可维护式窑头窑尾消声器的研发及在工程中的应用研究

  摘要：针对传统消声器网孔板易堵塞、消声器难维护、使用寿命短的问题，我公司进行了深入研究，所研发的YTJ-W型窑头窑尾消声器解决了消声器的不可维护问题，大幅提高了消声器的使用寿命，降低了用户在消声器上的投入成本。产品检修维护便捷、内部吸声体易清扫除灰，在实际工程应用中取得了良好的效果，获得一致好评。

  关键词：消声器；可维护；使用寿命；窑头窑尾风机；噪声。

  1  概述

  随着生活水平的不断提高，人们对居住环境的噪声问题日益关注。水泥厂大型设备众多，噪声突出，严重影响水泥厂周边居民的日常生活。水泥厂的众多高噪声设备中，尤以窑头窑尾风机的噪声比较突出，其噪声量可达90dB（A）～120dB（A），是水泥厂噪声治理必须重点处理的点位。

  过去在窑头窑尾排风系统中所安装的传统消声器，由于窑内粉尘随着气流到达消声器内部，并粘附在消声器网孔板的孔内，日积月累之下，就会完全堵塞网孔，使消声器内部的吸声材料不能发挥吸声作用，从而丧失消声功能。这类传统消声器在刚装上不久的一段时间内有一定的消声效果，但随着使用时间的增加，网孔堵塞严重后就会失去效果，随即需要更换新的消声器。

  窑头窑尾风机消声器体积巨大，制造成本高，安装费用昂贵，如果只能短时期有效果，对使用单位来说是一笔巨大的损失，因此有必要开发一种能够长期使用的窑头窑尾消声器。我公司结合长期的工程施工经验，从解决粉尘的粘附问题入手，开发出可维护型的YTJ-W型窑头窑尾消声器，以提高消声器的使用寿命。该产品主要应用于水泥厂窑头窑尾风机降噪，也可应用于其它大型通排风系统的降噪。图1为YTJ-W型窑头窑尾消声器外形图。

  图1 YTJ-W型窑头窑尾消声器外形图

  2  消声器的结构特点及优势分析

  2.1  消声器结构特点

  2.1.1 主体结构

  窑头窑尾消声器主要由外部壳体与内部可拆式消声柱组成。一般窑头窑尾消声器体积庞大，外形尺寸在4×4×3（m）以上，以往消声器内部的吸声结构主要采取消声片，消声片外形尺寸匹配消声器内腔，尺寸过大，也比较重，无法取出，不便维护。因此在设计时不用消声片而选择消声柱，做成阵列式消声器。消声柱断面尺寸为200至300（mm），长度按需要确定，消声柱尺寸小，重量轻，便于搬运和安装。但使用消声柱还需要解决两端固定的问题，因为尺寸还是比较大，在消声器里面不便于使用螺栓进行上下固定，因此在消声柱的固定问题上做了一个创新性的设计。消声柱芯由人工通过消声器外壳上的门搬运至消声器内，安装在消声器内特制的构件上进行固定。为了人员行走的安全，在消声器下部固定消声柱的梁上铺设有菱形钢网。为了方便安装及维护人员进出，消声器一方面要在消声器壳体上设置隔声门，另一方面在消声器与建筑物之间搭设钢平台以确保在消声器内安装和更换消声柱的安全。图2和图3是可维护型窑头窑尾消声器的内部结构示意图。

图2 消声器内部立面结构示意图

图3 消声器内部平面结构示意图

  2.1.2  消声器的壳体结构

  消声器壳体采用100mm厚壁方管做骨架，保证了消声器的整体强度，其空隙又可填充厚度100mm的玻璃棉，提高消声器内部的吸声效果。消声器壳体的多层结构可满足35～40dB（A）的隔声量要求。如图4是消声器壳体的结构示意图。

  图4 消声器壳体结构示意图

  2.1.3  消声柱结构

  消声器内部的吸声体采用截面尺寸为200至300mm规格的消声柱。消声柱的截面足够大，可避免各吸声面在吸声效果上相互干扰的问题，从而达到理想的吸声效果。消声柱表面的穿孔护面板为铝板或镀锌板，内部填充24kg/m3的吸声玻璃棉，并采用无碱憎水玻璃纤维布包裹，既避免玻璃棉析出又可反复吹尘处理。消声柱两端均配置专用弧形导流头，降低通风阻力。图5为消声柱结构示意图。

  图5 消声柱结构示意图

  本消声器在工厂加工成多个部件，至现场进行组装消声器。外壳设有吊耳，整体吊装到位。消声器主要采用定制化设计与生产。我公司可根据客户的需要，承接2～4米口径排风系统消声器的设计和加工制作及安装，满足大型设备的消声降噪要求。

  2.2  YTJ-W型窑头窑尾消声器优势分析

  2.2.1  拆卸、清扫的简便性

  水泥厂窑头窑尾粉尘较重，大量粉尘会快速粘附在消声器内，堵塞孔洞，会大大削弱消声器原有降噪效果。传统消声器内采用的片式消声器，由于尺寸大、质量重，无法进行拆卸，也难以清扫。而YTJ-W型消声器内采用的消声柱尺寸小、重量轻，创新性设计的固定构件更易于拆卸和安装，根据需求进行定期拆卸和清扫，可以保持良好的降噪效果。

  2.2.2  维护的便捷性和安全性

  传统消声器在人员进行检修和维护方面通常没有进行专项设计，这使得对消声器的维护十分困难，乃至难以实现。我公司的YTJ-W型消声器在方便检修、维护的人员进出以及安全方面进行了人性化设计：1）消声器下部固定消声柱梁上锁铺设的菱形钢网，便于人员在内部站立、行走；2）消声器壳体上设置的隔声门，一方面方便了安装及维护人员的进出，另一方面对噪声有良好的隔绝效果，不会对降噪效果造成不利影响；3）在消声器与建筑物之间搭设的钢平台，不仅便于维护和检修，还确保了人员安全。

  2.2.3  保持消声效果、延长使用寿命

  传统消声器由于难以拆卸、清洗，长期使用后消声器内的孔洞被严重堵塞，噪声因无法进入孔洞内而致使吸声材料失去功效，从而导致降噪效果变差；也因难以进行维护，加速了消声器的破损，使其使用寿命大大降低。

  YTJ-W型消声器由于具备拆卸、清扫的简便性和维护的便捷性，业主可以定期或据情况进行维护和清扫。一方面，定期清扫确保消声器孔洞的通畅，可以保持良好的降噪效果；另一方面，定期的维护使消声器能长期保持稳定运行状态，从而延长使用寿命。

  3  使用实例

  某水泥厂窑尾安装YTJ-W型可维护消声器，设计要求的技术参数如表1所示，其中消声器高度为2.7m，消声器内消声柱的有效吸声长度为2.2m，消声量要求达到30～35dB（A）。

  该消声器施工安装完成后，现场实测消声器插入损失如表2所示。其消声量为34.6dB(A)，达到了用户30～35dB(A)的设计要求。

  图6为该型消声器安装在水泥厂窑尾风机上的现场实照，消声器串接在窑尾风机风管上，外形美观，结构牢固，消声效果优良，拆装维护方便，被用户认可和称赞。可维护型窑头窑尾消声器在多个水泥厂降噪项目中成功应用，均得到了用户的一致好评。

  4  小结

  针对传统消声器网孔板易堵塞、消声器难维护的问题，我公司进行了深入研究，所研发的YTJ-W型窑头窑尾消声器完美的解决了这些问题。YTJ-W型消声器内部由更轻便的消声柱替代传统体积庞大的消声片，这一消声器主要具有以下特点：

  1）消声器内的消声柱单个尺寸小、重量轻，易于安装、拆卸和维护；

  2）消声器的设计便于清扫，有利于保持消声柱孔洞通畅，确保良好的降噪效果；

  3）为便于检修和维护做出的人性化设计，不仅便于人员进出，也确保检修、更换消声柱时的安全；

  4）壳体的中空骨架设计，不仅保证了整体强度，其空隙填充玻璃棉进一步提高了消声器的吸声效果。

  综上，YTJ-W型窑头窑尾消声器，不仅克服了传统消声器不易拆卸维护、使用寿命短的问题，还进一步提高了消声器的安全性能、检修维护的便捷性，且增强了降噪性能，在实际工程应用中取得了良好的效果。