城林科技（上海）有限公司 上海 201306
摘要：由于水泥厂生产线作业设备体积大、噪声高且难以集中治理，噪声污染成为水泥厂主要的环境污染之一，通过对水泥厂各噪声源的分析，探讨研究出更有效的、更精准的、更经济的噪声治理技术措施。
关键词：水泥厂，噪声治理，技术措施
引言
水泥厂的噪声主要是生产作业过程中转产生的，要想更加经济、更加精准的做到治理噪声，需要识别每个设备的噪声值及特性，进行针对性的设备噪声治理分析，在噪声源集中的地区也可以进行集中合并治理。水泥厂产生噪声源设备数量较多，有些噪声等级比较高（见图表1）。
表1 水泥厂主要生产设备噪声分类及噪声级
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1水泥厂噪声源分析
1.1风机噪声
水泥厂中的风机数量多，主要包括空气动力性噪声、机械噪声。空气动力性噪声是由于气体非稳定流动，气体与气体及气体与物体相互作用产生的噪声。从噪声产生的机理看，主要由旋转噪声（气压脉动）和涡流噪声（紊流噪声）组成，风机的空气动力性噪声是旋转噪声和涡流噪声相互混杂的结果。风机在经过一段时间的运转后,会产生多种机械噪声，主要是通过风机的机壳向周围辐射， 风机噪声呈中低频特性（如图表2）。
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图表2 某离心风机噪声频谱图
1.2空压机噪声
空压机的噪声是由空气动力噪声、机械运动部件撞击、磨擦产生的机械性噪声以及包括电动机所产生的噪声组成。进气口间歇吸入气体，产生压力脉动而传送到空气中形成空气动力噪声；气体从气缸阀门间断地排出时，气流产生扰动形成噪声。空压机产生的高压气体通过管路进入储气罐，随着排气量的变化产生压力脉动，使管路产生振动，储气罐产生巨大声响，形成噪声；压缩气体通过阀门小孔的时候，以声速喷射，冲击阀门出口处或者阀门接管出口处，形成阀门噪声。空压机运行时很多部件快速旋转和往复运动，产生摩擦、冲击，引起机件振动而产生的噪声。由驱动电动机的磁场脉动可以引起的电磁噪声，空压机噪声呈宽频带特性（见图3）。
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图表3 某空压机噪声频谱图
1.3 球磨机噪声
球磨机的噪声主要由筒体噪声、电动机和减速器及大齿轮等辅机的噪声组成。这是由钢球、衬板及物料之撞、冲击、磨擦产生的冲击与振动激发筒体振动而辐射的噪声。 球磨机噪声呈现全频带特性，从 100Hz 开始，噪声值大致相同，覆盖了高、中、低频的全部范围，因此，在治理过程中必须要重视其中的低频段成分（见图表4）。
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图表4 某型球磨机噪声频谱图
1.4冷却塔噪声
机力通风冷却塔噪声由以下几部分组成： 顶部轴流风机产生的空气动力性噪声，这部分噪声主要由旋转噪声和涡流噪声组成；淋水噪声，此部分噪声由水的势能撞击冷却塔中的填料和集水池产生；电机、传动部件及减速箱等产生的机械噪声；由风机、电机及减速机引起冷却塔塔壁及顶部平台振动，产生固体传声。大型冷却塔属于高中频稳态噪声，某型冷却塔的噪声频谱如图标5。
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图表5 某型冷却塔噪声频谱图
1.5破碎机噪声
破碎机在运转时，破碎物料的全过程的噪声 100～105dB(A),噪声主要有：料噪声,矿石下落时对破碎机壳体的撞击所引起的噪声；破碎噪声,破碎机运行时对矿石挤压、撞击，引起破碎机壳、支撑装置等整个机体的振动噪声；出料噪声。破碎后的矿岩，自破碎机出料口下落对溜槽撞击所引起的噪声；此外还有电动机的噪声，以前三者为主。
1.6皮带输送机噪声
水泥厂采用的是重型皮带输送机，皮带输送机由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成，皮带输送机的动力是通过传动滚筒与胶带之间的摩擦力来传递，输送机在运行过程中主要噪声为驱动电机、减速机产生的电磁噪声和机械噪声，传动滚筒与胶带之间的摩擦、轴承和托辊等传动系统、物料之间相互碰撞、机架振动等产生的机械噪声。
1.7其它设备噪声
除了以上几种主要噪声源之外，水泥厂的噪声还包括水泵、回转窑、提升机、碾压机等设备电动机产生的噪声较大。主要由驱动电动机的磁场脉动引起的噪声；空压机驱动机为同步电动机，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。
2水泥厂噪声治理主要技术措施
水泥厂的噪声治理应从三个环节考虑：第一，厂区合理规划；第二，治理声源；第三，在噪声传播途径上采取控制措施。
2.1厂区合理规划
因地制宜进行水泥厂厂区总体规划，并在规划中应充分考虑防噪声要求。在厂区总平面规划布置设计中，合理布置设备的位置和朝向，将对厂界位置敏感点和防噪声要求较高的生活办公区要与噪声源保持一定距离，噪声源指向尽量朝上或朝着非敏感点方向，对噪声治理和节省降噪费用至关重要。
2.2治理声源
（1）选型低噪声设备。目前，市面上已经出现了很多低噪声的水泥生产设备，比如选用低噪声风机、低噪音破碎机、噪声更低的立磨机、辊压机和螺杆式空压机等等。
（2）在设备壁面安装阻尼层。通过阻尼层的减振作用，能有有效降低振动噪声、阻挡噪声固体传播，起到一定的隔声作用。
（3）定期维护保养和检修。水泥厂设备使用环境较差，长期运行后轴承磨损易产生刺耳的摩擦噪声、螺栓松动易产生振动噪声。若能及时的对设备进行保养工作，减少磨损，及时防松检修，就可以降低或消除噪声增加的可能。
2.3在噪声传播途径上采取控制措施
上文较详细的介绍了各设备产生噪声的机理，噪声的传播无外乎要有两个条件，一是传播介质，二是介质振动。治理噪声要从这两个条件出发，在传播途径中隔绝噪声，通常采用隔声、消声和吸声的方法；而在设备安装的减振器也对噪声的传播起到重要作用。
2.3.1隔声措施
水泥厂中大量使用风机进行物流输送，风机及通道需要采取隔声措施进行噪声隔绝，隔声措施还有助于对于电机等设备的防护，但要采取通风散热，确保设备不会因为温升而影响使用。
隔声构件是指选用合理的隔声材料和吸声材料，结合壁板结构的设计、密封方式，使得该构件具有一定的隔声量。不同隔声量采用的材料结构和密封方式不同，对成本影响很大，所以最经济的隔声构件应该是针对噪声源、敏感点进行综合分析，计算出需要的隔声量后再进行选型设计，节省噪声治理成本。
2.3.2 消声措施
表1中的数据的显示，气动噪声是水泥厂非常重要的声源，包括风机的进风口、排风口以及预热锅炉的高压排空，有气流通过的位置需要采用消声措施，选择合适的消声器。高噪声的气流通过消声器时，通过消声器的消声作用，将噪声降低到目标值。
为保证风机的风压和额定流量，消声器应选择气动性能更好的阻性消声器，消声器的两端安装倒流板。水泥厂风机噪声以低频为主，阻性消声器的吸声层厚度不应小于150mm，消声器长度根据消声量进行选择。可以使用的阻性消声器主要片式消声器、折板消声器、矩阵式消声器，矩阵式消声器因其低频降噪优势，这几年在各行业使用得越来越多，比较适合水泥厂的进风口和排风口消声器。放空消声器压力较大，不宜单独使用阻性消声器，可以使用小孔喷注消声器，或先使用开孔扩压器降压后再使用阻性消声器。
2.3.3吸声措施
水泥厂很多设备放置在厂房内，有的磨机房为砖混结构车间，噪声除了要通过安装隔声门窗和通风消声器外，在房间内应采取吸声措施，安装吸声墙面或吸声体。吸声墙面能有效降低室内混响声，80mm厚的吸声墙面有效铺设就有可降低噪声污染等级10dB(A)，同时可以降低隔声门窗、墙体的隔声量要求，降低综合治理成本。
3结束语
水泥厂的噪声源非常广泛且分散，通过本文对噪声源产生设备的归类分析，能够更加清晰的按类采取噪声治理措施，最终实现系统治理的综合效果。近年来通过不断研究和实践，在完成水泥噪声治理的同时，解决好因噪声治理而带来的通风散热、巡视检修、防火救援等问题，促进我们的水泥厂也可以成为绿色安全、节能环保的绿色企业。
参考文献
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