环境工程噪声课设.docx
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环境工程噪声课设
《物理性污染控制》
课程设计
题目：
某空压机房降噪系统设计
学院：
市政与环境工程学院
专业：
环境工程
姓名：
学号：
指导老师：
目录
一、前言2
二、《物理性污染控制工程》课程设计任务书3
2.2设计目的：
3
2.3设计资料3
2.4吸声降噪的设计原则：
4
三、《物理性污染控制工程》课程设计说明、计算书5
3.1基础计算5
3.1.1面积计算5
3.1.2体积计算6
3.1.4声压级计算6
3.2吸声材料的选择及计算8
3.3验算9
3.4进气口安装消声器10
四、结论11
五、参考文献11
六、致谢12
一、前言
《环境噪声控制工程》是高等学校环境工程专业的主要专业课程之一，为促进学生掌握噪声治理工程的理论和技术，具备噪声治理工程的设计能力和综合利用相关专业知识的能力，本课程在完成课堂理论教学的同时开设课程设计一周。
通过课程设计使学生了解噪声治理工程设计的基本知识和原则，使学生的基本技能得到训练。
实习是大学生锻炼动手能力的重要环节，是毕业生走向工作岗位钱必要的认知。
噪声控制器件的大合集与应用，通过现场教学、实习等实践性教学环节，奠定一定的理论和实践基础，培养学生对噪声设备的研制方法、试验过程、推广应用等方面的初步能力，并为学生进行科研、管理打下基础
通过课程设计实习，使学生学习和了解噪声设备各种标准及运行原理，培养学生树立理论联系实际的工作作风，以及生产现场中将科学的理论知识加以验证、深化、巩固和充实。
并培养学生进行调查、研究、分析和解决工程实际问题的能力，为后继专业课的学习、课程设计打下了坚实的基础。
二、《物理性污染控制工程》课程设计任务书
2.1设计题目：
某空压机房降噪系统设计
2.2设计目的：
1、巩固所学专业理论知识，强化实践技能训练；
2、熟悉基础资料的收集方法及设计方案可行性论证；
3、初步掌握噪声污染控制设计的内容、程序和基本方法；
4、运用专业理论知识，解决噪声污染控制工程实际问题。
2.3设计资料
下面是某空压机厂房内工人实际操作点的实测频谱图。
该空压机房内部尺寸为：
长11.4m，宽6.8m，高4.2m。
四窗一门，窗户尺寸为：
高×宽=1.6m×1.6m，门尺寸为：
高×宽=2.8m×1.6m，室内没有通风孔。
车间内有两台型号为4L-20/8空压机。
经现场测量，机房外最高声级为80分贝。
房间壁面的平均吸声系数为0.025。
试采取有效措施对车间噪声进行设计控制，达到国家《工业企业噪声卫生标准》和《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）的要求。
2.4吸声降噪的设计原则：
（1）先对声源进行隔声、消声等处理，如改进设备、加隔声罩、消声器或建隔声墙、隔声间等。
（2）当房间内平均吸声系数很小时，采取吸声处理才能达到预期效果。
单独的风机房、泵房、控制室等房间面积较小，所需降噪量较高，宜对天花板、墙面同时作吸声处理；车间面积较大，宜采用空间吸声体、平顶吸声处理；声源集中在局部区域时，宜采用局部吸声处理，同时设置隔声屏障；噪声源较多且较分散的生产车间宜作吸声处理。
（3）在靠近声源直达声占支配地位的场所，采取吸声处理，不能达到理想的降噪效果。
（4）通常吸声处理只能取得4～12dB的降噪效果。
（5）若噪声高频成分很强，可选用多孔吸声材料；若中、低频成分很强，可选用薄板共振吸声结构或穿孔板共振吸声结构；若噪声中各个频率成分都很强，可选用复合穿孔板或微穿孔板吸声结构。
通常要把几种方法结合，才能达到最好的吸声效果。
（6）选择吸声材料或结构，必须考虑防火、防潮、防腐蚀、防尘等工艺要求。
（7）选择吸声处理方式，必须兼顾通风、采光、照明及装修、施工、安装的方便因素，还要考虑省工、省料等经济因素。
三、《物理性污染控制工程》课程设计说明、计算书
3.1基础计算
3.1.1面积计算
S地=S天=11.4×6.8=77.52m2
窗户和门的面积分别为：
除去门窗的总面积。
3.1.2体积计算
V=11.4×6.8×4.2=325.58m2
3.1.3吸声系数
房间内表面为混凝土面，查表可知混凝土的吸声系数如下表；
混凝土
/
f/HZ
125
250
500
1000
2000
4000
0.01
0.01
0.01
0.02
0.02
0.02
通过查表可知玻璃窗户吸声系数为0.03，木质门的吸声系数为0.1.
平均吸声系数计算如下：
125HZ：
250HZ:
500HZ:
1000HZ：
2000HZ：
4000HZ：
3.1.4声压级计算
①由已知得房间不同频率下测量的声压级Lp。
②由参考书上的NR曲线可得对应的NR数，从而可得房间允许的声压级值。
③由①-②可得不同频率下的ΔLp。
④由ΔLp、
，代入公式可得处理后不同频率下的平均吸声系数
。
⑤室内平均吸声系数
如下表：
各倍频带中心频率为125HZ到500HZ其临界半径为
rc=1/4（Q×R/π）^1/2
=1/4
=1.12m<2m,
各倍频带中心频率为1000HZ到4000HZ其临界半径为
rc=1/4（Q×R/π）^1/2
=1/4
=0.51m<2m,
其临界半径均小于2所以该空压机房内的声场为混响声场。
以上计算得到的数据如下表所示：
序号
项目
各倍频带中心频率下的参数
说明
125HZ
250HZ
500HZ
1000HZ
2000HZ
4000HZ
①
91
94
96
95
92
94
监测值
②
允许值
95
91
88
85
82
81
设计目标
③
减噪量
0
3
8
10
10
13
①-②
④
处理前
0.012
0.012
0.012
0.021
0.021
0.021
查表计算可知
⑤
处理后
0.012
0.024
0.076
0.210
0.210
0.419
=
×
10^0.1ΔLp
3.2吸声材料的选择及计算
可知该房间的中、低频成分很强，所以可选用穿孔板吸声结构，其空腔内填加矿渣棉。
矿渣棉的纤维直径为10um左右，纤维长约10-30mm，纤维细长，柔软，均匀，容重轻渣球含量少，同时具有保温隔热不燃吸声等优点。
穿孔板吸声结构吸声系数如下表：
穿孔板吸声结构吸声系数
构造
各频率下的吸声系数
125HZ
250HZ
500HZ
1000HZ
2000HZ
4000HZ
孔径5mm
孔距25mm
空腔100mm
内填矿渣棉25kg/m3
0.21
0.99
0.61
0.31
0.23
0.59
设：
需安装材料面积为S材，则
〔S材
＋（293.2-S材）×
〕/293.2>=
1当f=125HZ时，〔0.21S材＋（293.2-S材）×0.012〕/293.2>=0.012
S材>=0m2
2当f=250HZ时，〔0.99S材＋（293.2-S材）×0.012〕/293.2>=0.024
S材>=3.60m2
3当f=500HZ时，〔0.61S材＋（293.2-S材）×0.012〕/293.2>=0.076
S材>=31.38m2
4当f=1000HZ时，〔0.31S材＋（293.2-S材）×0.021）/293.2>=0.210
S材>=191.75m2
5当f=2000HZ时，〔0.23S材＋（293.2-S材）×0.021〕/293.2>=0.210
S材>=265.14m2
6当f=4000HZ时，〔0.59S材＋（293.2-S材）×0.021〕/293.2>=0.419
S材>=205.08m2
所以S材>=265.14m2
因为除去门窗房间的内表面积为293.2,所以可在房间的天花板墙面以及地面的一部分安装穿孔板，从而达到降噪吸声的效果。
3.3验算
当S材=265.14m2时，反算此时各频率下的平均吸声系数
=〔265.14
＋（293.2-265.14）×
〕/293.2
1>当f=125HZ时，
=〔0.21×265.14＋（293.2-265.14）×0.012〕/293.2=0.191
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=12.02dB>0dB
2>当f=250HZ时，
=〔0.99×265.14＋28.06×0.012〕/293.2=0.896
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=18.73dB>3dB
3>当f=500HZ时，
=〔0.61×265.14＋28.06×0.012〕/293.2=0.5528
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=16.63dB>8dB
4>当f=1000HZ时，
=〔0.31×265.14＋28.06×0.021〕/293.2=0.2823
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=11.29dB>10dB
5>当f=2000HZ时，
=〔0.23×265.14＋28.06×0.021〕/293.2=0.22
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=10.2dB>10dB
6>当f=4000HZ时，
=〔0.59×265.14＋28.06×0.021〕/293.2=0.534
验算：
=
×10^0.1ΔLp
ΔLp=14.05dB>13dB
序号
项目
倍频带中心频率
说明
125
250
500
1000
2000
4000
1
穿孔板五合板吸声系数
0.23
0.60
0.86
0.47
0.26
0.27
2
五合板至少要达到的面积m2
24.8
16.81
26.26
19.84
44.43
24.8
3
五合板实际所用面积m2
60
4
处理后平均声级系数
α4
0.063
0.153
0.216
0.129
0.078
0.045
5
减噪量ΔLp
7.99
11.85
13.34
8.10
5.91
6.02
3.4进气口安装消声器
本设计虽然为使用进气口消声器就课到达降噪的效果，但考虑到吸声材料使用面积过大，造成有些材料需要铺设在地面上的结果。
故在本设计中空压机进气口安装消声器。
本空压机型号为4L-20/8故可以选择配套消声器KYJ-Ⅱ-5J即可，以此来减少吸声材料的使用，保证降噪设施的稳定、经济运行。
KYJ-Ⅱ-5J型空压机进气消声器外形尺寸
型号
使用气量/m3.min
总长度L（mm）
有效长度L1（mm）
筒体外径D（mm）
外径D1（mm）
螺孔中径D2（mm）
内径D3（mm）
重量kg
KYJ-Ⅱ-5J
20
1220
1020
670
315
280
204
170
四、结论
综上可知，以上假设设计满足设计原则和要求，所以此噪声降噪设计方案成立。
即可在房间内安装填装矿渣棉为吸声材料的穿孔板，在空压机进气口安装配套消声器。
保证降噪设施的稳定、经济运行。
五、参考文献
1.环境噪声污染控制工程高等教育出版社洪宗辉主编
2.噪声控制及应用实例海洋出版社周新祥主编
3.化工环境保护设计手册化学工业出版社
4.噪声控制工程的设计与计算水利电力出版社智乃刚主编
5.噪声与振动控制设备及材料选用手册
机械工业出版社吕玉恒主编
6.噪声污染控制技术环境科学出版社张弛主编
7.噪声控制技术化学工业出版社李耀中主编
六、致谢
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