工業企業總體設計中的噪聲控制應包括廠址選擇、總平面設計、工藝、管線設計與設備選擇以及車間布置中的噪聲控制。
工業企業噪聲控制設計應包括可行性研究報告中噪聲控制部分的編寫、初步設計說明書中噪聲控制部分的編寫、施工圖設計中各種噪聲控制設施的設計以及建設項目竣工后,對于未能滿足噪聲控制設計目標要求的部分修改與補充設計。
1. 廠址選擇
a. 產生高噪聲的工業企業,其廠址選擇應符合所在區域總體城鄉規劃和工業布局的要求,且不宜在噪聲敏感建筑物集中區域選擇廠址。
b. 產生高噪聲的工業企業的廠址,應位于城鎮居民集中區的當地常年夏季最小頻率風向的上風側;對噪聲敏感的工業企業的廠址,應位于周圍主要噪聲源的當地常年夏季最小頻率風向的下風側。
c. 對噪聲敏感的企業,廠址不宜選擇在高噪聲環境區域中,并應遠離交通干線、飛機場及主要航線。
d. 工業企業的廠址選擇,應利用天然緩沖地域。
2. 總平面設計
工業企業的總平面布置,在滿足工藝流程要求的前提下,應符合下列要求:
a. 結合功能分區與工藝分區,將生活區、行政辦公區與生產區分開布置,高噪聲廠房與低噪聲廠房分開布置。工業企業內的主要噪聲源宜相對集中,并宜遠離廠內外要求安靜的區域。
b. 主要噪聲源及生產車間周圍,宜布置對噪聲不敏感的、高大的、朝向有利于隔聲的建筑物、構筑物。在高噪聲區與低噪聲區之間,宜布置倉庫、料場等。
c. 對于室內要求安靜的建筑物,其朝向布置與高度應有利于隔聲。
d. 工業企業的立面布置,應利用地形、地物隔擋噪聲;主要噪聲源宜低位布置,對噪聲敏感的建筑宜布置在自然屏障的聲影區中。
e. 工業企業廠區內交通運輸設計,在滿足各種使用功能要求的前提下,應符合下列規定:廠區內主要交通運輸線路不宜穿過噪聲敏感區。在廠區內交通運輸線路兩側布置生活、行政設施等建筑物時,應與其保持適當距離。在噪聲敏感區布置道路,宜采用盡端式布置。
f. 當工業企業總平面設計中采用以上措施后,仍不能達到噪聲設計標準時,應采取噪聲控制措施或在各廠房、建筑物之間設置必要的防護距離。
3. 裝置車間的布置
a. 在滿足工藝流程要求的前提下,高噪聲設備宜相對集中,并宜布置在車間的一隅。當對車間環境仍有明顯影響時,則應采取隔聲等控制措施。
b. 振動強烈的設備不宜設置在樓板或平臺上。
c. 設備布置時,應預留配套的噪聲控制專用設備的安裝和維修所需的空間。
4. 配管設計降噪措施
a. 工藝設計
在滿足生產要求的前提下,應符合下列規定:減少沖擊性工藝;塊狀物料輸送應降低落差;采用減少向空中排放高壓氣體的工藝;采用操作機械化和運行自動化的設備工藝,宜遠距離監視操作。
b. 選用低噪聲閥門
多級降壓型閥門。閥芯與閥座為多級配合,即在閥座內設置直立串聯的節流層,使每級的壓降比減小,從而降低沖擊噪聲與氣穴噪聲。這種類型的閥門適用于大壓降的場合,其噪聲可比一般控制閥降低20~25dB。但由于閥門的導流能力小,僅為一般球形控制閥的1/4~1/3,若在低壓降和大流量下,降噪效果不明顯。
分散流道型閥門。它是用許多小孔或細長間隙所構成的通道來代替一般閥門的大通道,從而降低閥門噪聲。
c. 設置輔助控制閥
當主控制閥某一開度會引起管路共振時,可適當開啟旁路輔助控制閥,調節其開度來避免管道發生共振。圖15.6列舉了輔助控制閥的設置。當主控制閥由于壓力降大而產生強烈噪聲時,可使用A,B兩閥的節流來分擔主控制閥的壓力降。若主控制閥某一開度激發管路共振時,可適當開啟旁路閥C來改變主控制閥的開度,從而避免管道發生共振。
d. 設置限流孔板
管路中增設限流孔板,可使閥門的節流壓降減小,另外孔板本身亦有抗性消聲作用。實踐證明,限流孔板選用恰當,一般可降噪聲10~15dB。限流孔板開孔固定而不能調節,在負荷變動時效果也跟著變化,所以限流孔板應根據常用的負荷參數進行設計。
e. 選用合適的消聲器
在氣體動力設備的進、出口和在氣流管道的閥門上、下游安裝合適的消聲器是控制設備噪聲和閥門噪聲沿管道傳播和輻射的有效措施。消聲器分為阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復合消聲器等,消聲效果一般為20~25dB。液體輸送管道中,當液體壓力大于1MPa時,可采用液體消聲器,一般降噪量為20dB/0.5m。也可以在管道中設置1/4波長的旁路管,改變管道脈動的相位,起到干涉消聲的作用。
f. 控制流速
流體在閥門或管道內的流速高,噪聲亦高,降低流速可減小噪聲。在無氣穴的情況下,流速加倍,噪聲增加18dB。對噪聲限制較嚴的管道,需對流速加以限制,一般采用擴大管徑的方法來降低流速。對于截面與流向急劇變化的管段,其流速還應進一步降低。在實際使用中,不同的環境對管道噪聲有不同的要求,但氣流輸送管系不受此限制,因為氣流中固體顆粒與管壁的摩擦將大大增加管道噪聲。管道流速限制值見表15.6。
g. 合理的管道連接
管道的支管盡可能避免T形連接,最好改用分流的接管方式,對于管徑大于200mm的管道更是如此。管道的轉彎半徑一般應大于5倍直徑。對于泵的接管,其轉向應與泵的葉片旋轉方向相同。
h. 采用撓性連接
撓性接管,可以隔絕噪聲在管道中傳遞,可防止動力設備振動傳遞給管道,又可對管道中心線的偏移給以補償。撓性接管有定型產品,一般可降噪10~15dB。
i. 管道隔聲支吊架
采用彈性支吊架可防止管道噪聲從吊架、支座傳遞到墻壁、天花板、基礎上。
j. 管道內加吸聲內襯
在管道和彎頭內,襯以一定厚度的吸聲材料,即組合成一個簡單的阻性消聲元件,稱消聲直管或消聲彎頭。吸聲層厚度在50~80mm之間,并用透氣性織物-玻璃布或金屬穿孔板護面,護面結構根據管道內氣流速度選定。
k. 隔聲包扎
強噪聲的管道宜布置在地下或采用隔聲包扎的方法來降噪。