可維護(hù)式窯頭窯尾消聲器的研發(fā)及在工程中的應(yīng)用研究

  摘要：針對(duì)傳統(tǒng)消聲器網(wǎng)孔板易堵塞、消聲器難維護(hù)、使用壽命短的問(wèn)題，我公司進(jìn)行了深入研究，所研發(fā)的YTJ-W型窯頭窯尾消聲器解決了消聲器的不可維護(hù)問(wèn)題，大幅提高了消聲器的使用壽命，降低了用戶在消聲器上的投入成本。產(chǎn)品檢修維護(hù)便捷、內(nèi)部吸聲體易清掃除灰，在實(shí)際工程應(yīng)用中取得了良好的效果，獲得一致好評(píng)。

  關(guān)鍵詞：消聲器；可維護(hù)；使用壽命；窯頭窯尾風(fēng)機(jī)；噪聲。

  1  概述

  隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)居住環(huán)境的噪聲問(wèn)題日益關(guān)注。水泥廠大型設(shè)備眾多，噪聲突出，嚴(yán)重影響水泥廠周邊居民的日常生活。水泥廠的眾多高噪聲設(shè)備中，尤以窯頭窯尾風(fēng)機(jī)的噪聲比較突出，其噪聲量可達(dá)90dB（A）～120dB（A），是水泥廠噪聲治理必須重點(diǎn)處理的點(diǎn)位。

  過(guò)去在窯頭窯尾排風(fēng)系統(tǒng)中所安裝的傳統(tǒng)消聲器，由于窯內(nèi)粉塵隨著氣流到達(dá)消聲器內(nèi)部，并粘附在消聲器網(wǎng)孔板的孔內(nèi)，日積月累之下，就會(huì)完全堵塞網(wǎng)孔，使消聲器內(nèi)部的吸聲材料不能發(fā)揮吸聲作用，從而喪失消聲功能。這類傳統(tǒng)消聲器在剛裝上不久的一段時(shí)間內(nèi)有一定的消聲效果，但隨著使用時(shí)間的增加，網(wǎng)孔堵塞嚴(yán)重后就會(huì)失去效果，隨即需要更換新的消聲器。

  窯頭窯尾風(fēng)機(jī)消聲器體積巨大，制造成本高，安裝費(fèi)用昂貴，如果只能短時(shí)期有效果，對(duì)使用單位來(lái)說(shuō)是一筆巨大的損失，因此有必要開(kāi)發(fā)一種能夠長(zhǎng)期使用的窯頭窯尾消聲器。我公司結(jié)合長(zhǎng)期的工程施工經(jīng)驗(yàn)，從解決粉塵的粘附問(wèn)題入手，開(kāi)發(fā)出可維護(hù)型的YTJ-W型窯頭窯尾消聲器，以提高消聲器的使用壽命。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于水泥廠窯頭窯尾風(fēng)機(jī)降噪，也可應(yīng)用于其它大型通排風(fēng)系統(tǒng)的降噪。圖1為YTJ-W型窯頭窯尾消聲器外形圖。

  圖1 YTJ-W型窯頭窯尾消聲器外形圖

  2  消聲器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)分析

  2.1  消聲器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

  2.1.1 主體結(jié)構(gòu)

  窯頭窯尾消聲器主要由外部殼體與內(nèi)部可拆式消聲柱組成。一般窯頭窯尾消聲器體積龐大，外形尺寸在4×4×3（m）以上，以往消聲器內(nèi)部的吸聲結(jié)構(gòu)主要采取消聲片，消聲片外形尺寸匹配消聲器內(nèi)腔，尺寸過(guò)大，也比較重，無(wú)法取出，不便維護(hù)。因此在設(shè)計(jì)時(shí)不用消聲片而選擇消聲柱，做成陣列式消聲器。消聲柱斷面尺寸為200至300（mm），長(zhǎng)度按需要確定，消聲柱尺寸小，重量輕，便于搬運(yùn)和安裝。但使用消聲柱還需要解決兩端固定的問(wèn)題，因?yàn)槌叽邕€是比較大，在消聲器里面不便于使用螺栓進(jìn)行上下固定，因此在消聲柱的固定問(wèn)題上做了一個(gè)創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)。消聲柱芯由人工通過(guò)消聲器外殼上的門搬運(yùn)至消聲器內(nèi)，安裝在消聲器內(nèi)特制的構(gòu)件上進(jìn)行固定。為了人員行走的安全，在消聲器下部固定消聲柱的梁上鋪設(shè)有菱形鋼網(wǎng)。為了方便安裝及維護(hù)人員進(jìn)出，消聲器一方面要在消聲器殼體上設(shè)置隔聲門，另一方面在消聲器與建筑物之間搭設(shè)鋼平臺(tái)以確保在消聲器內(nèi)安裝和更換消聲柱的安全。圖2和圖3是可維護(hù)型窯頭窯尾消聲器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 消聲器內(nèi)部立面結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 消聲器內(nèi)部平面結(jié)構(gòu)示意圖

  2.1.2  消聲器的殼體結(jié)構(gòu)

  消聲器殼體采用100mm厚壁方管做骨架，保證了消聲器的整體強(qiáng)度，其空隙又可填充厚度100mm的玻璃棉，提高消聲器內(nèi)部的吸聲效果。消聲器殼體的多層結(jié)構(gòu)可滿足35～40dB（A）的隔聲量要求。如圖4是消聲器殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。

  圖4 消聲器殼體結(jié)構(gòu)示意圖

  2.1.3  消聲柱結(jié)構(gòu)

  消聲器內(nèi)部的吸聲體采用截面尺寸為200至300mm規(guī)格的消聲柱。消聲柱的截面足夠大，可避免各吸聲面在吸聲效果上相互干擾的問(wèn)題，從而達(dá)到理想的吸聲效果。消聲柱表面的穿孔護(hù)面板為鋁板或鍍鋅板，內(nèi)部填充24kg/m3的吸聲玻璃棉，并采用無(wú)堿憎水玻璃纖維布包裹，既避免玻璃棉析出又可反復(fù)吹塵處理。消聲柱兩端均配置專用弧形導(dǎo)流頭，降低通風(fēng)阻力。圖5為消聲柱結(jié)構(gòu)示意圖。

  圖5 消聲柱結(jié)構(gòu)示意圖

  本消聲器在工廠加工成多個(gè)部件，至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝消聲器。外殼設(shè)有吊耳，整體吊裝到位。消聲器主要采用定制化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。我公司可根據(jù)客戶的需要，承接2～4米口徑排風(fēng)系統(tǒng)消聲器的設(shè)計(jì)和加工制作及安裝，滿足大型設(shè)備的消聲降噪要求。

  2.2  YTJ-W型窯頭窯尾消聲器優(yōu)勢(shì)分析

  2.2.1  拆卸、清掃的簡(jiǎn)便性

  水泥廠窯頭窯尾粉塵較重，大量粉塵會(huì)快速粘附在消聲器內(nèi)，堵塞孔洞，會(huì)大大削弱消聲器原有降噪效果。傳統(tǒng)消聲器內(nèi)采用的片式消聲器，由于尺寸大、質(zhì)量重，無(wú)法進(jìn)行拆卸，也難以清掃。而YTJ-W型消聲器內(nèi)采用的消聲柱尺寸小、重量輕，創(chuàng)新性設(shè)計(jì)的固定構(gòu)件更易于拆卸和安裝，根據(jù)需求進(jìn)行定期拆卸和清掃，可以保持良好的降噪效果。

  2.2.2  維護(hù)的便捷性和安全性

  傳統(tǒng)消聲器在人員進(jìn)行檢修和維護(hù)方面通常沒(méi)有進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，這使得對(duì)消聲器的維護(hù)十分困難，乃至難以實(shí)現(xiàn)。我公司的YTJ-W型消聲器在方便檢修、維護(hù)的人員進(jìn)出以及安全方面進(jìn)行了人性化設(shè)計(jì)：1）消聲器下部固定消聲柱梁上鎖鋪設(shè)的菱形鋼網(wǎng)，便于人員在內(nèi)部站立、行走；2）消聲器殼體上設(shè)置的隔聲門，一方面方便了安裝及維護(hù)人員的進(jìn)出，另一方面對(duì)噪聲有良好的隔絕效果，不會(huì)對(duì)降噪效果造成不利影響；3）在消聲器與建筑物之間搭設(shè)的鋼平臺(tái)，不僅便于維護(hù)和檢修，還確保了人員安全。

  2.2.3  保持消聲效果、延長(zhǎng)使用壽命

  傳統(tǒng)消聲器由于難以拆卸、清洗，長(zhǎng)期使用后消聲器內(nèi)的孔洞被嚴(yán)重堵塞，噪聲因無(wú)法進(jìn)入孔洞內(nèi)而致使吸聲材料失去功效，從而導(dǎo)致降噪效果變差；也因難以進(jìn)行維護(hù)，加速了消聲器的破損，使其使用壽命大大降低。

  YTJ-W型消聲器由于具備拆卸、清掃的簡(jiǎn)便性和維護(hù)的便捷性，業(yè)主可以定期或據(jù)情況進(jìn)行維護(hù)和清掃。一方面，定期清掃確保消聲器孔洞的通暢，可以保持良好的降噪效果；另一方面，定期的維護(hù)使消聲器能長(zhǎng)期保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，從而延長(zhǎng)使用壽命。

  3  使用實(shí)例

  某水泥廠窯尾安裝YTJ-W型可維護(hù)消聲器，設(shè)計(jì)要求的技術(shù)參數(shù)如表1所示，其中消聲器高度為2.7m，消聲器內(nèi)消聲柱的有效吸聲長(zhǎng)度為2.2m，消聲量要求達(dá)到30～35dB（A）。

  該消聲器施工安裝完成后，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)消聲器插入損失如表2所示。其消聲量為34.6dB(A)，達(dá)到了用戶30～35dB(A)的設(shè)計(jì)要求。

  圖6為該型消聲器安裝在水泥廠窯尾風(fēng)機(jī)上的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)照，消聲器串接在窯尾風(fēng)機(jī)風(fēng)管上，外形美觀，結(jié)構(gòu)牢固，消聲效果優(yōu)良，拆裝維護(hù)方便，被用戶認(rèn)可和稱贊?？删S護(hù)型窯頭窯尾消聲器在多個(gè)水泥廠降噪項(xiàng)目中成功應(yīng)用，均得到了用戶的一致好評(píng)。

  4  小結(jié)

  針對(duì)傳統(tǒng)消聲器網(wǎng)孔板易堵塞、消聲器難維護(hù)的問(wèn)題，我公司進(jìn)行了深入研究，所研發(fā)的YTJ-W型窯頭窯尾消聲器完美的解決了這些問(wèn)題。YTJ-W型消聲器內(nèi)部由更輕便的消聲柱替代傳統(tǒng)體積龐大的消聲片，這一消聲器主要具有以下特點(diǎn)：

  1）消聲器內(nèi)的消聲柱單個(gè)尺寸小、重量輕，易于安裝、拆卸和維護(hù)；

  2）消聲器的設(shè)計(jì)便于清掃，有利于保持消聲柱孔洞通暢，確保良好的降噪效果；

  3）為便于檢修和維護(hù)做出的人性化設(shè)計(jì)，不僅便于人員進(jìn)出，也確保檢修、更換消聲柱時(shí)的安全；

  4）殼體的中空骨架設(shè)計(jì)，不僅保證了整體強(qiáng)度，其空隙填充玻璃棉進(jìn)一步提高了消聲器的吸聲效果。

  綜上，YTJ-W型窯頭窯尾消聲器，不僅克服了傳統(tǒng)消聲器不易拆卸維護(hù)、使用壽命短的問(wèn)題，還進(jìn)一步提高了消聲器的安全性能、檢修維護(hù)的便捷性，且增強(qiáng)了降噪性能，在實(shí)際工程應(yīng)用中取得了良好的效果。