柳钢制氧机噪声治理技术方案

1柳钢15000制氧机组空压机增加隔音罩工程技术方案编制单位：广西建工集团第二建筑工程有限责任公司建筑安装分公司编制时间：2011年9月24日2目录第1章概述.............................................................................................31.1工程简介.....................................................31.2工程内容及要求...............................................31.3工程质量和工期要求...........................................41.4设计与制造依据、规范和标准...................................4第2章噪声产生的主要来源与控制工艺............................................52.1制氧机空压机噪声主要来源及特点...............................52.2制氧机空压机噪声主要控制工艺.................................7第3章工程量清单..............................................................................123.11#制氧机组隔声罩增加工程工程量清单..........................123.22#制氧机组隔声罩增加工程工程量清单..........................123第1章概述1.1工程简介柳钢气体公司15000制氧机组空压机，设备运行时压缩机产生的噪声达到100分贝，严重超出了国家劳动保护部门所规定的85分贝的标准要求。如果不采取任何降噪措施会对现场操作人员造成听力损伤，因此，决定对15000机组空压机安装隔声罩，以降低设备运行时产生的噪音对周边环境的影响。1.2工程内容及要求⑴对气体公司15000机组空压机设计、制作、安装隔音罩，每套均包括电机和压缩机，整体隔声罩形式。⑵材料要求：质优价廉，选取隔声、吸声性能良好的材料，所采用的材料寿命长，维护少，无毒、无副作用，无二次污染，同时必须满足防火、防潮、耐腐等特殊环境要求。⑶治理噪声设备必须达到声学装备要求，采用噪声治理设备后不影响原有设备的正常运行，不破坏建筑结构。⑷根据现场实际情况，隔声罩为现场组装式或者现场拼装形式，拼装设计方案必须经甲方审核同意。方便设备检修时对其进行拆卸。为防止接缝处的漏声，要采取相应的堵缝措施，与地面结合处也要严格密封；同时，室内周边均垫衬弹性板条；要避免声源与室壁之间的刚性连接。⑸隔声罩内壁面与机械设备之间距离要求大于100mm，预留空间要达到1/3以上；隔声罩内要求强制通风，通风设施在保证降噪效果的前提下，散热要求按照夏季高温天气（室内温度40℃）运行时，隔声罩内温度不应大于45℃；隔声罩内需要安装照明措施；隔声罩设计安装隔声门和隔声窗等设备，隔声门锁符合内外进出方便及美观的要求。41.3工程质量和工期要求⑴隔声罩安装后，外形平整美观，无明显痕迹。钢结构支架垂直度及受力强度等达到有关标准。⑵设备正常运行时，隔声罩外1m处噪声检测应小于85dB(A)，测试时排除背景噪声的要求。⑶施工工期为60日历天数。1.4设计与制造依据、规范和标准本方案设计的主要依据和采用的规范、标准：[1]甲方提供的技术资料[2]《声环境质量标准》（GB3096）[3]《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008[4]《声学隔声罩的隔声性能测定》（GB/T18699.1-2002）[5]《声学隔声罩和隔声间噪声控制指南》GB/T19886-2005[6]其他国家相关规范、标准；[7]现行相关设计规范。5第2章噪声产生的主要来源与控制工艺2.1制氧机空压机噪声主要来源及特点空压机是一个多声源发声体，主要有进气噪声、驱动机、机体辐射噪声、排气噪声、管道辐射噪声等。2.1.1噪声源的组成⑴进气噪声空气压缩机在运行过程中吸气阀不停地间歇开闭，气体间歇地被吸入气缸，在进气管内形成压力脉动的气流，以声波的形式从进气口辐射出来形成进气噪声。⑵排气噪声空气压缩机排出的压缩空气经排气管进入储气罐或其它用气部位，与进气一样，排气也是间歇地进行，必然要形成压力脉动，使排气管和储气罐振动而辐射噪声。另外，排气管一般设有排放口，在周期性停车或调试过程中，把压缩空气排放至大气而形成很强的喷射气流噪声，是空气压缩机最强的噪声源之一。⑶机械噪声机械性噪声是空气压缩机在运转时，许多部件撞击摩擦或机构间的力传递不均匀而产生的。主要是曲柄连杆机构的撞击，活塞在气缸内作往复运动的摩擦振动噪声以及阀片对阀座冲击产生的噪声等。⑷电磁噪声电磁噪声是由驱动电动机的磁场脉动引起的噪声。空压机驱动电机为同步电动机，电动机运转时，定子和转子之间基波磁通和高次谐波磁通沿径向进入气隙，6在定子和转子上产生径向力，由此而引起径向的振动和噪声。此外，产生的切向力矩和轴向力也引起切向和轴向的振动噪声，电动机的冷却风扇还引起气流噪声。⑸振动噪声空气压缩机曲柄连杆机构的往复运动所产生的不平衡扰力是空气压缩机基础振动的根源。这一振动扰力频率与人对振动的反应的最敏感频率较接近，因此，这些振动对人体的危害比较严重，是空气压缩机机房内外环境恶劣的主要原因之一。2.1.2空压机噪声源的特点⑴进气噪声空压机进气口噪声的基频f=2n/60（n为空压机的转数）。除基频之外，还有2f、3f等谐波，但高频谐波的声级比基频声级要低。进气口噪声是一种宽频带连续谱，呈低频特性。声压级由低频逐渐向高频降低，即低频强，频带宽，总声压级高。进气噪声一般随负荷的增加而增加，也与进气阀的尺寸、调速机构和气门通路结构等因素有关。一般情况下，进气口噪声比其他部件的噪声要高5-10dB（A），是空压机的主要噪声源。⑵排气噪声排气噪声也是一种宽频带连续谱，噪声频谱明显呈中高频特性，噪声频率较复杂，噪声在80-110dB（A）之间。排气噪声峰值在1kHz较突出，在峰值左侧，低频噪声声压级较弱，在峰值右侧高频噪声声压级较强。排气噪声的大小与压缩气体的流量、压力及空压机的转速有关，流量越大，压力越高，转速越高，其噪声越大。⑶机械噪声7由于产生机械噪声的主要原因是转子系统不平衡产生的振动，因此该噪声频谱是转子转动频率的整数倍，其基频与进气噪声基频相同，频谱也呈低频特性。下表为测得机械噪声及频谱，噪声一般在80-110dB（A）左右。机械噪声频谱窄，频率相对固定。从产生机理分析，机械噪声由空压机的运动精度和零部件的制造精度决定的，因此具有一定的随机性。机械噪声随空压机转速的大小、冲击的速度、轴承间隙的大小、机体与基础的连接状况变化而变化。一般小型空气压缩机1m处噪声为82-85dB（A），中型空气压缩机1m处噪声为85-88dB（A）。⑷电磁噪声电磁噪声的特点是频带宽，声级比较稳定。电磁噪声频率由电动机切向振动和径向振动产生的频率决定。其声级功率可用下式估算：LA=α+20P+13.3n式中：LA——电动机噪声A声功率级，单位为dB（A）；α——常数。取值范围17-21，单位为dB（A）；P——电动机功率，单位为kW；n——电动机转速，单位为r/min.2.2制氧机空压机噪声主要控制工艺2.2.1隔声技术⑴隔声技术简介把声源或需要安静的场所，用实体墙板、密封门窗等隔声屏障封闭起来，使其与周围环境隔绝，以减少噪声传递的措施，就是隔声技术。用构件将噪声源和接收者分开，隔离空气噪声的传播，从而降低噪声污染程度。采用适当的隔声设施，能降低噪声级20～50分贝。这些设施包括隔墙、隔声罩、隔声幕和隔声屏障等。⑵隔声罩的声学设计隔声罩是一种可取的有效降噪措施，它把噪声较大的装置封闭起来，可8以有效地阻隔噪声的外传和扩散，以减少噪声对环境的影响。根据本项目的特点和尺寸，隔声罩声学设计如下：1#机组隔声罩设计：1#制氧机机组隔声罩外形尺寸设计为15.2×8.9×8m。合计隔声罩面积为520m2。隔声罩采用轻型隔声结构。整个罩壳均采用薄钢板（2mm）为隔声材料，所有骨架均采用薄壁方钢和薄壁型钢。为避免薄钢板在声波作用下引起共振和吻合效应，使隔声性能下降，在罩的内壁除按照构造要求需要分格焊接外，均进行阻尼处理，来抑制薄壁钢板的振动，以降低钢板罩壳的声辐射。隔声罩壁的结构设计：是在2mm厚的钢板上，牢固涂贴一层厚7mm的沥青石棉绒作阻尼层，内衬50mm厚的超细玻璃棉（容重25kg/m3）作吸声层，玻璃棉护面层由一层玻璃布和一层穿孔率为25％的穿孔钢板构成。这种构件的平均透射损失在34～45dB之间。隔声罩缝隙密封处理：任何隔声罩只要有1%的缝隙，其隔声值就不会超过20dBA，因此缝隙的密封处理就很重要。为做好密封，需要在隔声罩骨架方钢中间采用双道海绵橡胶进行密封。隔声罩构件紧固联接：为使隔声罩壳的开缝处拼合不漏风，必须压实扣紧才能发挥双道海绵橡胶的作用，在此选用拉紧螺栓进行构件的紧固联接。减振压实密封：为使隔声罩与地板平台密封不漏风，又不至于因空压机的振动通过平台传给隔声罩，使罩壳成为辐射声源。因此采用橡胶隔振垫来对隔声罩进行减振。通风散热计算：通过计算，1#制氧机组为满足散热要求，计算得到隔声罩的通风量为80000m3/h。根据计算结果，选择3台轴流风机，每台通风量为27000m3/h，风压为500Pa，N=10kw。隔声窗设计：采用双层玻璃隔声窗，采用5mm玻璃加6mm空气层，再加5mm玻璃，其平均年隔声量为32dBA，满足本隔声罩整体要求。隔声窗设计面积为20m2。9隔声门设计：采用钢质隔声门，钢架门扇用冷轧钢制成，面层为薄钢板，并用多孔吸声材料作为填充，以得到声偶合小的高阻尼特性；门樘、门楣和门槛也用型材钢制造，以保证足够的强度和支撑刚度。门扇四周安装双重特殊弹性止口（密封垫）和压紧装置，彻底杜绝“孔洞”和“缝隙”产生的漏声。门框内部填充防火隔声材料，外包钢板，门框止口处密封槽内设有橡胶条。门扇为薄钢板弯制而成，门扇外侧面板和门扇内侧面板的内侧纵向设置钢质加强筋；门扇外侧面板边缘沿边长设有密封槽，槽内固定有磁性密封条；门扇内侧面板边缘突出成角形刃口，与门框上的橡胶条压紧密封。隔声门设计2樘，每樘面积为3m2。2#机组隔声罩设计：2#制氧机机组隔声罩外形尺寸设计为13.1×7.9×5.6m。合计隔声罩面积为340m2。隔声罩采用轻型隔声结构。整个罩壳均采用薄钢板（2mm）为隔声材料，所有骨架均采用薄壁方钢和薄壁型钢。为避免薄钢板在声波作用下引起共振和吻合效应，使隔声性能下降，在罩的内壁除按照构造要求需要分格焊接外，均进行阻尼处理，来抑制薄壁钢板的振动，以降低钢板罩壳的声辐射。隔声罩壁的结构设计：是在3mm厚的钢板上，牢固涂贴一层厚7mm的沥青石棉绒作阻尼层，内衬50mm厚的超细玻璃棉（容重25kg/m3）作吸声层，玻璃棉护面层由一层玻璃布和一层穿孔率为25％的穿孔钢板构成。这种构件的平均透射损失在34～45dB之间。隔声罩缝隙密封处理：任何隔声罩只要有1%的缝隙，其隔声值就不会超过20dBA，因此缝隙的密封处理就很重要。为做好密封，需要在隔声罩骨架方钢中间采用双道海绵橡胶进行密封。隔声罩构件紧固联接：为使隔声罩壳的开缝处拼合不漏风，必须压实扣紧才能发挥双道海绵橡胶的作用，在此选用拉紧螺栓进行构件的紧固联接。减振压实密封：为使隔声罩与地板平台密封不漏风，又不至于因空压机的振10动通过平台传给隔声罩，使罩壳成为辐射声源。因此采用橡胶隔振垫来对隔声罩进行减振。通风散热计算：通过计算，2#制氧机组为满足散热要求，计算得到隔声罩的通风量为54000m3/h。根据计算结果，选择2台轴流风机，每台通风量为27000m3/h，风压为500Pa，N=10kw。隔声窗设计：采用双层玻璃隔声窗，采