化工机械设备的噪音污染与防护措施研究

1、    化工机械设备的噪音污染与防护措施研究    郭佳摘要：随着化工行业的快速发展，越发重视化工机械设备的噪音污染。噪音污染不仅对工作人员的身体健康产生影响，还会对化工生产效率和安全事故造成影响。所以需要大力执行降低噪音污染的措施。本文首先对化工机械设备噪音的分类、特点及产生原因进行阐述。然后再分析化工机械设备产生噪音的危害，主要危害包含工作人员的身心健康受到影响、设备的生产效率降低和化工机械设备遭到破坏。最后通过控制噪音源和传播过程，提出相应的防护措施，这些措施的实施，能够极大的降低化工机械设备的噪音污染。关键词：化工机械设备;噪音污染、措施：tq0

2、50;tb535 ：a ：1001-5922（2019）10-0115-051化工机械设备噪音的分类及特点1.1化工机械设备噪音的分类化工机械设备的噪音有很多，为了能够快速准确的减小噪音的伤害，需要先将所有的噪音进行分类。一般情况下，噪音分类的依据比较多，通常以噪音声源、噪音频率、噪音时间和噪音源的设备进行分类。以下将对其具体分类。1）按照噪音声源分类按照噪声的声源分类就是化工机械设备发出噪音的传播介质不同，即分为气体传播介质、固体传播质和液体传播介质。气体传播介质的噪音就是比如更风机、鼓风机等设备所发出的高速气体扰动所发出的噪音;固体传播介质的噪音较为多见，比如球磨机、粉碎机等设备，这类噪音

3、就是设备不规则振动所发出的噪音;液体传播介质就是液体与其他物质碰撞所发出的噪音。2）按照噪音频率分类不同的化工机械设备所产生的噪音的频率也是不一样的，其噪音污染程度也会不一样，所以按照噪音频率可以分为低频噪音、中频噪音和高频噪音。低频噪音的频率大致在20hz400hz，这类噪音的频率低，但是传播能力比较强，而且传播时噪音不容易消减，比如低速运转的风机。中频噪音的频率大致在400hz1000hz，这类噪音频率是出现得最多的，所以在控制噪音污染时，需要重点防治中频噪音。高频噪音的频率大致在1000hz-20000hz，这类的噪音频率太高，一般是电机设备所发出的，要及时的对该类噪音从声源上控制。3）

4、按照噪音时间分类类似于生活噪音，化工机械设备的噪音也可以按照噪音持续时间长短分，赵玫等人已经将其分为稳态噪音、脉冲噪音、起伏噪音等。对于时间长的噪音，要能够从源头进行控制。4）噪音源的设备分类粉碎设备：在化工机械设备加工过程中，有一类机械设备会与加工的材料进行接触，会发出噪音，这类机械设备就是粉碎者被，比如球磨机、破碎机、研磨机等，粉碎设备所发出的噪音比较大，处于所有噪音中的污染较为严重的噪音。混合设备：混合设备所发出的噪音是在工作时自身所发出的噪音，比如均值设备、乳化机等。筛分设备：筛分设备的噪音是很小的，对人体和机器的危害比较小，比如过滤机、离心机等。传质设备：该类设备产生的噪音也比较小，

5、比如吸收器等。输送设备：就是进行物质传递的设备，该类型的设备是噪音产生的主要来源，所以是噪音控制的重点，比如加料机、鼓风机等。反应设备：反应设备所产生的噪音也不大，但是这类设备会与工作人员紧密联系，比如发酵提取设备等，所产生的噪音就会对工作人员有直接的影响，扰乱工人的心情，就会降低工作效率，长期受到这种噪音的污染还会对身体噪声伤害。1.2化工机械设备噪音污染的特点噪音就是就是一种声音，但是这种声音干扰到人们的工作、学习和生活，还有一种振动所发出的声音，这种振动的振幅和频率是没有规律的，而且是杂乱的。化工机械设备由于其工作生质和自身特点也会产生噪音污染，化工机械设备的噪音特点有以下几个方面。1）

6、噪音来源多：在化工生产的过程中，会涉及到运用很多的机械设备，这些机械设备又包含着很多的零部件，每一个地方都有可能产生噪音，所以噪音的来源比较多，影响大。2）噪音持续时间长：在化工生产中，只要化工机械设备开始运行，就会产生噪音污染，在化工生产中，每天的工作的时间时固定的，所以化工机械设备所发出的噪音是连续陆稳定的，而且是很多声音组合成的噪音。3）化工机械设备的噪音有潜在危险性：噪音看似对人、对机械设备没有直接的影响，当人长时间的处于噪音的环境中时，也没见过会有致命的危险，但是当积累的时间过长，就会出现问题，而且这种问题是很难被提前发现的。2化工机械设备噪音产生的原因化工机械设备发出的噪音都会有其

7、原因，而且只有当知道原因之后才能对症下药，对噪音污染做一系列的治理措施。按照噪音产生的原因可以将其分为四种类别，分别为振动噪音、喷射噪音、旋转噪音和电磁噪音，下面将对其产生噪音的原因进行分析。2.1化工机械设备振动噪音振动噪音按照噪音源不同又可分为设备振动和管道振动。设备振动就是化工机械设备在运作过程中，当运转部件达不到平衡后，就会进行两边晃动从而引发噪音，也会由于联轴器定心不稳，也会造成机械设备发出噪音。而且当机械设备的运转速度越来越快时，噪音污染也将会更加严重。管道振动所发出的噪音主要有两个原因，第一个原因就是管道内的液压冲击力所造成的，当这种力量很强时，就会使管壁的应力非常大，管道就会发

8、生严重的振动，从而引起管道振动噪音。第二个原因就是气流脉动所引起的噪音，在管道内形成了气体和液体，会形成空化现象，当气泡破裂时就会在管道内形成很强的冲击力，从而扰乱管道，使之失去平衡，造成噪音污染。造成这两种原因的都与流体流速突变有关，而突变的原因有：泵的开启和停止、液体遇到节流孔、阀门的快读开关、流体速度的变化等。2.2化工机械设备喷射噪聲当高速气流从管口喷射而出时，其周围的空气将会被迅速的卷人到气流中，而且射流量越多，周围被卷入的空气面积就会越大，这些气流会与空气进行动量质量交换，从而造成较大的喷射噪音。黄泽淦等人就对化工机械设备喷射噪音进行过实验，文中提出当喷口距离越来越远时，射流的宽度

9、也会越来越大，当压力越来越小时，流动也会越来越小。图1即为化工机械设备喷射噪音流场图。气流喷射过程大致可分为三个区，即混合区、过渡区和扩散区。当气流刚从管口喷出时，由于其流速较快，故能保持成束状流动，这一段的距离一般为45d（d为喷口直径）。在距离管口58d处，喷射气流在剪切周围空气的同时，两者发生强烈的混合并逐渐向外扩散，从而产生强烈的噪声。因此，混合区、过渡区是喷射噪声的主要产生区域，发出高频噪声，在扩散区两者进一步混合形成紊流，发出低频噪声。2.3化工机械设备的旋转噪音和涡流噪音化工机械设备的旋转噪音就是设备在工作过程中，有的机械设备工作时高速旋转，如风机等，当叶轮高速旋转时就会快速的将

10、空中的气体切割，从而引发气压脉动，就会造成旋转噪音。而且该类噪音频率是可以根据叶片数和叶片转速求出的，当转速越快时，所形成的噪音频率就会越大，当叶片数越多时，其噪音频率也会越来越大。叶轮的转速会产生旋转噪音，还会引起涡流噪音，即当叶轮高速运转时，与周围的空气相互作用，从而使叶轮的后面形成涡流，这些涡流又会分解成多个小涡流，这些涡流就会引起涡流噪音，它的噪音频率与旋转噪音一样可以求出其频率。当气体与气流的相对速度越来越大时，所产生的涡流噪音频率就会越大，当气体入射方向的厚度越来越大时，所产生的涡流噪音频率就会越小。2.4化工机械设备电磁噪音化工机械设备的电磁噪音主要就是定子的振动造成的。在电机中

11、气缝磁场中，定子和转子相互作用产生了一种了力让其改变了形状，从而使其发生振动，就会造成电磁噪音。再就是定子和转子受到高次谐波的径向力影响，使其发生了变型，而且定子的刚性不强，当收到外力时就会发生较大的变形振动，从而发生化工机械设备的电磁噪音。3化工机械设备噪音污染的危害3.1噪音污染对人的危害有研究表明，当噪音强度超过80db时，人体的健康就会受到影响，此时的影响还不算大，当时长时间受到该强度的影响就会造成更严重的伤害，而当噪音强度达到110db时，就会对人体产生直接的伤害，此时的噪音环境下，人体是受不了的。噪音首先是对人体的听力产生影响，比较轻的影响就是当人体不处于噪音环境下时听力就会自动的

12、恢复正常，严重的影响就是当人体处于噪音污染较为严重的环境时就会直接导致耳聋。当噪音的频率达到4000hza左右时，人的听力能力就会开始降低，当长时间处于这种环境下时，就会导致完全丧失听力能力。为了更好的反应出正常听力和噪音聋听力，图2和图3即为两个听力的曲线图。噪音除了造成听力问题，还会给人的生理机能造成影响。有研究表明，心脏病的发展与噪音污染有关，噪音还会影响人体的消化系统，神经系统、内分泌系统。噪音还会对人的心理造成影响，当处于噪音环境下时，人体就会柑橘到烦躁不安的负面情绪，当噪音污染越强时，人体的心理负面情绪就会越大。还有就是当人体受到噪音污染时，就会从耳朵传到大脑中枢神经，这样将会让人

13、的全部器官都受到影响，当长期处于噪音环境下时，中枢神经系统就会受到比较严重的影响，会出现头痛、眼花、乏力、记忆力衰退等现象。3.2噪音污染对化工机械设备安全生产的影响在化工生产中，一个小问题的失误都可能造成严重的后果。化工机械设备的噪音污染就会使工作人员受到干扰，当机械设备出现某种信号时，由于工作人员受到噪音的污染，不能及时的、准确的判断出机械设备的信号，而且当机械设备出现某种危险的声音信号时，由于噪音太大，工作人员无法清晰的辨别出，就会造成严重的安全生产后果。而且当工作人员长期处于噪音环境中时，就会影响到他们的心情，使他们无心于工作，出现消极情绪，就会降低他们的工作速率。因为有研究表明，当人

14、在噪音的环境下心算时，不仅会降低反应速度，还会提高错误率，所以噪音污染对安全生产产生了比较严重的后果。另外，噪音对工作人员造成的影响就会直接反应在化工生产效率和安全事故上，而且，当噪音强度越来越大时，对化工机械设备的安全生产的负面影响就会越来越大。还有，噪音还会对信号产生屏蔽的作用，就会使工作人员难以发现各种危险信号，就会造成各种安全事故。3.3超强噪音对化工机械设备的影响噪音看似就是一种声音，当噪音强度很大时，也会具有非常大的杀伤力，也会对仪器设备造成直接的伤害，还会影响到建筑物本身。当噪声的强度超过150db时，化工机械设备的电阻、晶体等就会受到非常严重的破坏。当噪音的强度和频率都非常大时

15、，化工机械设备的就会受到直接的伤害。建筑物是很难受到噪音的影响的，但是当强度超过140db时，轻型建筑就会开始受到影响。所以对于超强噪音来说，对化工机械设备和建筑物就会造成直接的影响，这样的环境下对人的伤害将会是更加严重的。所以必须得及时处理才不至于造成更大的伤害。4化工机械设备噪音防护措施噪音的三大要素为声源、传播媒介和接受点，当对其中一个要素进行控制就会降低噪音的污染。所以降低化工机械设备的噪音也同样用从这三个要素上进行考虑。降低化工机械设备的噪音污染就会减少对工作人员的伤害，就会减少化工安全事故的发生。通常从以下几个方面进行减小化工机械设备的噪音污染。4.1化工企业厂房优化设计合理布局化

16、工机械设备在生产过程中，噪音是完全避免不了的，当尽量控制化工机械设备自身的噪音污染强度的影响时，还需要对化工厂房进行合理布局和设计，也可以减少噪音的污染。如果是新建的化工厂房，需要对其进行绿化设计，合理布局，將机械设备安装在最为合适的地方，以减小噪音污染;如果是已有的厂房，可以对机械设备的空间布局进行微调，还需要对厂房内的绿化进行设计，这样做就会削弱化工机械设备的噪音。对于噪音污染较为严重的机械设备，要尽可能的将其设置在车间的一侧，而且这一侧要有大量的植物用来吸收噪音，车间两侧的还需要设定一定的距离用来减弱噪音的传递，以免对另侧的设备造成干扰。4.2安装消声器针对气体传播介质的噪音，安装消声器

17、能够发挥较大的作用，这是从化工机械设备噪音的源头进行控制。一般情况下，在设备的吸气口和排气口进行安装消声器能达到非常好的效果，起码可以减少一般的噪音污染。而且消声器的种类比较多，多达十种，不能随便对安装，需要根据化工机械设备的噪音情况而确定什么类型的消声器。另外，我国在消声器上的研发处于世界前列，微穿孔板新型消声器就是我国自主研发的，其功能强大，应用范围也很广阔，对于噪音的防护上也能起到非常好的效果。4.3控制振动源对化工机械设备的噪声源进行控制，可以达到非常的防护效果，而且还经济有效。化工机械设备的大部分噪音都是通多振动、摩擦、撞击所产生的，归根结底都是因为振动造成的噪音污染，当振动越大时，

18、所产生的噪音就会越大。从噪声源头进行控制的措施，将是一个主要的方式。对于从化工机械设备的振动源进行控制，需要对机械设备的设计进行改造，电机产生的噪音非常的大，需要在电机上面安装变频器。将设备进行结构优化，还要尽可能的控制好设备的转速，因为转速越高，引发的噪音就会越大，而且该转速又不能影响到化工生产。还需要提高设备的质量，并且在设备中加入润滑剂减少摩擦所产生的噪音。从振动源上控制噪音，就是让机械设备的设计合理、使用合理。4.4化工机械设备上加装隔声措施除了对化工机械设备的声源上进行削弱噪音外，还可以在声源和接受者之间进行削弱噪音。随着我国的科学技术的快速发展，很多的隔声材料被研发用于化工机械设备

19、上，这种隔音防止噪音的措施的效果也是非常明显的。比如在化工机械设备上安装隔声罩，隔音罩里面放的是一些吸声的材料，比如玻璃纤维或者钙化棉等，就可以将化工机械设备上所产生的噪音减小。还可以通过水封或者水阻法达到降低噪音的作用。以化工机械设备鼓风机为例，将其所用的钢板进行改造，首先将单层薄钢板改造为双层的，其两层钢板之间留有一定的距离，然后再两板之间加入循环冷却水。该方法不仅可以降低化工机械设备的温度，水的作用还可以削弱鼓风机的噪音污染，可以说是一举两得，既环保又节能，还能达到减少噪音的作用。4.5减少化工机械设备的振动有些机械设备，比如压缩机等，经过长时间的运行，就会造成设备的重量不平衡，导致这种大型设备发生振动。这种振动虽然不像电机那样发出较大的噪音，但是这种低频的噪音持续时间长，具有较强的穿透力，会对工作环境造成很不好的现象，对旁边的工作人员将是一个长期的影响。造成这种机械设备振动的原因也非常的多，为了減少这种振动，就需要相关人员对化工机械设备进行规范的操作。在设备的制作过程就需要进行精确的工作，避免各种不利的因素影响到化工机械设备的质量，就可以减少设备的振动频次。此外，还需要在化工机械设备的安装过程中，尽可能提高安装工艺质量，保障化工机械设备的强度和刚度符合要求，为了减少振动，在化工机械设备的底座设计