造纸厂抄纸机降噪研究

　　制浆造纸厂噪声是仅次于废水的第二大污染源,尤其对厂内工人的危害远大于废气、废渣的影响.以福建南纸股份公司第二抄纸车间为例,二抄车间装有两台抄纸机,在距纸机5m范围内,纸机传动侧噪声声压级在100-111dB之间,操作侧噪声在100-110dB之间.根据国际标准(表1),南纸厂抄纸车间噪声标准已超出噪声容许值.事实上,有调查指出,几乎所有纸厂都存在噪声超标现象,一般噪声值在95-105dB,个别还达到115dB.抄纸机是造纸厂最重要的设备.采取措施降低抄纸机噪声,减少对人体的危害十分必要.通过实验研究,对抄纸机主噪声源(声压级达111dB)———真空伏辊空气动力性噪声进行分析,提出几种降噪方法.

　　1　噪声标准及纸机主噪声源

　　纸机噪声是空气动力性噪声、机械性噪声和电磁性噪声无规则的组合.空气动力性噪声是纸机真空系统、烘缸压力蒸汽、纸机烘干及压光部压缩空气在流动过程中发生涡流、冲击或者压力突变引起气体扰动而产生的;机械性噪声是纸机18个传动组齿轮箱、联轴器、烘干部联动齿轮箱、网部白水落入网下坑等的撞击及振动,浆料、白水在输送管道内的压力脉动等发出的噪声;电磁性噪声是电机、电子设备由于电流或磁场的变化,在其构件之间的空气隙中产生突变的电磁力或者磁致伸缩等现象,引起电枢、壳体、铁芯等有关构件的振动而产生噪声.

　　采用丹麦B&K公司2230型声级计对抄纸车间左手机的噪声进行测量,测得纸机最大噪声发生在纸机的湿压交界区,其噪声声压级达111dB(传动侧).纸机湿压交界区分布有真空吸水箱、真空伏辊、驱网辊、真空吸移辊、上、下沟纹辊、真空压榨辊、石辊及对应的直流电机、齿轮减速箱和控制柜,此外还有提供吸水箱、伏辊、吸移辊、压榨辊的真空系统、白水回收系统等设备.用美国惠普公司HP3562A动态信号分析仪对左手机湿压交界区传动侧噪声作频谱分析(见图1),可以看出噪声频率峰值为:309、609、650、687、1008Hz等,其中最大噪声声功率对应的频率为650Hz.根据纸机线速度,结合湿压交界区各辊子直径、相应齿轮减速箱齿数,计算出各辊子齿轮减速箱齿轮啮合频率在309Hz左右,对照频谱图1,排除齿轮减速箱噪声为纸机主噪声源.

　　真空伏辊主要依靠辊内真空匣的真空抽吸力进行脱水.真空伏辊上套着聚脂网作输送带,网上湿纸页含水量较大、附着性较好,因此密封性较好.一旦湿纸页从伏辊上剥离,伏辊上剥离位置即刻与大气贯通,真空度急剧变化而使空气扰动,产生振荡噪声.空气扰动有两种方式:一是伏辊面上小孔通过真空室密封条进入大气的瞬间,孔内由真空突然回复到大气压,空气高速穿入小孔,小孔两端空气扰动形成振荡,产生破真空噪声,破真空噪声频率与伏辊内壁的圆周速度以及真空突变区域AB的长度有关(见图2);二是空气在小孔深度方向振荡,产生噪声,类似于一端封闭的小管内的空气振荡.这种由空气高速穿入小孔所造成的振荡,其频率与小管长度的1/4有关,即振荡频率与辊筒的壁厚有关.南纸二抄车间左手纸机真空伏辊参数如下:伏辊直径1026mm,壁厚35mm,伏辊长度3860mm,真空匣密封块宽度Lm为25mm.纸机线速度为546.1m/min.圆周上共有630排孔.真空伏辊破真空频率f: