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一種治理高爐助燃風機噪聲的方法

文檔作者：張中霞張野郝民杰文檔來源：河南省科學院地理研究所		點擊數：	更新時間： 2025年05月13日
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2017年2月第1期一種治理高爐助燃風機噪聲的方法——張中霞張野郝民杰·33·
一種治理高爐助燃風機噪聲的方法
張中霞張野郝民杰
(河南省科學院地理研究所，河南鄭州450052)
[摘要] 介紹了某鋼鐵廠高爐助燃風機組產生噪聲的原因、治理方法及治理效果。
【關鍵詞] 高爐助燃風機；噪聲源；擴張室、阻性消聲器、消聲量
[中圖分類號3 X793 [文獻標志碼】B [文章編號]1008—5122(2017)叭一0033一02
A Method of Controlling Noise of the Blower for Blast Furnace Combustion
ZHANG Zhong—xia，ZHANG Ye，HAO Min-jie
Abstract：The causes，control method and control effect of the noise of blowers for blast furnace combus—
tion in a steel plant are introduced in the paper．
Key words：blower for blast furnace combustion；noise source；expansion chamber；dissipative silencer；a—
mount of noise elimination
0 弓I吾
助燃風機是鋼鐵廠高爐運行的主要送風設備，
但是在其工作時，產生了相當大噪聲。在正常工作
環境下，噪聲允許值不超過85 dB(A)，而助燃風機
產生的噪聲遠遠高出該值。助燃風機產生的噪聲在
風機房內發生反射、折射、透射和衍射遍及整個廠
房，直接影響現場工作人員的聽覺，嚴重污染工作環
境。本文探討安鋼集團某高爐配套的高壓助燃風機
在運行過程中產生噪聲的原因，并根據多年對風機
噪聲的治理經驗，做出改進的降噪設計。
1風機噪聲源
風機是噪聲污染面積最廣的通風設備。它由電
機拖動風機葉片高速旋轉，從而產生風量和風壓。
日常生產中也有很多地方的通風設備都用它，所以
說它是頭號噪聲污染源。風機噪聲分為空氣動力性
噪聲、機械性噪聲和電機的勵磁聲。
1．1空氣動力性噪聲
空氣動力性噪聲由周期性的旋轉排氣噪聲(葉
【收稿日期】2016—11—25
【作者簡介】張中霞(1975一)，女，河南鶴壁人，大學本
科，工程師，主要從事環境保護工作。
片噪聲)和渦流噪聲組成。
1．1．1 旋轉噪聲
當葉片運轉時，周期性地不間斷地擠壓空氣，使
得氣體分子在葉輪周圍產生速度和壓力脈動，并以聲
波的形式向葉片輻射，這樣就產生了周期性排氣噪聲。
1．1．2 渦流噪聲
渦流噪聲又稱湍流噪聲，葉片在高速旋轉的同
時，將會在它的表面形成大量的氣體渦流，當這些氣
體渦流在葉片界面上分離時，就會產生渦流噪聲。
1．2機械噪聲
機械噪聲則是由于機組運轉時不可能絕對平衡
所產生的振動、摩擦噪聲。電機噪聲主要是冷卻風
扇和夾雜機械和電磁的噪聲。
離心風機外殼都是用鋼板焊接的，高速氣流沖
擊殼壁時，輻射出來的噪聲更強烈。治理時不容忽視。
2 治理方法
安鋼集團永通鑄管有限公司高爐上兩臺高壓助
燃風機，風機型號為9—19一Nol6D，風量50995 m3／h，全
壓15425 Pa。其運行時產生的噪聲值高達109 dB(A)，
108．5 dB(C)，此噪聲既污染了工作環境，又污染了
廠區環境。如果采用常規治理方法，既要達到不影
響生產，又要降低造價，并取得40 dB(A)以上的消
萬方數據
·34· 有色冶金節能口設備節能
聲量幾乎是不可能達到的。筆者根據現場情況，巧
妙地利用了聲學原理，完成了一項成功的設計。
2．1 常規治理方法
使用隔聲罩控制噪聲，既要降低風機和電機噪聲
又要散熱并取得40 dB(A)以上的降聲量就非常困難。
2．1．1 計算隔聲罩的隔聲量
隔聲量計算式?：
TL=13．519m+13+AR(dB) (1)
式中：兒——隔聲罩的理論隔聲量，dB；
m——隔聲罩的單位面積質量，kg／m2(本設計
單位面積質量選45 kg／m2)；
△尺——附加隔聲量，本設計選5 dB。
將數值代入式(1)
TL=13．51945+13+5=39．5 dB(A)
而在不漏聲時，實際隔聲量與隔聲罩的內表面
吸聲量有關，應按公式(2)計算：
TL實=TL+Lga (2)
式中：兒立——隔聲罩的實際隔聲量，dB；
o——內表面平均吸聲系數，采用最好的超細
吸聲棉為0．6。
則計算有：TL章=39+Lgo．6=37．8 dB。
2．2．2計算消聲器消聲量
風機的進出風口消聲器采用阻性消聲器，消聲量
的大小由長度來決定，消聲器消聲量計算式為舊1：
AL=咖(a0)PISL (3)
式中：△L——消聲器消聲量，dB；
西(a0)——消聲系數，一般取1，大了會出現
上限失效頻率；
￡——消聲器長度，m，(按3 m設計)；
P——通道截面周長，m；
Js——通道截面面積，m2。
代入公式(3)：AL=1×3／0．1=30 dB。
要想使用消聲器達到40 dB(A)以上的降聲量
必須將消聲器做到4米以上。
由此可見按常規做法無法實施：消聲器長度增
大阻力損失將會增加，風機的性能下降；隔聲罩過于
笨重，影響風機電機檢修；散熱消聲器和隔聲罩的隔
聲量要相互匹配，這樣消聲器的體積就會過大，相應
的投資、阻力都很大，占地面積也不容忽視。
2．2新型設計思路
為取得40 dB(A)以上的消聲量，利用原有風機
房的基礎設施進行增設改造：在設置風機進風VI的
風機房墻外三面和頂部分別安裝隔聲板組塊，并在
風機房墻上開洞，使風機房和隔聲板組塊圍成的空
間相通，將兩個阻性進風消聲器安裝在風機房兩側，
隔聲板圍成的空間和風機房之間形成了兩個擴張
室，相當于安裝了一個阻抗復合消聲器。其優點是：
省去隔聲罩的投入，減少了投資，從阻性消聲器和擴
張室進人冷風冷卻風機電機后，變成熱風被送人了
高爐，節省了能源。
3計算消聲量
3．1擴張室消聲量
計算公式為口1：
AL=1019[1+1／4(m阜1／m)2] (4)
式中：m——擴張比，取20。
代人上式為：
AL=10Lg[1+1／4(20+1／20)2]=20 dB
3．2 阻性消聲器消聲量
計算消聲量公式如下(長度設計為2 m)：
AL=2q,o(L／b) (5)
式中：西0——消聲系數，一般取1；
L——消聲器長度，m，取2 m；
6——消聲器通道寬度(設計為0．1 m)。
代入上式△￡=2×1×2／0．1=40 dB
阻性值和抗性值=20+40=60 dB。
通過以上粗略驗算，消聲器的降噪效果足以滿
足設計要求。
4治理后效果
根據噪聲對人體的危害程度和對環境干擾的程
度國家分別制定了各種場合的噪聲允許標準。
GB87--85“工業噪聲控制設計規范”中規定：生產車
間及作業場所8小時以內不能超過90 dB(A)，對新
建企業要求為85 dB(A)。安鋼環保監測站測試結
果為：風機房外噪聲值降低到67 dB，符合設計及廠
區噪聲要求。
[參考文獻]
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業出版社，2002．
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[3] 楊紅偉，等．噪聲控制新技術與消聲器設計選用及質
量檢驗標準規范實用手冊[M]．北京：北方工業出版
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