一、水泥廠噪聲污染源

　　水泥廠常用設(shè)備產(chǎn)生的噪聲聲壓級(jí)，它是設(shè)備在正常工作狀態(tài)下，距離該設(shè)備一定范圍的實(shí)測值。
水泥廠主要工作地點(diǎn)都是噪聲源，且有的整個(gè)機(jī)房都處于高強(qiáng)噪聲狀態(tài)，嚴(yán)重?fù)p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(nèi)，是符合現(xiàn)代化發(fā)展要求的。 
噪聲控制的標(biāo)準(zhǔn)很多，目前廣泛采用的有兩種:一是關(guān)于工業(yè)噪聲衛(wèi)生容許標(biāo)準(zhǔn)。1961年ISO建議，每天工作8小時(shí)容許連續(xù)噪聲不得超過90dB(A)。工作時(shí)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(guān)于工業(yè)噪聲衛(wèi)生容許標(biāo)準(zhǔn)；二是噪聲的社會(huì)反映評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。它涉及到人們交談、工作與休息、睡眠等多方面影響的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。中國科學(xué)院聲學(xué)研究所提出的我國環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)。漢克斯噪聲治理對(duì)它們的噪聲頻率特性分析如下：

表1 水泥廠區(qū)車間主要設(shè)備的噪聲級(jí)列舉

1.1 球磨機(jī)的噪聲特性

　　水泥廠球磨機(jī)的噪聲*大，大型球磨機(jī)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(jī)噪聲。粉磨技術(shù)的發(fā)展方向是采用立磨代替球磨機(jī)粉磨，不但粉磨效率高于球磨，而且噪聲問題也同時(shí)得到解決。采用露天布置，噪聲問題也完全可以達(dá)到環(huán)保要求。采用輥壓機(jī)預(yù)粉磨技術(shù)也可達(dá)到同樣的效果。
球磨機(jī)的噪聲主要有：磨機(jī)運(yùn)行中電機(jī)產(chǎn)生的電磁噪聲；減速機(jī)齒輪產(chǎn)生的機(jī)械噪聲；磨機(jī)筒體旋轉(zhuǎn)中研磨體物料和襯板相互研磨撞擊產(chǎn)生的機(jī)械性振動(dòng)噪聲；除塵設(shè)備和分級(jí)設(shè)備的風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的空氣動(dòng)力性噪聲；還有通過基礎(chǔ)振動(dòng)輻射的固體聲。球磨機(jī)的噪聲特性與其種類、規(guī)格、轉(zhuǎn)數(shù)、研磨體及物料粒度、填充系數(shù)等因素有關(guān)。
根據(jù)以往對(duì)磨機(jī)噪聲頻譜分析，其噪聲特性為：
(a)球磨機(jī)的噪聲為穩(wěn)態(tài)連續(xù)噪聲，噪聲的強(qiáng)弱不隨時(shí)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(nèi)，聲壓級(jí)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(jí)開始衰減，其衰減量每倍頻程為10～15分貝。

1.2 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲特性

高壓風(fēng)機(jī)的噪聲在100分貝左右，水泥廠風(fēng)機(jī)的數(shù)量較多，風(fēng)機(jī)噪聲問題相對(duì)比較突出。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲主要有：進(jìn)氣和排氣口輻射的空氣動(dòng)力性噪聲；機(jī)殼管壁及電動(dòng)機(jī)輻射的機(jī)械性噪聲；通過基礎(chǔ)振動(dòng)輻射的固體聲和電磁噪聲。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲特性一般與風(fēng)機(jī)的流量、轉(zhuǎn)速、靜壓等因素有關(guān)。
從羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲頻譜中可以看出它的噪聲特性：
(a)大風(fēng)量羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲是一個(gè)在較寬頻帶范圍里的穩(wěn)態(tài)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(fēng)機(jī)噪聲峰值出現(xiàn)在低中頻段里，流量大的風(fēng)機(jī)，聲強(qiáng)由低頻向高頻偏移。
(c)從風(fēng)機(jī)噪聲頻譜來看，其低頻峰值出現(xiàn)在63赫，中頻峰值在500赫，在63～500赫之間的125赫是個(gè)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(jí)逐步降低，其衰減量每倍頻程約10分貝。
(e)吸風(fēng)口的噪聲頻譜特性基本上與風(fēng)機(jī)本身的噪聲頻譜特性一致，通常它是一個(gè)低頻噪聲源，對(duì)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(yuǎn)的地方而影響范圍較大。
(f)放風(fēng)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(wěn)定狀態(tài)受到破壞而發(fā)生巨大的擾動(dòng)，形成一個(gè)室外的高頻噪聲源。

1.3 空壓機(jī)的噪聲特性

傳統(tǒng)空壓機(jī)的噪聲也很大，采用螺桿壓縮機(jī)的技術(shù)可較好地降低噪聲并達(dá)到環(huán)保要求。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲在壓力高時(shí)相當(dāng)大，國內(nèi)目前正在研制和采用三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)，三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)比二葉羅茨風(fēng)機(jī)可以降低約10分貝噪聲，同時(shí)節(jié)能10%~20％。
空壓機(jī)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(jī)進(jìn)氣噪聲呈典型的低頻性。空壓機(jī)進(jìn)氣噪聲的強(qiáng)度隨著空壓機(jī)負(fù)荷的增加而增強(qiáng)，一般進(jìn)氣噪聲較空壓機(jī)其他部位的噪聲高出7～10分貝(A)。

1.4 破碎機(jī)的噪聲特性

石灰石等堅(jiān)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(yùn)行時(shí)間來緩解噪聲問題。發(fā)達(dá)**已經(jīng)大量采用絞齒輥破碎機(jī)取代錘式破碎機(jī)，我國也研制出相關(guān)設(shè)備，即將投入應(yīng)用。

二、水泥廠總體設(shè)計(jì)的考慮原則

　　為了達(dá)到上述兩個(gè)噪聲的控制標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于水泥廠的整體設(shè)想，可以從以下幾個(gè)方面來考慮。
1.選擇廠址時(shí)，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離居民居住區(qū)，中間地段有一定的阻隔物則更好。
2.廠內(nèi)各車間布局應(yīng)考慮到噪聲污染，對(duì)于輔助性車間(如維修車間、生產(chǎn)準(zhǔn)備點(diǎn)、材料庫、車間辦公室等)，不要設(shè)在高噪聲區(qū)。
3.合理選擇噪聲源與所要接收地點(diǎn)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(shè)置在距地面相當(dāng)高的位置或設(shè)在地面以下。
4.對(duì)包圍噪聲源的建筑物(如房屋)，在考慮到安全生產(chǎn)、空氣流通、熱量散失、振動(dòng)控制及粉塵、噪聲污染的前提下，盡量減少門窗的個(gè)數(shù)和尺寸，并把門窗及通風(fēng)口設(shè)置在偏離辦公室或居住區(qū)的方向。
5.應(yīng)選用產(chǎn)生噪聲*小的機(jī)械設(shè)備和操作方法，盡量減少?zèng)_擊噪聲、個(gè)別音響和高頻率的組合噪聲。對(duì)產(chǎn)生噪聲的設(shè)備應(yīng)安裝消聲裝置或特殊隔聲罩，在強(qiáng)噪聲聲源周圍設(shè)置聲屏。
6.機(jī)房內(nèi)或靠近機(jī)房的工人操作室或休息室，應(yīng)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(dòng)力性噪聲:它是由于空氣在流動(dòng)過程中產(chǎn)生渦流、沖擊或壓力突變引起氣體擾動(dòng)而產(chǎn)生的，如鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、排氣管等。這種噪聲頻率較高，聽起來特別刺耳難受。
2.機(jī)械性噪聲:機(jī)械設(shè)備是產(chǎn)生這類噪聲的基本噪聲源。在撞擊、摩擦、壓力脈動(dòng)和交變應(yīng)力的作用下，機(jī)械殼體、管壁、軸承、齒輪等發(fā)生振動(dòng)，輻射出噪聲。這種噪聲隨著轉(zhuǎn)速、撞擊、摩擦等的增大而加劇。
3.電磁性噪聲:在電機(jī)、電器元件或設(shè)備中，由于電流和磁場的變化，在構(gòu)件之間的空氣隙中產(chǎn)生交變電磁力或磁致伸縮等現(xiàn)象，引起電樞、殼體和鐵芯等構(gòu)件的振動(dòng)而發(fā)出噪聲，如電機(jī)和變壓器產(chǎn)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(dòng)。對(duì)機(jī)電設(shè)備來說，制造、加工精度和安裝達(dá)到規(guī)定的要求，可減少噪聲；在設(shè)備與基礎(chǔ)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(chǔ)的振動(dòng)噪聲。
其次是控制噪聲的傳播。當(dāng)噪聲源的聲強(qiáng)不能降低到允許范圍時(shí)，必須在噪聲傳播過程中設(shè)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(shè)備加隔聲罩或隔聲間，可降低聲級(jí)15dB左右。如再在內(nèi)壁裝上吸音阻尼材料則效果更好。在磨機(jī)周圍加隔聲罩，罩內(nèi)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(duì)于磨機(jī)還有一種辦法就是將磨體與它的驅(qū)動(dòng)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(duì)聲波產(chǎn)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(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋？稍诮ㄖ飪?nèi)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(jié)構(gòu)本身應(yīng)對(duì)振動(dòng)有較大的阻抗，避免產(chǎn)生二次噪聲。(3)采用消聲的辦法，如在風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和風(fēng)管的進(jìn)、出口等處設(shè)置消聲器。但它只能對(duì)個(gè)別設(shè)備或管道部件起一定的消聲作用。(4)采用人體保護(hù)。當(dāng)人們必須長時(shí)間在高噪聲環(huán)境中工作或在115dB(A)以上強(qiáng)噪聲中從事短期工作時(shí)，可采用耳塞、耳罩或帽盔等器具施行人體保護(hù)。
采用上述分散的種種方法都不同程度地存在一些缺點(diǎn)，如在磨機(jī)外加隔聲罩，就妨礙了熱量的散發(fā)，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(hù)方法時(shí)，會(huì)使人感到不舒服，而且對(duì)信號(hào)反應(yīng)遲鈍。

四、噪聲的集中控制

　　目前水泥廠朝著大型化、自動(dòng)化方向發(fā)展，對(duì)噪聲的控制提出了更高的要求，但同時(shí)也帶來了控制噪聲的有利條件，即對(duì)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(jī)及其驅(qū)動(dòng)裝置、選粉機(jī)、輸送機(jī)、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(gè)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(shè)在建筑物旁，通過多層玻璃的觀察窗口或工業(yè)電視觀察機(jī)器工作情況，用儀器、儀表和計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作控制。用電視攝像機(jī)監(jiān)視設(shè)有自動(dòng)堆料機(jī)、取料機(jī)的預(yù)均化堆場。破碎系統(tǒng)的建筑物也應(yīng)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(jìn)一步降低房內(nèi)噪聲，可在墻壁、屋頂內(nèi)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?shù)膸追N隔聲材料的平均衰減值。

在采用上述密封控制時(shí)，要特別注意應(yīng)有釋放熱量的措施，即考慮合適的通風(fēng)形式，以便于吸進(jìn)冷風(fēng)、排出熱氣，保證車間內(nèi)的機(jī)電設(shè)備在氣溫*高時(shí)不超過容許溫升。
以磨機(jī)房為例，其通風(fēng)形式有以下三種:(1)在房頂上裝出風(fēng)管的自然通風(fēng)形式，空氣速度為1～2m/s，房屋的進(jìn)風(fēng)口和房頂?shù)某鲲L(fēng)口截面積應(yīng)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(fēng)機(jī)強(qiáng)力通風(fēng)。冷卻風(fēng)通過風(fēng)管進(jìn)入磨機(jī)房，在風(fēng)機(jī)入口處裝設(shè)聲衰減器，房內(nèi)熱氣體上升，通過出口排出，出口處也安裝衰減器。(8)用抽風(fēng)機(jī)強(qiáng)力通風(fēng)，軸流式風(fēng)機(jī)安裝在房頂出風(fēng)口上，出風(fēng)管上帶有聲衰減器。冷風(fēng)通過房基礎(chǔ)下面帶有衰減器的通風(fēng)管進(jìn)入室內(nèi)。

在磨房設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以熱氣體能及時(shí)排出為條件考慮房子尺寸和其他各部的尺寸；根據(jù)房內(nèi)完全通風(fēng)確定空氣進(jìn)出口和房頂中間開口尺寸和位置；根據(jù)需要進(jìn)入的冷空氣和需要排出的熱空氣量來確定風(fēng)機(jī)的容量。無論是進(jìn)口還是出口都要安裝衰減器。國外有經(jīng)過這樣精心設(shè)計(jì)后的磨房，噪聲大大減弱，效果較好。由此可見，只要重視，在設(shè)計(jì)上采取一定的措施，是能夠取得較好效果的。

　　在水泥生產(chǎn)的噪聲綜合治理上，設(shè)備的通風(fēng)降溫問題是一個(gè)亟待解決的問題，特別對(duì)主要的噪聲源(如球磨機(jī)，風(fēng)機(jī)等)應(yīng)安裝局部的隔聲罩或隔聲間，并采用循環(huán)水冷方式來降低設(shè)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(huán)境和廠區(qū)周圍的生活環(huán)境，是利國利民和保證水泥企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的重要方面。漢克斯噪聲治理建議，對(duì)新建的水泥企業(yè)在總體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到較大噪聲的防治措施，除進(jìn)行合理的布局外，還須進(jìn)行必要的投資，以適應(yīng)現(xiàn)代化文明生產(chǎn)的要求。同時(shí)建議有關(guān)部門應(yīng)制訂企業(yè)(水泥企業(yè))噪聲污染的處罰條例，否則，不會(huì)引起足夠的重視。