不方便。所以,在生产中都没有采用。 本技术在水泥制品工业噪声治理中收到较好的技术经济效果,但对如何减少水泥块等杂物进入“隔声间”和使模具固定简便有效等问题尚需深入研究,加以解决,以期进一步提高噪声治理效果,进而开展离心工艺噪声治理技术的研究。 |