淺談球磨機吸聲降噪技術

王剛 張玉川

（北方重工集團有限公司傳動設備分公司，遼寧 沈陽 110027）

球磨機是電力、冶金、礦山、化工、建材等工業中廣泛使用的用來磨碎固體物料的機器設備，當其用于粉碎煤塊時，又稱鋼球磨煤機。它是利用電動機帶動球磨機筒體旋轉，筒內鋼球被拋起后又自由落下，使鋼球與筒體及被加工的物料之間發生撞擊和研磨，把物料逐漸粉碎。

工廠中的鋼球磨煤機也是工廠中最強的噪聲源，鋼球磨煤機噪聲是筒體噪聲、齒輪傳動噪聲、電機噪聲和排粉風機噪聲的混響噪聲，為典型的機械噪聲。由于筒體內鋼球、襯板及煤之間的相互碰撞、沖擊、摩擦產生的沖擊與振動激發簡體振動而輻射噪聲，各噪聲中尤其以鋼球磨煤機筒體的噪聲為最大。

1 鋼球磨煤機的結構

工廠磨煤機將原煤磨碎到規定的細度，并在磨制過程中將煤干燥到規定的水平，以利于煤在鍋爐中充分燃燒。磨煤機是制粉系統中的重要設備，它的工作可靠性直接影響到整個制粉系統乃至整個鍋爐機組工作的可靠性。磨煤機的形式主要有三大類:低速磨煤機(鋼球磨煤機)，中速磨煤機(E型磨煤機、碗式磨煤機、平盤磨煤機及MPS磨煤機等)及高速磨煤機(風扇磨煤機、錘擊式磨煤機等)。目前，我國火電廠大多采用鋼球磨煤機。對于200MW以上發電機組的大型燃煤機組，一般一臺鍋爐選用4臺鋼球磨煤機，呈一字型排開。

鋼球磨煤機主要由料斗、軸承部、傳動部、轉動部主要部件與隔聲罩、電動機減速機、棒銷聯軸器和基礎部等輔助部件組成，并且配有輔機。轉動部即大罐是鋼球磨煤機的主要組成部分，它是由一定厚度鋼板焊接而成的筒體與兩個端蓋組成。端蓋上有空心軸勁，大罐以空心軸勁支于主軸承上。大罐筒體部分和端蓋都裝有耐磨鋼板作內襯。

大罐筒體部分的內襯由波形襯板(亦稱為襯甲)組合而成，通過固定楔和擰緊楔所形成的橫向壓力牢固地把筒體襯板壓緊在筒體上。襯板構成有規律的波形，來提升鋼球和燃料，使鋼球有規律的均勻運動并阻礙下滑。端蓋襯板由內外兩排扇形襯板組成，外端襯板有加強筋。為了允許襯板在受熱以及鋼球和燃料的沖擊下的自由膨脹，在襯板之間留有一定的空隙。

襯板和大罐之間鋪設有隔熱石棉板，有的還鋪有隔音毛氈，大罐外表面包有一層護板。為了避免襯板螺栓孔漏風及漏粉，在槽孔處纏有石棉繩。大罐上開有檢修孔，以主軸承、大牙輪、傳動牙輪、電動機、減速機及潤滑系統支撐和帶動鋼球磨煤機大鑲轉動。

2 鋼球磨煤機工作原理

鋼球磨煤機在磨煤過程中是按撞擊原理工作的，同時還伴有研磨和擠壓作用。鋼球磨煤機由電動機經棒銷聯軸器圓柱齒輪及開式大牙輪減速器傳動而驅動傳動部件旋轉。當筒體轉動時鋼球在離心力的作用下，鋼球被襯板帶到一定高度后，由于本身重力的作用而沿拋物線下落。煤在下落鋼球的撞擊下被擊碎，同時，鋼球還在大罐內產生旋轉運動，球與球之間、球與鋼襯板之間產生擠壓研磨作用，把煤磨成粉。在磨煤的同時，一般采用熱空氣作干燥氣氛，磨好的煤由干操熱風帶出大罐。從鋼球磨煤機出來的不完全符合設計所需的細度的煤粉，通過粗粉分離器再由回粉管路回到鋼球磨煤機進行重磨，而合格的煤粉經過旋風分離器分離后，落人煤粉倉儲存。

3 鋼球磨煤機噪聲的危害

鋼球磨煤機噪聲具有聲壓級高、頻帶寬的特征，低頻、中頻及高頻聲級均較高，在200～800DHz頻率范圍內的聲壓均達90dB以上，甚至在某些頻率，聲級在100dB以上。具有如此特征的鋼球磨煤機噪聲通過外耳和中耳對聲壓的增益后，對鼓膜和卵圓窗等聽覺器官造成較大的傷害。工作人員在鋼球磨煤機噪聲的刺激下，心情煩躁、易疲勞、注意力分散、反應遲緩，從而導致工作效率降低。強噪聲干擾工作中語言通信和必要的信息交流，致使工作易出差錯。

4 球磨機吸聲降噪技術

4.1 管理控制

4.1.1 減少工作時間和勞動過程。噪聲對人的危害與接觸時間有關。操作工人可以采取改變坐班制度，將一天三班變為四班等措施。

4.1.2 合理布置或調整安裝布局，將球磨機一側的護欄全部換成能活動的隔聲屏，這樣不僅可以吸收球磨機的噪聲，而且可以起到隔聲作用，保護檢修人員。另外將工人值班室改成隔聲室，隔聲室四周加裝隔聲板。

4.1.3 加強對球磨機的維修和管理，球磨機在年久失修，帶故障運轉的惰況下，噪聲就會加大，因此對球磨機搞好日常的保養、維修就會減小其運轉發出的噪聲。

4.2 隔聲套

隔聲套是利用多層耐熱材料復合，將運行中筒體噪聲經阻尼材料的內耗衰減和吸聲材料、隔聲材料的吸隔作用而降低，此多層不同材料和結構組成塊狀整體.構成一套型結構，緊緊地包扎在筒體上，隨筒體一起轉動。隔聲套結構緊湊，不影響鋼球磨煤機旁的空間布置;加工制作、安裝和檢修簡便;降噪效果好，可達15～25dB;具有良好的隔熱保溫作用。

4.3 隔聲罩

隔聲罩是利用罩形結構將鋼球磨煤機噪聲源封閉在一個相對小的空間內，減小噪聲向周圍輻射。罩體上常開設活動門、觀察窗、散熱消聲通道等，此時又稱組合式隔聲罩。

隔聲罩為一種常規的噪聲控制方法，具有設計、制作與安裝簡便，隔聲效果好等優點，得到較廣泛的應用，目前鋼球磨煤機生產廠家一般隨機配有隔聲罩。但隔聲罩仍存在以下不足之處:占地面積大，影響場地布置與生產操作，機器維護檢修不方便;運行一段時間后，因罩殼小室內堆積煤粉，堵塞吸聲材料空隙，以及罩殼破損或密封不嚴，噪聲效果降低。

隔聲罩可設計為固定型，也可為活動型;可設計將整個鋼球磨煤機本體、齒輪箱和電機均罩入，也可只罩入鋼球磨煤機本體。

4.4 隔聲屏

用來組擋聲源和接收者之間直達聲的障板稱為隔聲屏。隔聲屏有固定式和活動式兩種。活動式主要是在固定式基礎上進行設計改進，設計為輕量隔聲材料.中間加以多孔吸聲材料組成，并在屏障板的基礎設有滑槽或滑輪，或者在屏障板上方有滑輪或吊桿。

當聲波在空氣介質中傳播遇到隔聲障板時，若障板本身的隔聲量足夠大，其尺寸也遠大于峰值頻率的波長，則大部分聲能被反射，障板后面的一定范圍內，只能接收到較少的透射聲與小部分衍射聲，形成所謂的聲影區，若接收點處在此范圍內，則噪聲量較小。由于低頻噪聲波長長，衍射能力強，而高頻噪聲波長短，衍射能力差，隔聲屏對高頻噪聲有顯著的隔聲效果。

4.5 鋼球磨煤機噪聲的個體防護

對于那些未進行鋼球磨煤機噪聲治理，以及雖采取了一定的治理措施，但仍未達到標準允許值以下的情況，保護工作人員身心健康的經濟又可行的辦法是佩戴防噪聲護耳器。一般護耳器可使耳內噪聲級降低10～45dB，對長時間處于90～100dB高噪聲條件下或短期內超過115dB的工作場所，采用護耳器不但可以保護聽力，而且也能適當改進語言通信能力。

結束語

鋼球磨煤機操作和維護人員因長期受強噪聲刺激，導致各種心理和生理病痛，極大地影響其正常生活;另一方面，鋼球磨煤機房的廠界噪聲高，嚴重污染周圍生產及生活環境，影響人們睡眠、休閑、交談、學習和工作。因此我們從業人員要盡全力研究和設計吸聲降噪技術，從而還給人們一個美好的工作和生活環境。

[1] 陳薦.鋼球磨煤機噪聲控制技術.2002.

[2] 岑可法大型電站鍋爐安全及優化運行技術.2003.

[3] 段希祥.球磨機介質工作理論與實踐.1999.