煤矿通风机的噪声机理及治理措施论文_许栋

煤矿通风机的噪声机理及治理措施论文_许栋

山东青岛山东科技大学 266590

一、通风机的作用

煤矿的通风机的主要作用就是及时的将污浊的煤尘排出矿井同时将新鲜的风流送到工作面。按照气体流动方向的区别,通风机有离心式、轴流式两种类型。这两种通风机具有各自的特点可以应用到不同的工作场合以适应工作需要。当前,煤矿的通风方式主要是采用的抽出式和复合式两种工作方法。相比较来说复合式的效果更好,但是成本较高。

二、噪声产生的机理

声音是由物体振动产生的。通风机进出气口的噪声都是由高速运动的液流或气流与周围静止的液体或气体相互作用而引发液体或空气振动的结果。

通风机在稳定运转过程中产生的噪声是多种多样的噪声的叠加而成的,其中包括有电机高速旋转、机壳以及电机轴承等振动产生的机械噪声、进气口和出气口的空气动力性噪声。在这些噪声中,以气动噪声为主。通风机的气动噪声,包括空气入口的气动噪声和排气口的气动噪声。在风机噪声、空气的入口和出口的位置动态噪声辐射是最强的,噪声和动态噪声的空气比正常情况下高10-15dB辐射的其他部分。

机械噪声是各矿企业中普遍存在的,如冲床的冲压声,车床的切削声,齿轮变速箱噪声以及金属之间的撞击声等。当机器的零部件之间产生碰撞、摩擦等作用时,零部件之间就会形成一个振动系统,并向空间辐射噪声。其中,通风机噪是由通风机外壳振动产生的机械性噪声源。机械噪声的来源可以分为冲击噪声、周期性作用力激发的噪声、摩擦噪声、结构振动辐射的结构噪声。离心风机的机械噪声要比气动噪声的影响要小,往往不被引起人们重视,但是当气动噪声大幅度降低时,我们也不能够忽视机械噪声的影响。

三、通风机的噪声控制

噪音的控制一般有三种途径:控制噪声源、切断传播途径和接收处防治三种措施。对于煤矿通风机来说,适用前两种方式。因此,在分析噪声的噪声源和传播途径的基础上有效的防治通风机的噪声闲的尤为关键。

为了有效地控制噪声,首先是从噪声源上控制。对于高噪声的煤矿通风机,通风机出口噪声是最主要的噪声源,但是控制噪声源风机结构优化,很难达到降噪的效果理想。因此,相对于通风机的噪声控制最有效的降噪方法是控制噪声的传播路径,这也是噪声控制最常用的方法。而在风机的传播路径中控制噪声,必须考虑如何把产生的噪声吸收、隔离或是消除。但是在实际的噪声治理过程中,受到各种因素的影响,噪声的治理并不能一概而论,应该因地制宜,结合具体的环境和经济等状况采用相应的控制措施,最大限度的降低噪声。

1、在风机出气口管道上或风道内安装消声器

风机入口和出口空气动力噪声是主要噪声源。因此,最关键的是降低这一部分的噪声。煤矿的通风方式一般为抽出式通风,噪声主要通过风机出口传出,所以可以采取在风机出口安装消声器来防治噪声。消声器的类型有很多。每种消声器的消声的特性不同、应用的场合也各不相同。当前的煤矿主要应用阻性消声器来吸收风机出口处的噪声,但是效果也并不理想。

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2、在风机机组外加装隔声罩

为了有效的降低通风机机组的噪声可以采取加装隔声罩来降低噪音。通过安装隔声罩,风机盖是最常用的降噪措施,也是最有效的控制噪声的措施。使用隔音罩的安装是整个风力发电机组的一个封闭的外壳所包围的隔声。隔声是利用隔声结构来阻止噪音,以减少噪音的传播。隔声罩是根据隔声、隔声层阻尼材料、吸收层和保护层的设计原则而设计的。同时隔声罩还具有吸声的作用,这样在隔声和吸声的双重作用下,降噪的效果的可以得到有效提升。通风机安装隔音罩,主要的难点是解决温升、冷却的问题。在通风机上设置隔音罩后,通风机和电机内的热量积累在盖上,增加了温度。温度的升高会带来许多问题,影响电机的效率和绝缘性能,降低电机的运转效果。

3、综合改造治理通风机房

如果有特殊的风机室可以结合具体的条件形成隔声和吸声的双重效果,使噪音传不出去的风室,所以房间内的噪声很大,但外面的噪声要小得多。所说的进气消声器安装在密闭的空气机房内,需要对风机和电机、外壳等的散热。在冷却风机出口管道可以安装消声器降低风机噪声。为了减少房间内的噪声,可以做吸声处理或悬挂消音体,风机外壳与煤气管加上带阻尼等措施,涂层包裹粘贴吸声材料;从风机振动传输的基础上,对固体声吸收减弱,可以安装或设计了一个基于风机专用隔离器。

通风机噪声产生是由多方面的原因造成的,在传播过程中噪声多次经过折射、反射,叠加成一个复杂的动态系统。在这个系统中噪声的控制受到多方面因素的影响,每一种因素发生改变都可能影响噪声控制的效果。如何运用噪声产生机理分析各种因素的内在关系对于制定合理的降噪方案尤为重要。

如果一味追求治理的效果,但不能结合噪声的产生的机理、噪声源的特性、噪声的传播规律。特别是不能充分了解噪声产生的原因,在分析降噪措施时,很容易制定错误的方案,从而造成了一些不必要的损失。

由于通风机的具体安装位置都是不同的,对于不同的情况可能需要不同的措施或方案,所设计的具体方案需要综合考虑各方面的因素,同时还应该对方案的结果进行分析,以便得到效果最好的方案。

参考文献:

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[6]范国军等.GAF22.4-15-1轴流式风机噪声分析及治理措施[J].煤矿机械,2003

论文作者:许栋

论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期

论文发表时间:2017/11/23

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