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- 120cm負(fù)壓風(fēng)機(jī)46寸玻璃鋼風(fēng)機(jī)
- 100cm負(fù)壓風(fēng)機(jī)36寸玻璃鋼風(fēng)機(jī)
- 90cm負(fù)壓風(fēng)機(jī)32寸玻璃鋼風(fēng)機(jī)
- 75cm負(fù)壓風(fēng)機(jī)28寸玻璃鋼風(fēng)機(jī)
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車間安裝負(fù)壓風(fēng)機(jī)鍋爐風(fēng)機(jī)噪聲的危害及其防治對(duì)策初探國(guó)外變頻器
目前在很多企業(yè)，受工業(yè)生產(chǎn)和供暖需求，鍋爐的安裝、使用非常普及。但很多鍋爐由于存在選址欠佳和風(fēng)機(jī)性能不良等因素，鍋爐噪聲影響周圍居民安靜的工作、生活環(huán)境，損害人民身體健康，常常引發(fā)擾民事件，產(chǎn)生糾紛。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2004年我區(qū)因噪聲引發(fā)的信訪案件占環(huán)境信訪案件的30%。因此，鍋爐風(fēng)機(jī)噪聲治理日益重要。
1、 環(huán)境噪聲污染的危害
噪聲對(duì)人體的影響和危害一般可分為勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)兩方面，前面指危害人的身體健康，導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生，后者指干擾環(huán)境安靜，影響人們正常的工作和生活。噪聲對(duì)人體健康危害主要表現(xiàn)在：損傷聽力，造成噪聲性耳聾；導(dǎo)致大腦皮層興奮和平衡失調(diào)，腦血管功能損害，導(dǎo)致神經(jīng)衰弱；損傷心血管工程，引發(fā)消化工程失調(diào)，影響內(nèi)分泌；干擾人們正常的生活、休息、語(yǔ)言交談和日常的工作學(xué)習(xí)，分散注意力，降低工作效率。
2、 噪聲治理的基本原理
形成噪聲污染主要是三個(gè)因素，即：聲源、傳播媒介和接收體。只有這三者同時(shí)存在，才能對(duì)聽者形成干擾。從這三方面入手，通過降低聲源、限制噪聲傳播、阻斷噪聲的接收等手段，來(lái)達(dá)到控制噪聲的目的，在具體的噪聲控制技術(shù)上，可采用吸聲、隔聲和消聲三種措施。
2.1吸聲
當(dāng)聲波入射到物體表面時(shí)，部分聲能要被物體吸收轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，稱為吸聲。材料的吸聲性能用吸收系數(shù)來(lái)表示，吸聲系數(shù)越大，則表示材料的吸聲性能越好。材料的吸聲性能與材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和聲波的入射角度及聲波的頻率有關(guān)。多孔吸聲材料的吸聲機(jī)理是：材料內(nèi)部有無(wú)數(shù)細(xì)小的相互貫通的孔洞，當(dāng)聲波入射到這些材料的表面，進(jìn)而入射到這些細(xì)小的孔隙內(nèi)時(shí)，要引起孔隙內(nèi)的空氣運(yùn)動(dòng)，緊靠孔壁和纖維表面的空氣，因摩擦和粘滯運(yùn)動(dòng)阻力而不易運(yùn)動(dòng)，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉。故性能良好的吸聲材料要多孔，孔與孔之間互相貫通，并且貫通的孔洞要與外界連通，使聲波能進(jìn)入材料內(nèi)部。如對(duì)應(yīng)1000赫茲聲波，10cm厚的超細(xì)玻璃棉的吸聲系數(shù)是0.87。
2.2隔聲
隔聲所采用的方法是將噪聲源封閉起來(lái)，使噪聲控制在一個(gè)小的空間內(nèi)，這種隔聲結(jié)構(gòu)稱為隔聲罩。在聲波遇到屏蔽物時(shí)，由于界面特性阻抗的改變，入射聲能的一部分被反射，一部分被吸收，一部分聲能透進(jìn)屏蔽物繼續(xù)傳播。材料的隔聲性能可用透聲系數(shù)來(lái)表示。透聲系數(shù)越小，表示透進(jìn)去的聲能越少，材料的隔聲性能越好。材料的隔聲性能與隔聲體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和入射聲波的頻率有關(guān)。
2.3消聲
消聲是將多孔吸聲材料固定在氣流通道內(nèi)壁，或按一定方式固定在管道中，以達(dá)到削弱空氣動(dòng)力性噪聲的目的，消聲量一般可達(dá)到10—50分貝。
3、 風(fēng)機(jī)噪聲治理技術(shù)
鍋爐房的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)噪聲一般在90分貝左右，因輸送的鍋爐煙氣溫度高達(dá)180℃，采用封閉隔聲會(huì)導(dǎo)致排熱不良，電機(jī)溫度過高，甚至燒毀電機(jī)。因此，在工藝上將風(fēng)機(jī)降噪和節(jié)能兩方面結(jié)合起來(lái)。經(jīng)實(shí)踐，鍋爐風(fēng)機(jī)節(jié)能降噪綜合治理方案為：對(duì)鍋爐房的工藝布置保持不變，將鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)分別置在隔聲室內(nèi)，用通風(fēng)管將它們與主機(jī)相連接，在隔聲室頂上或墻面上開設(shè)進(jìn)氣口，并安裝消聲器供機(jī)房進(jìn)風(fēng)使用。平面布置時(shí)將鼓風(fēng)機(jī)靠近鍋爐房一側(cè)，進(jìn)風(fēng)口在上風(fēng)側(cè)，電機(jī)置于氣流通道中間。鍋爐運(yùn)行時(shí)，由于鼓風(fēng)機(jī)在隔聲室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，大量的室外新鮮空氣就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入隔聲室，首先和引風(fēng)機(jī)電機(jī)進(jìn)行熱交換，使之冷卻降溫，室內(nèi)溫度保持50℃左右。該方案中由于隔聲室和進(jìn)風(fēng)消聲器的降噪能力都比較大，降噪的效果容易實(shí)現(xiàn)。鼓風(fēng)機(jī)將預(yù)熱的空氣送入鍋爐燃燒，回收利用能源，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
為保證治理效果和鍋爐設(shè)備正常運(yùn)行，在設(shè)計(jì)施工中，應(yīng)根據(jù)具體要求，考慮噪聲的聲強(qiáng)、聲頻等因素，對(duì)隔聲、吸聲和通風(fēng)排熱進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，做好細(xì)部處理。對(duì)隔聲室的大小厚度，吸聲材料的種類、厚度進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)風(fēng)消聲器的消聲量一般選用25db（a）左右。盡量減少噪聲輻射面積，去掉不必要的金屬板面。控制板面的振動(dòng)，在聲源與隔聲罩及基礎(chǔ)之間用軟性材料連接。鼓風(fēng)機(jī)的連接管道和薄壁鋼板煙囪是噪聲治理的薄弱環(huán)節(jié)，在管壁外包扎5cm厚的玻璃纖維棉，用鋼絲扎緊后，再用2cm厚的鋼絲網(wǎng)水泥粉刷。將玻璃纖維棉固定在鋼板上，吸收隔聲室內(nèi)的混響噪聲。
4、 降噪和節(jié)能效果
4.1降噪效果
如果風(fēng)機(jī)噪聲是90分貝，采用3mm鋼板的隔聲罩，其理論隔聲量是32分貝。隔聲罩內(nèi)襯10cm厚的玻璃棉，其吸聲系數(shù)是0.87，在進(jìn)氣管安裝消聲器，則實(shí)際隔聲量為
tl=32+10 log20.87=30分貝
故風(fēng)機(jī)噪聲治理后達(dá)到：t=90-30=60分貝
聲壓級(jí)和聲強(qiáng)是反映聲音的客觀物理量，人體對(duì)噪聲的主觀感受用響度表示：n=2(n-40)/10(宋)
治理前的風(fēng)機(jī)響度為：n1=2(90-40)/10=32(宋)
治理前的風(fēng)機(jī)響度為：n2=2(60-40)/10=4(宋)
故治理前后響度降低87.5%
節(jié)能效果
機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的排熱主要有三個(gè)方面：①引風(fēng)機(jī)與管道壁面的對(duì)流排熱，②引風(fēng)機(jī)與管道壁面的輻射排熱，③風(fēng)機(jī)電機(jī)的排熱。根據(jù)通風(fēng)工程原理，節(jié)能降噪工程還可以回收部分熱量。經(jīng)過實(shí)踐，采用鍋爐風(fēng)機(jī)噪聲節(jié)能降噪治理技術(shù)，既降低了噪聲污染，保障了人民群眾的生活環(huán)境，又回收利用了能源，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益的統(tǒng)一。
當(dāng)今變頻器產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展，變頻器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模日趨壯大。交流變頻器自20世紀(jì)60年代左右問世，到20世紀(jì)80年代在主要工業(yè)化國(guó)家已廣泛使用，而從20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，變頻器的應(yīng)用越來(lái)越普及。
變頻調(diào)速能夠應(yīng)用在大部分的電機(jī)拖動(dòng)場(chǎng)合，由于它能提供精確的速度控制，因此可以方便地控制機(jī)械傳動(dòng)的上升、下降和變速運(yùn)行。變頻應(yīng)用可以大大地提高工藝的高效性(變速不依賴于機(jī)械部分)，同時(shí)可以比原來(lái)的定速運(yùn)行電機(jī)更加節(jié)能。下面例舉使用變頻調(diào)速的10個(gè)理由，來(lái)說(shuō)明變頻器應(yīng)用在國(guó)外日趨普及的基本認(rèn)識(shí)：
(1) 控制電機(jī)的啟動(dòng)電流電機(jī)通過工頻直接啟動(dòng)時(shí)，它將會(huì)產(chǎn)生7到8倍的電機(jī)額定電流。
這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而降低電機(jī)的壽命。而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng)(當(dāng)然可以適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升)。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立，變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動(dòng)電流，提高繞組承受力，用戶最直接的好處就是電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低、電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加。
(2) 降低電力線路電壓波動(dòng)。
在電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)，電流劇增的同時(shí)，電壓也會(huì)大幅度波動(dòng)，電壓下降的幅度將取決于啟動(dòng)電機(jī)的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會(huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常，如PC機(jī)、傳感器、接近開關(guān)和接觸器等均會(huì)動(dòng)作出錯(cuò)。而采用變頻調(diào)速后，由于能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng)，則能最大程度上消除電壓下降。
(3) 啟動(dòng)時(shí)需要的功率更低。
電機(jī)功率與電流和電壓的乘積成正比, 那么通過工頻直接啟動(dòng)的電機(jī)消耗的功率將大大高于變頻啟動(dòng)所需要的功率。在一些工況下其配電工程已經(jīng)達(dá)到了最高極限，其直接工頻啟動(dòng)電機(jī)所產(chǎn)生的電涌就會(huì)對(duì)同網(wǎng)上的其他用戶產(chǎn)生嚴(yán)重的影響, 從而將受到電網(wǎng)運(yùn)行商的警告, 甚至罰款。如果采用變頻器進(jìn)行電機(jī)起停, 就不會(huì)產(chǎn)生類似的問題。
(4) 可控的加速功能。
變頻調(diào)速能在零速啟動(dòng)并按照用戶的需要進(jìn)行光滑地加速，而且其加速曲線也可以選擇(直線加速、S形加速或者自動(dòng)加速)。而通過工頻啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)或相連的機(jī)械部分軸或齒輪都會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。這種振動(dòng)將進(jìn)一步加劇機(jī)械磨損和損耗，降低機(jī)械部件和電機(jī)的壽命。另外，變頻啟動(dòng)還能應(yīng)用在類似灌裝線上，以防止瓶子倒翻或損壞。
(5) 可調(diào)的運(yùn)行速度。
運(yùn)用變頻調(diào)速能優(yōu)化工藝過程，并能根據(jù)工藝過程迅速改變，還能通過遠(yuǎn)控PLC或其他控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)速度變化。
(6) 可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限。
通過變頻調(diào)速后，能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來(lái)保護(hù)機(jī)械不致?lián)p壞，從而保證工藝過程的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性。目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)，甚至轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達(dá)到3％～5％左右。在工頻狀態(tài)下，電機(jī)只能通過檢測(cè)電流值或熱保護(hù)來(lái)進(jìn)行控制，而無(wú)法像在變頻控制一樣設(shè)置精確的轉(zhuǎn)矩值來(lái)動(dòng)作。
(7) 受控的停止方式。
如同可控的加速一樣, 在變頻調(diào)速中, 停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以選擇(減速停車、自由停車、減速停車＋直流制動(dòng))，同樣它能減少對(duì)機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊，從而使整個(gè)工程更加可靠，壽命也會(huì)相應(yīng)增加。
(8) 節(jié)能
離心風(fēng)機(jī)或水泵采用變頻器后都能大幅度地降低能耗，這在十幾年的工程經(jīng)驗(yàn)中已經(jīng)得到體現(xiàn)。由于最終的能耗是與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成立方比，所以采用變頻后投資回報(bào)就更快，廠家也樂意接受。
(9) 可逆運(yùn)行控制
在變頻器控制中，要實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行控制無(wú)須額外的可逆控制裝置，只需要改變輸出電壓的相序即可，這樣就能降低維護(hù)成本和節(jié)省安裝空間。
(10) 減少機(jī)械傳動(dòng)部件
由于目前矢量控制變頻器加上同步電機(jī)就能實(shí)現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)矩輸出, 從而節(jié)省齒輪箱等機(jī)械傳動(dòng)部件, 最終構(gòu)成直接變頻傳動(dòng)工程。從而就能降低成本和空間, 提高穩(wěn)定性。 變頻器產(chǎn)品的形式異彩紛呈2004年出現(xiàn)了OEM化變頻器升級(jí)換代、網(wǎng)絡(luò)變頻器的進(jìn)一步增強(qiáng)、矩陣變頻器的成形等特點(diǎn)，使得不同形式、不同類別、不同功能的變頻器在市場(chǎng)中異彩紛呈。
3.1 OEM化變頻器升級(jí)換代
對(duì)于異步電機(jī)的控制方式而言，普通工頻啟動(dòng)相對(duì)成本更省，而變頻器的花費(fèi)則會(huì)更高、體積會(huì)更大，所以在很多自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中，變頻器采用率并不是很高，機(jī)械商也不是很積極地安裝變頻器，盡管變頻器有這樣或那樣的好處。通用型變頻器經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，OEM化變頻器在2004年已經(jīng)取得了關(guān)鍵性突破，并進(jìn)行升級(jí)換代。
SEW公司的OEM化產(chǎn)品Movitrac LT
以SEW為例，其在2004年10月墨爾本自動(dòng)化展會(huì)上展出了其最新的OEM化產(chǎn)品Movitrac LT(如圖1)，是對(duì)原先的Movitrac的進(jìn)一步升級(jí)，非常適合OEM配套使用在風(fēng)機(jī)、水泵、機(jī)床工具和傳送帶上。由于采用最新先進(jìn)工藝的功率模塊，其采用書架式的體積將更小。為了OEM商使用，其接線方式如同接觸器一般，安裝方式則更加簡(jiǎn)單，運(yùn)行調(diào)整則以基本的14個(gè)參數(shù)為前提。
該款變頻器具有更加強(qiáng)大的軟件功能(新增幫助卡)、更加安靜的噪音設(shè)計(jì)(開關(guān)頻率可達(dá)32kHz)、更加合理的排熱設(shè)計(jì)(接近冷盤功能)、更加友好的環(huán)保功能(內(nèi)置RFI濾波器)。
3.2 變頻器的網(wǎng)絡(luò)功能增強(qiáng)
數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)功能在2005年變頻器國(guó)際展會(huì)上都是重頭戲，包括AB公司的PF系列變頻器，都提供了網(wǎng)絡(luò)接入方案，如最新的PowerFlex 4變頻器具有內(nèi)置的RS485通訊能力，可以用在多種網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接中使用，同時(shí)PowerFlex 4變頻器可以通過裝DriveExplorerTM或DriveExecutiveTM軟件的微機(jī)進(jìn)行編程和控制。
作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，變頻器的網(wǎng)絡(luò)化配置主要基于3個(gè)層面:設(shè)備層、控制層和信息層。可以配接最基本的RS232/RS485串行通訊協(xié)議、PROFIBUS等的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議以及INTERNET局域網(wǎng)協(xié)議。
在網(wǎng)絡(luò)化日益普及的今天，與普通的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)硬線連接方式而言，通過高速通訊連接的變頻器工程可以最大程度上降低工程維護(hù)時(shí)間、提高生產(chǎn)效率、減少運(yùn)行成本。目前安裝的現(xiàn)場(chǎng)總線模塊有Profibus DP、Interbus、DeviceNet、CAN Open和 Modbus Plus等。用戶可以有更大的自由根據(jù)生產(chǎn)過程來(lái)選擇PLC型號(hào)和品牌，并非常簡(jiǎn)單地集成到現(xiàn)有地網(wǎng)絡(luò)中去。而且通過現(xiàn)場(chǎng)總線模塊，可以不考慮變頻器的型號(hào)，而以同一種編程語(yǔ)言和程序結(jié)構(gòu)來(lái)與不同功率段、不同型號(hào)地變頻器進(jìn)行組構(gòu)，如功率、速度、轉(zhuǎn)矩、電流、設(shè)定值等。
3.3 矩陣變頻器的出現(xiàn)
大家都知道，由于矩陣式交-交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié), 能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l, 且能四象限運(yùn)行，工程的功率密度大, 因此矩陣變頻器一直成為國(guó)際大公司的研發(fā)對(duì)象。
在2004年4月份的漢諾威國(guó)際展覽會(huì)上，安川展示了即將生產(chǎn)的矩陣變頻器的原型，并表示公司計(jì)劃在明年啟動(dòng)銷售策略，同時(shí)已經(jīng)在日本市場(chǎng)上現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和運(yùn)行了好幾臺(tái)矩陣變頻器。在安川矩陣變頻器中有9個(gè)開關(guān)，每一個(gè)都有2個(gè)IGBT雙向開關(guān)組成，能允許正向電壓和負(fù)相電壓通到電機(jī)上。IGBT數(shù)量的增加是導(dǎo)致矩陣變頻器造價(jià)昂貴的其中一個(gè)因素。
矩陣變頻器使用了三相電壓輸入來(lái)控制輸出電壓，這就不僅能吸收任何電流雜波，也能提供清潔的輸出電壓，也就是說(shuō)“可以有效地進(jìn)行輸入電源電流控制與輸出電壓控制”。
這也是矩陣變頻器吸引人們的一個(gè)重
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