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电站球体磨碎机杂音扼制技艺概论

时间:2012-4-23 16:06:00   来源:中国选矿设备网   添加人:admin

  改进衬板结构及其材质由于钢球与衬板之间的撞击是磨煤机的主要噪声源,因此改进衬板结构及其材质可达到降噪的目的。衬板的螺旋线形布置。德国首先将原水平直线布置的衬板改为螺旋线形布置[4],这种改进不但可减小动负荷波动而且可节电30%左右。衬板的螺旋线形布置虽降低了噪声峰值,但却会引起磨煤机的轴向振动。

  国内对此作进一步改进,提出了衬板的螺旋阶梯布置和人字形布置方式。天津水泥工业设计院最先研制角螺旋衬板,并成功应用于水泥磨机上。该衬板由多种形状的衬板和衬垫组成,沿筒体长度相邻2组衬板间转动一定的角度,其圆角构成断续的内螺旋排列,将间歇性抛料改为连续性抛料,撞击过程平稳连续,不但使磨煤机出力提高,衬板磨损减少,而且可降噪8~12dB.

  目前双曲线螺旋形无螺栓节能复合衬板在电厂降低磨煤机噪音和磨煤电耗等方面效果较突出,噪音下降可达15dB左右。复合衬板。原钢球磨煤机衬板截面在设计时主要从耐磨角度考虑,设计成材质相同且截面形状对称,但这并不是最佳设计,不能有效提升物料。姚志友对衬板进行优化设计,采用截面形状不对称和制作材料不相同的复合衬板,既满足了耐磨和钢球磨煤机研磨出力要求,又能达到降噪目的,可获得降噪10dB左右的效果。

  筒体内壁与衬板间加装多功能衬垫。多功能复合衬垫[8]集保温、隔声和减振作用于一体,用多功能衬垫取代目前使用的起保温作用的石棉衬垫是有效的降噪措施之一,可降噪5~8dB左右。但要求垫层材料长期(3~6年)工作在高温(150~250℃)条件下,且在承受较大的振动、冲击压力后仍能保持良好的弹性,并具有较大的阻尼因子。

  组合自固式无螺栓衬板。球磨机筒体上一般有4排伸出筒壁外的螺栓,在螺栓处易发生漏声。目前我国已开发出一种“自紧固无螺栓组合金属衬板”技术[9],组合自紧固无螺栓衬板由板体和铆体组成,板体是耐磨的主衬板(由高硬度合金铸成),铆体分轴向和径向2种,主要起定位、紧固主衬板的作用。

  无螺栓连接衬板的形状、材质和受力均一致,不但强度高、使用寿命长,而且由于其与外界无刚性连接,因此可提高筒体的隔声能力,降低噪声约5dB左右。橡胶衬板。橡胶具有高阻尼特性和良好的弹性,因此可采用橡胶制作衬板以取代锰钢衬板。橡胶衬板能有效抑制力与声之间的能量转换和振动能量的传递,是较有效的降噪方法,可降噪15~25dB以上。

  采用无源噪声控制技术无源噪声控制是传统的噪声控制方法,包括消声、吸声、隔声、隔振、阻尼减振及其多种技术综合的方法,电厂钢球磨煤机的无源噪声控制主要采取以下几种措施:阻尼包裹和阻尼环。由球磨机的发声机理可知,滚筒内的撞击振动能量传给筒体后,使得筒体振动产生二次发声,这是噪声的主要部分。

  因此增加筒体的阻尼特性,对筒体外壳进行阻尼包裹,就能降低发声效率,抑制二次辐射噪声。例如在筒体外壳上首先紧裹一层橡胶,然后外加一层玻璃棉或工业毛毡,最外层用金属壳包裹,最后用卡箍将它们压在筒体上,这种方法可降噪10~15dB.

  但在实际运行中常会出现卡箍螺栓脱落、毛毡易燃等现象,不符合安全运行要求。近年来,有的电厂在钢球磨煤机的安全防护罩的内壁喷涂一层厚为4~5mm的耐高温吸音阻尼材料,可降低噪声10~15dB,该措施不但可降低噪声,而且能将声能转移到人耳不敏感的频率段,同时又几乎不增加筒体质量。

  用阻尼材料覆盖振动面,比较经济和有效的方法是找出振动面的振动腹点,对腹点加重涂覆。国外近年开发的阻尼环技术在噪声控制中获得了成功应用。隔声罩。隔声罩是利用隔声量较大的隔声元件组成的罩形结构,将钢球磨煤机噪声源封闭在一个相对较小的空间内,减少噪声向周围辐射,降噪效果明显,可降噪10~30dB.

  隔声罩由罩板、阻尼层和吸声材料等组成,罩壳一般采用1~3mm厚的钢板,并涂一层具有一定厚度的阻尼材料,以提高金属板在共振区和吻合效应区的隔声量。为了取得一定的隔声效果,隔声罩必须内衬吸声材料。隔声罩作为一种壳体隔声结构,其隔声性能与隔声罩的具体结构、几何尺寸以及安装条件等许多因素有关[13];另外,隔声罩在设计、安装时,还要考虑隔声罩的和冷却问题。

  隔声罩可设计为固定型,也可为活动型;可将整个钢球磨煤机本体、齿轮箱和电机等均罩入其内,也可采用局部式隔声罩。

  研究开发新型降噪材料为了更有效地对噪声传播途径实施控制,德国根据著名声学专家马大猷教授的微穿孔板吸声理论,开发了一系列微穿孔板、微穿孔布、微穿孔薄膜等产品。

  近几年,我国一些科研单位对降噪材料进行研究开发,并取得一定的成效。北京劳动保护科学研究所开发了超微孔(直径为0.2mm)板吸声结构;上海众汇泡沫铝材有限公司研制成功的发泡铝吸声材料,呈板状,厚度4~20mm,平均吸声系数0.4~0.5;湖北工学院开发的1.59mm厚的新型复合吸声塑料[19],具有优良的隔声性能和柔软性,易裁剪,便于二次热成型,平均隔音量达到28.9dB;深圳国志高分子材料有限公司生产的泡沫塑料,经过无机化处理,能制成不同厚度的网状吸声板,防火、防潮、不怕水,不需要护面材料,吸声系数平均值为0.6左右;西安交通大学开发的PVC/EPR/岩棉发泡复合材料[20],具有优异的中低频吸声性能,对频率在1600Hz以下噪声的平均吸声系数达0.6;武汉华声环保设备有限责任公司和中船重工七○一研究所开发的无机发泡颗粒,经高温焙烧成板状,厚度为50mm,该板是一种吸声隔声两用材料,吸声系数大于0.6;长沙电力学院开发的氧化锌晶须增强树脂基阻尼涂料[21],具有阻尼减振性能强、抗老化和耐高温性好、黏结强度高、阻燃、无毒等特点;南京航空航天大学于1997年12月研制出第一台板状褶皱芯材成形设备样机,使用该成形设备样机制备了5种型号不同材质的褶皱芯材试件,并进行了隔声特性的试验[22],发现褶皱芯材结构具有宽带隔声特性,能显著提高中低频率范围的隔声量,可以成为研制隔声屏障的一种新材料。

  目前,有源噪声控制技术在电厂应用中只有有源抗噪声耳罩取得成功;但随着主动控制技术在消声机制、控制机理等方面研究的不断深入,以及计算机、信号处理和自适应控制技术的发展,有源噪声控制技术在钢球磨煤机噪声控制中的应用一定会有大的突破。深入研究钢球磨煤机噪声的特性及形成机理,利用各种新方法、新技术、新材料,从噪声源和振动源上进行噪声控制,把钢球磨煤机噪声控制在90dB以下,是钢球磨煤机噪声控制的努力方向。