噪声治理技术在工业生产中的应用与挑战

噪声治理技术在工业生产中的应用与挑战

杜如金

云南铜业股份有限公司西南铜业分公司 云南昆明650000

摘要：随着工业化进程的加快，工业生产中的噪声污染问题日益凸显，对人类健康和生态环境造成了严重影响。因此，噪声治理技术的研究和应用变得尤为重要。本文首先概述了工业噪声的来源，随后分析了噪声治理技术在工业生产中应用所面临的挑战，如技术成本、实施难度等。以期为工业噪声污染的控制提供参考。

关键词：噪声治理技术；工业生产；应用；挑战

引言

工业噪声是指在工业生产过程中产生的超过一定标准的噪声，它不仅影响工人的身心健康，还可能对周围居民的生活质量造成干扰。因此，研究噪声治理技术，减少工业噪声对环境和人体的影响，具有重要的现实意义。

1.工业噪声的来源

工业噪声的来源多种多样，机械噪声这是工业噪声中最常见的一种，来源于各种机械设备的运转，如泵、风机、压缩机、机床、破碎机等。这些设备在运转过程中，由于机械部件的摩擦、撞击、振动等会产生噪声。流体动力噪声这类噪声主要由流体流动产生，如管道中的气体或液体流动、阀门的开启和关闭、喷射过程等。流体动力噪声通常与流体的速度、压力和流量有关。在电动机、发电机、变压器等电气设备中，由于电磁力的作用，会产生振动和噪声。这种噪声通常在设备启动和停止时更为明显。冲击噪声在物料搬运、加工过程中，如锻造、冲压、装卸等操作，会产生冲击噪声。

2.噪声治理技术应用中的挑战

2.1技术成本

实施噪声治理技术通常需要购买和安装专门的设备或材料，如吸声材料、隔声屏障、消声器等。这些设备和材料的价格可能相对较高，尤其对于高性能、定制化的解决方案。噪声治理设施的运行可能需要额外的能源消耗，如通风系统、冷却系统等。此外，定期维护和更换部件也是必要的，以确保治理效果的持续性和设备的正常运行。对于已有的工业设施，为了实施噪声治理，可能需要对现有设备或生产线进行改造，这涉及到停产、重新设计、施工等，成本较高且可能影响生产效率。

2.2实施难度

工业现场往往空间有限，且存在复杂的设备布局和管道网络，这给噪声治理设施的安装和布局带来了挑战。例如，隔声屏障的设置可能受到空间狭小或设备密集的限制，吸声材料的安装可能因为复杂的结构而难以实施。在现有的工业设备上应用噪声治理技术可能需要考虑设备之间的兼容性。例如，消声器的安装可能需要对现有管道系统进行改造，以确保其与设备的正常运行相兼容。噪声治理措施的实施可能会对正常的生产流程造成干扰。例如，为了安装隔声设施，可能需要暂时停产或调整生产计划，这可能会影响生产效率和交货时间。

2.3法规标准

不同国家和地区可能有各自的噪声控制法规和标准，这些法规可能涉及噪声排放限值、监测方法、治理措施等多个方面。企业需要了解并遵守这些法规，这可能需要投入大量的时间和资源进行研究和适应。随着环境保护意识的提高，噪声控制法规和标准可能会定期更新，以反映最新的科学研究和技术发展。企业需要持续关注这些变化，并及时调整其噪声治理措施，以确保合规性。企业不仅要遵守噪声控制法规，还需要确保其噪声治理措施得到有效执行，并接受政府或第三方机构的监督和检查。

3.噪声治理技术在工业生产中的应用

3.1吸声材料的应用

在工厂车间、控制室、办公室等室内空间，吸声材料如吸声棉、吸声板、吸声泡沫等被安装在墙壁、天花板或悬挂在空间中，以减少室内噪声的反射，提高语音清晰度，创造更舒适的工作环境,如甲厂膨胀机房加装吸声棉前后对比，见图1。工业设备如风机、泵、压缩机等在运行时会产生噪声。在这些设备的表面或周围安装吸声材料，可以有效吸收设备产生的噪声，减少噪声向周围环境的传播。工业管道系统中的气体或液体流动也会产生噪声。在管道内部或外部使用吸声材料，如吸声衬里或包裹材料，可以减少管道噪声的辐射，对于噪声较大的设备，可以设计隔声罩来隔离噪声。隔声罩内部通常填充有吸声材料，以进一步降低罩内噪声水平，在建筑和设备设计阶段，可以通过优化结构来集成吸声材料，例如设计吸声天花板、吸声墙体等，以提高整体的噪声控制效果。

图1  甲厂膨胀机房加装吸声棉前后对比

图1中，2020年8月膨胀机进行维修，维修后噪声基本与加装吸声棉在同一水平线，同时说明加强日常检维修工作，能有效降低设备噪声。

3.2隔声屏障的设置

隔声屏障是工业生产中常用的一种噪声控制措施，它通过在噪声源和接收者之间设置物理屏障来阻挡或减弱噪声的传播，如甲厂空压机房加装隔声屏后噪声对比，见图2。隔声屏障的设置可以有效地降低噪声对周围环境和工作人员的影响。隔声屏障通常由高密度材料制成，如混凝土、金属板、复合材料等，这些材料具有良好的隔声性能。屏障的表面有时还会覆盖吸声材料，以进一步提高其噪声控制效果。隔声屏障的位置应尽可能靠近噪声源或噪声接收者，以最大限度地阻挡噪声传播路径。屏障的高度和长度应根据噪声源的强度和传播特性来设计，确保能够覆盖噪声的主要传播方向。隔声屏障的设计需要考虑声波的衍射、反射和吸收。例如，屏障的顶部可以设计成倾斜或弯曲的形状，以减少声波的衍射效应。此外，屏障的结构应坚固稳定，能够承受风压和其他环境因素的影响。

图2  空压机房加装隔声屏后噪声对比

图2中，2020年8月空压机进行维修后噪声明显下降，基本与加装隔声屏后保持同一水平。

3.3消声器的安装

消声器是一种专门设计用于降低气体流动噪声的装置，广泛应用于工业生产中，尤其是在风机、压缩机、排气管道等设备中。消声器的安装是控制工业噪声的有效手段之一，其主要作用是通过特定的内部结构和材料来减少或消除气流产生的噪声。根据噪声控制的需求和气流特性，消声器可以分为多种类型，如阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器等。每种类型的消声器都有其特定的噪声控制机制和适用范围。消声器的设计需要考虑气流的流量、压力、温度以及噪声的频率特性。设计时，通常会在消声器内部设置吸声材料和特殊的几何结构，如穿孔板、吸声棉、共振腔等，以实现对特定频率噪声的有效吸收和衰减。

3.4振动控制技术

减振器是一种用于减少设备振动的装置，它可以吸收和分散振动能量，从而降低振动传递。减振器可以是弹簧型、橡胶型、液压型或气垫型等，根据设备的振动特性和负载要求选择合适的类型。隔振垫通常由橡胶、金属弹簧或其他弹性材料制成，用于隔离设备与支撑结构之间的振动传递。隔振垫的安装可以显著降低设备振动对周围环境的影响。动态吸振器是一种附加在主振动系统上的装置，它通过自身的振动来抵消主系统的振动。这种技术特别适用于控制特定频率的振动。对于旋转设备，如电机、风扇和泵，通过平衡转子可以减少不平衡引起的振动。定期进行设备的校正和维护也是控制振动的重要措施。

结束语

噪声治理技术在工业生产中的应用是确保工作环境安全和舒适的关键，通过吸声材料、隔声屏障、消声器和振动控制技术的综合运用，可以有效降低工业噪声，保护员工听力，减少对周围社区的影响。然而，噪声治理也面临着成本、技术复杂性和持续维护的挑战。企业需要在遵守环保法规的同时，平衡经济效益和噪声控制效果。随着技术的进步和创新，未来的噪声治理将更加高效和智能化，为工业生产提供更加宁静和谐的环境。

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