一、水泥廠噪聲污染源

　　水泥廠常用設備產生的噪聲聲壓級，它是設備在正常工作狀態下，距離該設備一定范圍的實測值。
水泥廠主要工作地點都是噪聲源，且有的整個機房都處于高強噪聲狀態，嚴重損害操作人員的身心健康。因此，盡快將噪聲控制在允許范圍內，是符合現代化發展要求的。 
噪聲控制的標準很多，目前廣泛采用的有兩種:一是關于工業噪聲衛生容許標準。1961年ISO建議，每天工作8小時容許連續噪聲不得超過90dB(A)。工作時間減少一半，容許噪音提高3dB(A)，但在任何情況下都不得超過115dB(A)。我國及一些**關于工業噪聲衛生容許標準；二是噪聲的社會反映評價標準。它涉及到人們交談、工作與休息、睡眠等多方面影響的環境標準。中國科學院聲學研究所提出的我國環境噪聲標準。漢克斯噪聲治理對它們的噪聲頻率特性分析如下：

表1 水泥廠區車間主要設備的噪聲級列舉

1.1 球磨機的噪聲特性

　　水泥廠球磨機的噪聲*大，大型球磨機的噪聲在120分貝左右，一般用廠房隔音和采用吸音材料來吸收球磨機噪聲。粉磨技術的發展方向是采用立磨代替球磨機粉磨，不但粉磨效率高于球磨，而且噪聲問題也同時得到解決。采用露天布置，噪聲問題也完全可以達到環保要求。采用輥壓機預粉磨技術也可達到同樣的效果。
球磨機的噪聲主要有：磨機運行中電機產生的電磁噪聲；減速機齒輪產生的機械噪聲；磨機筒體旋轉中研磨體物料和襯板相互研磨撞擊產生的機械性振動噪聲；除塵設備和分級設備的風機產生的空氣動力性噪聲；還有通過基礎振動輻射的固體聲。球磨機的噪聲特性與其種類、規格、轉數、研磨體及物料粒度、填充系數等因素有關。
根據以往對磨機噪聲頻譜分析，其噪聲特性為：
(a)球磨機的噪聲為穩態連續噪聲，噪聲的強弱不隨時間的變化而變化；
(b)從頻譜曲線可以看出，峰值在250赫左右，在125～4000赫頻帶內，聲壓級都在85分貝以上，這是一種以中高頻為主的寬頻帶噪聲；
(c)4000赫以后，隨頻率的增加，聲壓級開始衰減，其衰減量每倍頻程為10～15分貝。

1.2 羅茨鼓風機的噪聲特性
高壓風機的噪聲在100分貝左右，水泥廠風機的數量較多，風機噪聲問題相對比較突出。
羅茨鼓風機的噪聲主要有：進氣和排氣口輻射的空氣動力性噪聲；機殼管壁及電動機輻射的機械性噪聲；通過基礎振動輻射的固體聲和電磁噪聲。羅茨鼓風機的噪聲特性一般與風機的流量、轉速、靜壓等因素有關。
從羅茨鼓風機噪聲頻譜中可以看出它的噪聲特性：
(a)大風量羅茨鼓風機的噪聲是一個在較寬頻帶范圍里的穩態噪聲，一般來說是以低中頻為主，尤其是中頻段拉得較寬。
(b)一般流量的風機噪聲峰值出現在低中頻段里，流量大的風機，聲強由低頻向高頻偏移。
(c)從風機噪聲頻譜來看，其低頻峰值出現在63赫，中頻峰值在500赫，在63～500赫之間的125赫是個低谷。
(d)在高頻段里，一般是從1000赫開始隨頻率的增加聲壓級逐步降低，其衰減量每倍頻程約10分貝。
(e)吸風口的噪聲頻譜特性基本上與風機本身的噪聲頻譜特性一致，通常它是一個低頻噪聲源，對人的聽覺雖不造成大的危害，但因該聲源位于室外，又是低頻，可以傳播到很遠的地方而影響范圍較大。
(f)放風口一般因管徑和開口較小，高速氣流沖擊了周圍的空氣，使氣體的穩定狀態受到破壞而發生巨大的擾動，形成一個室外的高頻噪聲源。

1.3 空壓機的噪聲特性
傳統空壓機的噪聲也很大，采用螺桿壓縮機的技術可較好地降低噪聲并達到環保要求。羅茨鼓風機的噪聲在壓力高時相當大，國內目前正在研制和采用三葉羅茨鼓風機，三葉羅茨鼓風機比二葉羅茨風機可以降低約10分貝噪聲，同時節能10%~20％。
空壓機的基頻一般在20赫左右，它的高次諧波頻率一般在幾十～幾百赫，因此，空壓機進氣噪聲呈典型的低頻性。空壓機進氣噪聲的強度隨著空壓機負荷的增加而增強，一般進氣噪聲較空壓機其他部位的噪聲高出7～10分貝(A)。

1.4 破碎機的噪聲特性
石灰石等堅硬的物料破碎噪聲也非常大，超過100分貝，目前也只有靠封閉廠房和減少運行時間來緩解噪聲問題。發達**已經大量采用絞齒輥破碎機取代錘式破碎機，我國也研制出相關設備，即將投入應用。

二、水泥廠總體設計的考慮原則

　　為了達到上述兩個噪聲的控制標準，對于水泥廠的整體設想，可以從以下幾個方面來考慮。
1.選擇廠址時，應盡量遠離居民居住區，中間地段有一定的阻隔物則更好。
2.廠內各車間布局應考慮到噪聲污染，對于輔助性車間(如維修車間、生產準備點、材料庫、車間辦公室等)，不要設在高噪聲區。
3.合理選擇噪聲源與所要接收地點之間的*佳位置與距離，使之影響*小。如有可能，將高噪聲聲源設置在距地面相當高的位置或設在地面以下。
4.對包圍噪聲源的建筑物(如房屋)，在考慮到安全生產、空氣流通、熱量散失、振動控制及粉塵、噪聲污染的前提下，盡量減少門窗的個數和尺寸，并把門窗及通風口設置在偏離辦公室或居住區的方向。
5.應選用產生噪聲*小的機械設備和操作方法，盡量減少沖擊噪聲、個別音響和高頻率的組合噪聲。對產生噪聲的設備應安裝消聲裝置或特殊隔聲罩，在強噪聲聲源周圍設置聲屏。
6.機房內或靠近機房的工人操作室或休息室，應具備隔聲性能。

三、噪聲控制的常用方法

　　水泥廠噪聲主要可分為三種類型:
1.空氣動力性噪聲:它是由于空氣在流動過程中產生渦流、沖擊或壓力突變引起氣體擾動而產生的，如鼓風機、壓縮機、排氣管等。這種噪聲頻率較高，聽起來特別刺耳難受。
2.機械性噪聲:機械設備是產生這類噪聲的基本噪聲源。在撞擊、摩擦、壓力脈動和交變應力的作用下，機械殼體、管壁、軸承、齒輪等發生振動，輻射出噪聲。這種噪聲隨著轉速、撞擊、摩擦等的增大而加劇。
3.電磁性噪聲:在電機、電器元件或設備中，由于電流和磁場的變化，在構件之間的空氣隙中產生交變電磁力或磁致伸縮等現象，引起電樞、殼體和鐵芯等構件的振動而發出噪聲，如電機和變壓器產生的嗡嗡聲。
要防治和控制噪聲，根本辦法是從噪聲源著手，控制其振動。對機電設備來說，制造、加工精度和安裝達到規定的要求，可減少噪聲；在設備與基礎之間插入減振材料(如橡膠墊、塑性件)或阻尼材料(如彈性金屬片、彈簧)等，也可以減少基礎的振動噪聲。
其次是控制噪聲的傳播。當噪聲源的聲強不能降低到允許范圍時，必須在噪聲傳播過程中設置障礙，使聲能在傳播過程中被反射衰減。通常采用的方法有:(1)隔聲:用密度大、特性阻抗高的材料把一部分聲波反射回去，將噪聲限制在噪聲源附近，減少噪聲的輻射能，例如給設備加隔聲罩或隔聲間，可降低聲級15dB左右。如再在內壁裝上吸音阻尼材料則效果更好。在磨機周圍加隔聲罩，罩內壁采用吸聲材料、阻尼材料，罩體可由幾塊拼接而成，以便于拆卸。對于磨機還有一種辦法就是將磨體與它的驅動裝置之間用墻隔開，墻上加一道雙層隔聲門，可減少噪聲的傳播。(2)吸聲:用對聲波產生粘滯和摩擦作用的多孔松軟材料，使一部分聲能被吸收轉變為熱能。可在建筑物內裝置吸聲材料(如玻璃棉、礦渣棉、毛氈和泡沫塑料等)。國外還有用軟木制成的吸聲磚。隔聲和吸聲結構本身應對振動有較大的阻抗，避免產生二次噪聲。(3)采用消聲的辦法，如在風機、壓縮機和風管的進、出口等處設置消聲器。但它只能對個別設備或管道部件起一定的消聲作用。(4)采用人體保護。當人們必須長時間在高噪聲環境中工作或在115dB(A)以上強噪聲中從事短期工作時，可采用耳塞、耳罩或帽盔等器具施行人體保護。
采用上述分散的種種方法都不同程度地存在一些缺點，如在磨機外加隔聲罩，就妨礙了熱量的散發，又給維修帶來困難，也不利于操作(不好判別磨音)。采用人體保護方法時，會使人感到不舒服，而且對信號反應遲鈍。

四、噪聲的集中控制

　　目前水泥廠朝著大型化、自動化方向發展，對噪聲的控制提出了更高的要求，但同時也帶來了控制噪聲的有利條件，即對噪聲源和噪聲的傳播可不必采用分散的、局部的控制方式，而采用比較有效的集中控制方法。如在粉磨車間，可以將所有的噪聲源(磨機及其驅動裝置、選粉機、輸送機、收塵器等)容納在一間密封的用隔聲材料建成的建筑物中，即將整個粉磨車間用隔聲材料密封起來；具有隔聲、防塵功能的控制室設在建筑物旁，通過多層玻璃的觀察窗口或工業電視觀察機器工作情況，用儀器、儀表和計算機進行操作控制。用電視攝像機監視設有自動堆料機、取料機的預均化堆場。破碎系統的建筑物也應采取隔聲措施，*好置于地面以下。
這種集中控制噪聲源的方式效果較好，國外新廠采用較多。車間的墻、頂和地面均采用帶有微孔的吸聲墻體材料。這樣密封后，噪聲可降低30dB以上。為進一步降低房內噪聲，可在墻壁、屋頂內襯吸聲材料(如玻璃棉、多孔性泡沫塑料、膨脹珍珠巖等)，可使噪聲再降低10dB左右。表4介紹可用于墻或屋頂的幾種隔聲材料的平均衰減值。

在采用上述密封控制時，要特別注意應有釋放熱量的措施，即考慮合適的通風形式，以便于吸進冷風、排出熱氣，保證車間內的機電設備在氣溫*高時不超過容許溫升。
以磨機房為例，其通風形式有以下三種:(1)在房頂上裝出風管的自然通風形式，空氣速度為1～2m/s，房屋的進風口和房頂的出風口截面積應相等，采用迷宮式或百葉窗板式衰減器的方法，可使由此處放出的噪聲減少20～40dB。(2)用鼓風機強力通風。冷卻風通過風管進入磨機房，在風機入口處裝設聲衰減器，房內熱氣體上升，通過出口排出，出口處也安裝衰減器。(8)用抽風機強力通風，軸流式風機安裝在房頂出風口上，出風管上帶有聲衰減器。冷風通過房基礎下面帶有衰減器的通風管進入室內。

在磨房設計時應以熱氣體能及時排出為條件考慮房子尺寸和其他各部的尺寸；根據房內完全通風確定空氣進出口和房頂中間開口尺寸和位置；根據需要進入的冷空氣和需要排出的熱空氣量來確定風機的容量。無論是進口還是出口都要安裝衰減器。國外有經過這樣精心設計后的磨房，噪聲大大減弱，效果較好。由此可見，只要重視，在設計上采取一定的措施，是能夠取得較好效果的。

　　在水泥生產的噪聲綜合治理上，設備的通風降溫問題是一個亟待解決的問題，特別對主要的噪聲源(如球磨機，風機等)應安裝局部的隔聲罩或隔聲間，并采用循環水冷方式來降低設備溫度。具有較好的降噪效果。通過噪聲治理，改善車間的工作環境和廠區周圍的生活環境，是利國利民和保證水泥企業的可持續發展的重要方面。漢克斯噪聲治理建議，對新建的水泥企業在總體設計時，應考慮到較大噪聲的防治措施，除進行合理的布局外，還須進行必要的投資，以適應現代化文明生產的要求。同時建議有關部門應制訂企業(水泥企業)噪聲污染的處罰條例，否則，不會引起足夠的重視。