大型动设备隔音罩的应用

大型动设备隔音罩的应用

王磊

关键词:大型动设备隔音罩应用

摘要：化工装置常见大型动设备噪音超标（超过85dBA），采用现场安装式隔音罩解决。本文介绍了一台大型冷冻机使用隔音罩的设计要点及经验总结。证实其安全可靠性好，解决噪音超标问题。

正文：

化工装置出于环境保护/操作工健康的考虑，要求单台转动机械设备噪音严格低于85dBA(在设备表面一米处)。往往有些设备无法满足，就需要使用隔音降噪措施。

扬子石化－巴斯夫有限责任公司百万吨乙烯项目异丁烯/聚异丁烯装置，有三台动设备噪音超标(>85dBA)。为满足隔音降噪的要求，设计应用了隔音罩设备。以下以其中一台冷冻机设备上的隔音罩为例，说明设计方案，总结经验。

（一）总论

此冷冻机为约克（无锡）空调冷冻设备有限公司生产，额定制冷量为550kw，电机额定功率为187kw；外廓尺寸为长4126mm，宽2200mm，高2453mm；由压缩机及冷凝、蒸发等辅助设备成撬；由四个支座连接于基础。

隔音罩为上海龙腾制冷设备有限公司（以下简称分包商）分包，外廓尺寸为长5800mm，宽3800mm，高3500m。冷冻机撬块整体位于隔音罩内部，以保证良好的隔音降噪，由约克（无锡）进行冷冻机加隔音罩的总承包，负责整个系统的设计、制造、安装。

（二）设计原则

石化装置要求设备连续运转，可靠性高，检修人员安全。冷冻机被隔音罩隔离于5800mm，宽3800mm，高3500m的空间。设计要求如下:

1.人员可不停机进入隔音罩进行设备检维修；

2.便于拆卸电机/压缩机，换热器拔管等检修；

3.有效检测制冷剂泄漏并就地及远程报警；

4.隔音罩坚固、防水、防锈，留有管线进出口，易于拆装，防止高温，人员易于进出，检修方便；

5.土建设计要求隔音罩和地基的连接易于拆装；

6.配管设计要求管线布置合理，无应力施加于于隔音罩墙板上；

7.仪控设计要求操作简便，可在隔音罩外部进行操作；

8.电气设计需考虑共四种类型用电，并需穿越隔音罩墙板供电。

（三）设计方案

根据以上要求，在工程设计当中，拟定了以下的设计方案:

1.冷冻机边缘距离隔音罩内边缘留有800mm的通道，便于人员出入及检维修；

2.隔音罩墙板为可拆卸式，每侧墙面由4块消声板组成，大修时可拆掉一侧墙面，便于换热器拔管(3500mm)；

3.在隔音罩内设置制冷剂氨气探头，分别设置于隔音罩对角线的方向。设置就地声光报警，安装于隔音罩外墙顶部，并设置DCS远传；

4.机械设计:

a)隔音罩本体由钢结构及消声板组成，钢结构为13根工字钢搭接而成，构成隔音罩的承重部分，其中6根为立柱，7根水平承重梁。消声板厚度为100mm，由钢板及岩棉吸声材料构成，保证足够的强度。屋顶设计为4%倾斜度，以利于雨水滑落。墙体与屋顶连接处采用岩棉密封，在确保消声效果的同时，避免雨水进入隔音罩内部；

b)由于电机发热量较大，在隔音罩内部密闭空间内易形成高温。在隔音罩顶部设置小型排风机，功率为1.5kw，在隔音罩底部设置进风口，并设消音箱，既可通畅进风又避免噪声泄漏。将进风口和排放口设置在对角线位置上，保证通风散热效果最佳；

c)进出门的设计:由于隔音罩平米尺寸较大(5800mm*3800mm)，因此设置两扇进出门，朝外开关。为方便进出，两扇门分别设置在隔音罩的对角线处为最优。但在此案例中，在隔音罩的四个对角处，一处设置有进风口，另一处由于罩体外侧布置有其他设备，不便于对角位置布置，因此将两扇门设置在隔音罩一个长边的两头；

d)人员可在设备正常运转时进出隔音罩进行检查维护(须配备耳塞等劳动安全用品)。隔音罩内墙距离冷冻机外缘留有800mm的空间，作为人员通道；

e)隔音罩上设置葫芦梁，安装于压缩机、电机轴线正上方，紧贴屋顶处。梁伸出隔音罩墙板1000mm，便于在大修时将压缩机，电机等部件移出到检修区域。

5.隔音罩与基础的连接:基础包括两个不同的部分:1)冷冻机本体的基础;2)隔音罩的基础。冷冻机本体的基础为常规设计。隔音罩基础设计为与冷冻机基础处于同一标高位置(+15.5m)，基础设计以6个300mm*300mm的混凝土敦为主体，安装隔音罩钢结构中的六根承重立柱。六根承重立柱分别焊接于六块200mm*200mm的钢板上。基础上预埋四根M20地脚螺栓，由地脚螺栓和螺母将立柱底部的钢板固定于基础上。另需在基础侧面横向安装膨胀螺栓，位置在隔音罩墙板下的基础，数量为40个，尺寸为M6。其中20个用于固定防滴水板，另外20个用于固定C型钢。膨胀螺栓由供应商现场在基础上打孔并安装。根据土建设计的规定，螺栓中心线距离基础表面的距离大于5倍的螺栓公称直径，即大于5*6=30mm。

6.配管设计:由设计单位进行配管设计。由于机器的法兰面位于隔音罩内部，配管就不可避免穿越隔音罩墙板，须在隔音罩墙板上留下开孔。设计单位将配管的走向和穿越隔音罩墙板的准确位置提供给供应商，供应商在墙板开孔，并在现场采取配管与墙板之间间隙的防声填充。设计单位合理设计管道支架，确保管路没有应力施加于隔音罩墙板上。

7.仪控设计:机组采用PLC控制，并可远程在DCS监控。冷冻机PLC及操控面板原本位于冷冻机本体撬块上。在安装隔音罩的情况下，考虑到操作的方便，将操控面板拆下布置到隔音罩以外，安装与隔音罩墙板上。但是机器本身的仪表都仍然位于冷冻机本体上，这样一来，需要将仪表接线穿越隔音罩引出并接到操控面板上。于是在墙板上设置500mm*350mm的开孔，作为仪表接线系统的进出口，并由设计单位设计仪表电缆桥架，仪表接线由供应商提供。

8.电气设计:主要用电设备为:1)冷冻机主电机：187kw，690v，3相，50hz；2)隔音罩排风机电机：1.5kw，400v，3相，50hz；3)PLC控制电：230v，1相，50hz；4)照明：在隔音罩内墙的顶部四个角处分别设置4个日光灯(230v，1相，50hz)。

（四）经验总结

通过这个工程，有以下经验:

1.由设备供应商进行隔音罩总承包的优点:

a)供应商专业化，具有类似实践经验，

b)便于供应商进行冷冻机+隔音罩的整体性能保证;

c)供应商成套供应，成本较低，可节约项目投资。

2.但同时也有以下弊端:

a)供应商和工程设计单位之间界面较多，需多次往来确认设计输入条件，工程设计工作量较大;

b)设备供应商擅长于设备制造而不擅长于工程设计，尤其是化工装置隔音罩应用经验不足，配合起来有一定困难。

3.设计院需全面考虑布置，配管，仪控，电气，土建，工艺，电讯等各个专业的设计要点。

4.遇到的问题：在初步设计中，工厂的总体布置为此台设备仅预留了5000mm*2500mm*3000mm的空间。但在详细设计中，仅仅噪音罩的长度就达5800mm，加上检修空间，此台设备实际需要的空间为8900mm，远超预留。随后将此设备进行重新排布解决了这个问题，但费时费力。经验是在初步设计时就需考虑隔音罩空间以及检修空间避免空间不够。

（五）结论

此隔音罩已经完成交付，通过验收，现场运行稳定，达到了设计要求。是一种有效的解决噪音问题的解决方案，可适用大型压缩机、风机、冷冻机等设备的隔音降噪。