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污水处理厂罗茨风机振动与噪声的综合治

来源: 树人论文网发表时间:2018-10-25
简要:德兴铜矿工业水处理站采用HDS技术处理工艺,曝气送风采用罗茨风机,噪声污染十分严重。在采取改进隔声罩设计、加接消声器、控制管道再生噪声、提高风机房围护结构隔声能力等综

  德兴铜矿工业水处理站采用HDS技术处理工艺,曝气送风采用罗茨风机,噪声污染十分严重。在采取改进隔声罩设计、加接消声器、控制管道再生噪声、提高风机房围护结构隔声能力等综合治理措施后,其噪声污染已控制到国家允许标准以下。

机械职业教育

  《机械职业教育》创刊于1980年,荣获“中国职教期刊一等奖”,是中国机械工业教育协会高职与中专教育分会的会刊,由中国机械工业教育协会与无锡职业技术学院等联会主办。

  德兴铜矿污水处理站采用HDS技术处理工艺,送风选用罗茨风机,型号为ARE195,长沙鼓风机厂生产。主要技术参数:风压101.3kPa,风量52.8m3/min,转速1450r/min,配套电机功率132kW。风机房共安装了3台罗茨风机,二用一备。

  虽然工程设计时已采取了对罗茨风机加隔声罩等噪声控制措施,但运行后鼓风曝气系统噪声污染仍然十分严重。风机房内噪声平均值达118.8dB(A);曝气反应池靠近送风道处的噪声达111.6dB(A);风机房相邻厂界噪声达75.5dB(A),超过所在区域厂界噪声标准值(夜间)30.5dB(A)。

  一、噪声治理的基本原理论文

  环境噪声污染一般是由声源、传播途径和受主三个基本环节组成的。因此,噪声治理必须把这三个环节作为一个系统进行研究。

  声源可以是单个,也可以是多个同时作用;传播途径也常不只一条,且非固定不变;受主可能是人,也可能是若干灵敏设备,对噪声的反应也各不相同。所以,在考虑问题时,既要注意这种统计性质,又要考虑个体特性。

  1、降低声源的噪声辐射是控制噪声最根本的措施。通过对声源发声机理和机器设备运行的深入研究,研制新型的低噪声设备以降低激发力,或改变操作程序和改进加工工艺,均能显著降低环境噪声。

  2、声传播途径中的控制是常用的降噪手段。在噪声传递的路径上,设置障碍以阻止声波的传播,铺置吸声材料增加声能损耗,或者通过反射、折射改变声波的传播方向。在噪声控制工程中经常采用的有效技术有吸声、隔声、阻尼和隔振等。常见的吸声墙、吸声吊顶、隔声屏障、隔声门、隔声窗、消声器和隔振地板等,则是这些技术的具体应用。

  3、在某些情况下,噪声特别强烈,在采用上述措施后,仍不能达到要求,或者工作过程中,不可避免地有噪声时,就需要从受主控制角度采取措施。对于人,可佩带耳塞、耳罩、有源消声头盔等;对于精密仪器设备,可将其安置在隔声间或隔振台上。

  二、 喘振及防止方法论文

  1、喘振

  在风机运转过程中,当流量不断减少到Qmin值时,进入叶栅的气流发生分离,在分离区沿着叶轮旋转方向并以比叶轮旋转角速度小的速度移动,这就是旋转脱离。当旋转脱离扩散到整个通道,会使风机出口压力突然大幅度下降,而管网中压力并不马上减低,于是管网中的气体压力就大于风机出口处的压力,管网中的气体倒流向风机,直到管网中的压力下降至低于鼓风机出口压力才停止。接着,鼓风机又开始向管网供气,将倒流的气体压出去,这又使机内流量减少,压力再次突然下降,管网中的气体重新倒流至风机内,如此周而复始,在整个系统中产生周期性的低频高振幅的压力脉动及气流振荡现象,并发出很大的声响,机器产生剧烈振动,以至无法工作,这就是喘振。

  从理论上还不能正确计算出喘振工况点,只能在性能测试时根据经验来判断是否进入喘振工况。

  1、1听测风机出气管道的气流噪音。接近喘振工况时,出气管道中气流发出的噪音时高时低,产生周期性变化。当进入喘振工况时,噪音立即剧增,甚至有爆音出现。

  1、2 观测风机出口压力和进口流量变化。正常工作时其出口压力和进口流量变化不大,当进入喘振区时,二者的变化都很大。

  1、3观测机体的振动情况。进入喘振区时,机体和轴承都会发生强烈的振动。

  2、 防止方法

  采用出风管放气。在出风管上设一旁通管,一旦风量降低至Qmin,旁通管上的阀门自动打开放气,此时进口的流量增加,工作点可由喘振区移至稳定工作区,从而消除了进气流量小、冲角过大引起失速和发生喘振的可能性。在采用进口导叶片调节风量时,随着工况变化,导叶旋转改变通道面积适应新工况的要求,从而避免气流失速,可有效防止风机喘振。

  三、 噪声控制论文

  鼓风机的噪声对污水处理厂及其周边临近区域的环境影响非常严重,噪声的辐射主要通过风机本体,进、出风管和连接风道。据有关资料介绍,国外有的鼓风机房为减小噪音将鼓风机设在地下,而地上式鼓风机房室内设有吸音板,门、窗全部是密封的,其造价很可观。结合我国实际情况,针对风机组产生的各种噪声源,通常采取的措施有:消声、隔声、隔振和包覆。

  1、消声

  装设消声器是控制风机噪声的主要途径,消声器是一种阻止声音传播而允许气流通过的装置,可以大大减弱进、出风口辐射出来的噪声。我们在进、出风管道上加设消音器,降噪效果显著。

  2、隔声和吸声论文

  风机进、出风管加设消音器后,其风机壳体的辐射噪声仍对周围环境有较大干扰。在条件允许的情况下,可采取隔音措施,设置隔声室,在室内壁及天棚衬贴多孔性吸声材料,以消除机组产生的噪声。

  3、隔振

  振动是噪声的主要起源,风机组的振动会产生低频噪声,故减轻机器振动是控制噪声的治本办法。为此,风机的外壳材料宜选用铸铁,以增加设备自重与外壳厚度,减小自振。在风机进、出口处设置柔性波纹管减振接头,降低风机振动传递到风道上产生的辐射噪声,对于小型鼓风机可在机组的基础下加设减振器。4、包覆

  室外出风管道目前大多数设在地面上,实际运行中噪声很大,可将出风管全部设在地面以下,利用土层吸音或用隔音材料包覆管道。

  通过综合控制使整个鼓风系统噪声减弱,达到规范的要求。

  四、 风机冷却

  为改善鼓风机房运行管理环境,在选择鼓风机时需考虑鼓风机的冷却形式。目前常采用的冷却方式有水冷和风冷。通过运行发现,水冷虽然增加了冷却水系统,但运行环境良好;而风冷的鼓风机,热量直接排至室内,夏季室温高达40 ℃以上,工业水处理站在每台鼓风机上加设通风机及排风管道,影响了机房的环境。因此,鼓风机选型时宜选择水冷式。

  五、结束语

  综上所述,污水处理厂风机的振动和噪声大小直接关系到工作人员的工作环境,影响其工作效率。每座污水厂选择的鼓风机类型有所不同,设计形式多种多样,关键是要综合考虑多方面因素,围绕声源、传播途径和受主三个基本环节,采用切实可行、有针对性的方法,设计一套完整的供气系统,保证污水厂的安全运行,同时创造良好的工作环境。

  参考文献:

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  [2]武京泉,靳学林.洗煤厂罗茨鼓风机房室内外噪声治理[J].矿业安全与环保;

  [3]陈习珍.故障诊断技术在鼓风机振动分析中的应用与探讨[J].风机技术;

  [4]张九灵.罗茨风机故障机理分析与诊断模型研究[D].中国石油大学。