四川省--县龙山镇超琳煤矿风机噪声治理工程设计方案.doc

四川省-县龙山镇超琳煤矿风机噪声治理工程四川省-县龙山镇超琳煤矿风机噪声治理工程设计方案四川-环保工程有限公司2006年7月26日 主要设计人 工 艺 -（高级工程师）土 建 -（工 程 师）设 备 -（工 程 师）校 核 - 项目负责人（高级工程师）审 核 - 总工程师（高级工程师）批 准 - 总经理（高级工程师）目 录一、概述二、污染源的基本情况三、设计依据四、设计原则五、治理目标值六、风机噪声污染及治理措施简介七、风机噪声治理方案1、隔声间2、消声器3、隔声门4、引风管5、隔声降噪及通风效果分析6、主要设备一览表八、投资概算九、工期计划一、概述-县龙山镇超琳煤矿位于四川省-县龙山镇境内，属国标GB3096-9城市区环境噪声标准规定的3类区域，执行2类标准。超琳煤矿现有风机2台（一备一用），风机型号为KZSNO11,主要技术参数为:流量1050740m3/min，全压1260430 Pa，功率22KW。由于风机置于露天，运行时噪声超标，且距风机数米远即住宅，风机噪声污染了环境。-县环保局和-县龙山镇超琳煤矿十分重视煤矿生产对环境造成的污染，根据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国国务院1998年11月29日公布的第253号令、建设项目环境保护条例第16条所规定的三同时制度和其他各条的规定,积极开展了降噪方面的工作.现四川-环保工程有限公司为-县龙山镇超琳煤矿提供噪声污染治理工程设计方案1个,以配合-县环保局和超琳煤矿开展治理污染和保护环境工作.二、污染源的基本情况超琳煤矿提供的基本资料如下:-县龙山镇超琳煤矿位于四川省-县龙山镇境内,于2001年投产,现产煤量为60-70吨/天。超琳煤矿现有轴流风机2台（一备一用），置于露天，未做任何降噪治理措施。风机主要技术参数为：型号：KZSNO11流量：1050740 m3/min，全压：1050430 Pa功率：22KW距风机数米远即住宅，风机运行时噪声超标，污染了环境。现超琳煤矿拟决定选用37KW的风机更换原有的22KW风机，一备一用，以适应以后生产发展的需要。更换后的风机主要技术参数如下：型号：FBCZ-NO12全压：400-1000Pa 流量：1700-1200m3/min功率：37KW外形尺寸：16403100（mmmm）更换后的风机仍置于原风机处。距风机3.5米即为厂界，与住宅相隔较近，风机治理可供使用的面积为17米14米，在此地界之外，全是农民的土地，若要另外征地几乎不可能，治理工程只能在煤矿原有的土地上进行。三、设计依据1、（GB3096-93）城市区域环境噪声标准2、（GB12348-90）工业企业厂界噪声标准3、-县龙山镇超琳煤矿提供的相关资料和要求四、设计原则1、风机噪声经治理后达（GB12348-90）工业企业厂界噪声标准类区域的要求2、采用低阻力的消声降噪措施，经治理后煤矿的通风量不受大的影响3、节约用地，不得征用农民土地4、治理设施外形美观大方5、治理设施经久耐用6、治理费用经济合理7、不影响风机的正常运行及维护五、治理目标值经治理后风机噪声达到（GB12348-90）工业企业厂界噪声标准类区域标准值，即60dB（A）。六、风机噪声污染及治理措施简介风机的种类很多，但产生噪声的机理和特性是相似的，主要由四部分组成：1、进气口和排气口的空气动力噪声；2、机壳，管路，电动机轴承等辐射的机械噪声；3、电动机的电磁噪声；4、风机通过基础辐射的固体声。风机噪声是1个复杂的噪声源，其中又以进、排气口的空气动力噪声最强，是需要重点治理的部分。治理风机噪声主要有两种方法：1、隔声罩加消声器；2、隔声间加消声器。这两种办法各有优点，根据不同的情况和要求采用。由于本工程要求达到工业企业厂界噪声标准类标准值，要求较高，因此采用隔声间加消声器为主的治理方案。七、风机噪声治理方案-县龙山镇超琳煤矿原准备只治理主风机，备用风机视以后的发展状况再治理。后经现场勘察发现两风机的风道相隔太近，若备用风机不治理，将会产生严重的漏声现象，从而使厂界噪声值不能达到国家标准。根据国家环境保护法，从-县环保局及龙山镇超琳煤矿的要求和当地经济发展状况出发，现对主风机采用隔声间加消声器方法治理达标，对备用风机采用只隔声不加消声器械的半处理措施（降噪有效果，但不达标），以满足各方面的需要。具体措施如下；1、隔声间设置7.14米5.34米3米（长宽高）隔声间一间，砖混结构，预制板顶。主风机及备用风机平行排列于隔声间内，主风机（1号风机）前装置消声器及配套系统备用风机（2号风机）正对隔声门，不加消声器及配套系统，隔音间隔音量大于35dB(A).2、消声器设置出风消声器：规格2.2米2.2米2.4米（长宽高）采用蜂窝式低阻力消声器，内外钢板护面的组合结构，设计流速7.25m/s7.91m/s，设计流量1100 m3/min1200 m3/min. 消音器降噪声量大于25dB(A).消声器设计阻力 40Pa3、隔声门隔声门规格1.9米1.8米0.08米（长 宽 高），内外钢板护面的组合结构。隔声门隔声量大于25dB（A）.4、引风管设置引风管1个，将风机出风引向消声器，以尽量降低系统阻力，引风管长0.8米，连接风机一端为1.64米（圆形），连接消声器一端为边长2.2米2.2米（正方形）。5、隔声降噪及通风效果分析5.1、隔声降噪分析本工程采用蜂窝式阻性消声器加隔声间的形式处理风机噪声，具有降噪效果好的优点，设计降噪量25dBA以上，可确保厂界噪声达标。5.2、通风效果分析1）、在工业通风工程中，因通风机的作用、原理、压力、制作材料及运用范围的不同，有多种分类办法。按其在管网中的作用分为通风机、引风机；按其作用原理分有离心风机，轴流风机等；按压力分有高、中、低压三种风机。高压风机全压大于3000Pa,中压风机全压在1000Pa3000Pa之间，低压风机全压小于1000 Pa。在高、中压风机的噪声治理中，由于其全压较大，消声器的阻力稍大，不会对通风量造成成明显的影响。但对于低噪声的轴流风机轴，由于其全压低，选择低阻力的消声器对治理后的风量影响就显得特别重要。本方案需治理的轴流风机全压低，且用于煤矿的通风，抽吸井下的空气，以防瓦斯积累，避免造成安全事故，通风量就显得尤为重要。本方案仔细考虑了上述情况，对各类治理系统，各类消声器进行了反复筛选，最终选择了低阻蜂窝式消声器，设计了整个消声系统。本系统阻力低，空气动力性能好，整个系统增加的阻力90Pa。超琳煤矿提供的原煤矿系统设计通风量和阻力数据为：系统总通风量为14.04m3/s即842m3/min,矿井通风时容易期通风总阻力为131.044Pa，通风困难期通风总阻力为160.5704Pa。通风摩擦阻力计算公式如下： h= aLPQ2 S3 式中：h-通风摩擦阻力，Pa；a-井巷磨擦阻系数，N.S2/m4；L-井巷长度，m;P-井巷净断面周长，m;Q-通风井巷的风量，m3/s;S-井巷净断面面积，m2 ；现超琳煤矿将系统的通风量提高到1100 m3/min1200 m3/min，即18.33 m3/s-20 m3/s，其系统增加的阻力关系式如下： L2=aLPQ22/S3L1 aLPQ12/S3 L2为增加风量后的阻力，Pa；Q2为增加后的风量，m3/s； L1为14.04 m3/s风量下的阻力，Pa;Q1为14.04 m3/s；其增加后系统的阻力计算如下：L增=LaLPQ22/S3（a、L、P、S不变）aLPQ12/S3=LQ22Q12 =1160.57 (18.3)2(20)2 (14.04)2=160.57（1.712.04）=274.57 Pa327.56 Pa降噪系统增加的阻力为90 Pa，在风量为1100 m3/s和1200 m3/s时系统总阻力在（274.57 Pa327.56 Pa ）+ 90 Pa = 364.57 Pa 417.56 Pa。当流量为18.3m3/s20m3/s即1100 m3/min1200 m3/min时，系统的总阻力为364.5 Pa 417.56 Pa。从风机的特性曲线上查得风机在流量为全压为1100 m3/min1200 m3/min 时风机的全压为950 Pa1000 Pa，风机的全压高于系统总阻力600 Pa左右，从上计算可知，FBCZ-NO12风机是有能力提供1100 m3/min1200 m3/min风量，满足超琳煤矿矿井通风系统的要求。2）、采用消声器加隔音间的方法治理中、小煤矿风机噪声，消声器有效截面的大小是治理效果好坏的关键之一。消声器有效截面大，通风效果就好；消声器有效通风面积小，其阻力大，对通风量影响就较大。根据以下计算公式：L4=aLPQ2/S43L3aLPQ2/S33L4为有效通风面积增大后的阻力，Pa；S4为增大后的有效通风面积，m3/s；L3为基准有效通风面积下的阻力，Pa;S3为基准有效通风面积，m3/s。a、L、P、Q不变，故：L4=S33L3S43即 L4=（S3/S4）3L3由上式可知，在其它条件不变的情况下，系统的阻力与有效通风面积成反比。随着有效通风面积的增大，系统阻力成反比立方的下降。在以往已治理并运行的小煤矿工程中，其消声器有效通风截面比本方案中消声器有效通风截面小1/3，其系统阻力比本方案治理系统的阻力大2倍以上，因此本方案的治理系统对矿井的通风不会造成大的影响。6、主要设备一览表：序号名 称规 格（长宽高）材料单位数量备 注1出风消声器2.2m2.2m2.5m组件台12隔声门1.9m1.8m0.07m组件个13引风管Q235根1八、投资概算序号费用名称计算方式价格（万元）8.1土建费0.98.2设备费5.798.3