1、2、要求 2.1 调查现场,确定物理性污染的类型。通过噪声测量和频谱分析,确定噪声源、声源所处声学环境、声源性质、噪声污染程度及范围;通过振动的测量和评价,确定振动的强度、范围,影响大小;通过现场周围情况,确定电磁辐射的类型、强度、频率等。2.2 根据相应的标准确定超标值,计算出相应的减低量。2.3 根据物理性污染的性质、现场实际情况的分析,确定物理性污染综合控制方案(包括几种主要物理性污染的具体控制方案)。2.4设计计算。2.5工程制图:(1)平面布置图,(2)降噪设备或设施的结构图,(3)隔振元件图,(4)隔振设施结构图。非标准件图。应按比例绘制,标出设备、零部件等编号,并附明细表,即按工
2、程制图要求。有能力的同学采用计算机制图。2.6编写设计说明书。要求打印稿。3、任务3.1 风机降噪装置的设计 实验室通风系统配有风机一台(功率13kW,转速2900r/min,流量5500m3/h,叶片数为10,进、排气口尺寸均为215mm,风机外形尺寸为880380730mm),风机近声场噪声频谱如表4所示。根据我国工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002)的规定,要求室内声压级符合NR75曲线,对风机进行降噪设计(阻抗复合消声器)。表4 风机近声场噪声频谱测量结果倍中心频率(Hz)31.5631252505001k2k4k8k声压级(dB)79838592948276712、设计(实验)正
3、文 1、设计题目分析噪声评价可以用噪声评价数(NR)曲线来评价,该曲线考虑了高频噪声比低频噪声对人的干扰更大。图一 噪声评价数(NR)曲线表一 风机近声场噪声频谱NR曲线值10594.7587.2581.2577.857572.6370.7869.25应有消声量10.7516.1589.375.221.75从图中可以看出,风机的频谱峰值大致集中在2508kHz,而在1000Hz出现频谱峰值,其原因是由于风机叶轮在旋转时,周期性的挤压气体导致叶轮周围气体产生压力脉动,这种压力脉动以声波的形式向叶轮辐射,从而产生周期性的进排气噪声。风机旋转噪声的基频可由下式计算:式中:n风机叶轮的转数,r/min
4、; z叶片数。题目中:转速2900r/min,风机叶片数为10带入相应数值得到f=483.33Hz由此可证实1000Hz频率出现峰值和风机叶片的通过频率不一致,说明风机的主要噪声是气流噪声引起的。1.1风机噪声特性分析从风机所辐射的噪声和部位来说,风机的噪声包括空气动力性噪声和机械性噪声,而以空气动力性噪声为主,空气动力性噪声主要是从进气口和排气口辐射出来的;机械噪声主要是从电动机以及机壳和管壁辐射出来的;通过基础振动还会辐射固体噪声。控制风机的空气动力性噪声的最有效措施是在风机进、出气口安装消声器,而固体噪声则可以通过设计隔振装置得到控制。2、降噪设计2.1 .阻性消声器的设计2.1.1 阻
5、性消声器的原理阻性消声器是一种利用吸声材料的吸声型消声器。吸声材料固定在气流通道内,利用声波在多孔吸声材料中传播时,因摩擦阻力和粘性阻力将声能转换成热能,打到消声的目的。吸收材料选择厚度为10cm,的超细玻璃棉。由题中设计消声器=215mm倍频程中心频率(Hz)NR75值a值35.522.012.04.8-3.5-6.1-8.0b值0.7900.8700.9300.9741.0001.0151.0251.030高频失效后消声量_0.90消声器周长截面比18.60-0.60.90.870.850.4890.8630.8230.797消声器所需长度(m)1.4710.9770.5070.5940.
6、3420.115消声器设计长度(m)1.50长度为1.5m时各频带降噪量(dB)14.0524.8023.6522.90降噪后各频带声压(dB)77.9569.259.3558.3553.148.1降噪后声压曲线图由曲线可以看出,降噪后的声压级都小于NR75值,即符合NR75曲线。HJ赛宾计算式:P消声器的通道断面周长,m; S消声器的通道有效横截面积,;消声器的有效部分长度,m。消声器需要设计长度计算公式:上限失效频率计算公式:c声速,340m/s; D消声器通道的当量直径,m。得到上限失效频率为:2925Hz所以当倍中心频率为8000Hz时,高频失效。 此时,高于失效频率的某倍频带的消声量
7、,dB;失效频率处的消声量,dB; n高于失效频率的倍频程频带数。其中: 阻性消声器3.1 隔声罩设计 3.1.1 原理及要求隔声罩的降噪效果通常用插入损失来表示,定义为隔声罩设置前后,同一接收点的声压级之差,记作IL。隔声罩的插入损失可由下式计算: 或 式中:隔声罩总面积的平均吸声系数;隔声罩壁与顶板的平均透声系数;隔声罩壁与顶板的平均隔声量,dB。应考虑下述几项基本要求:(1)隔声罩的罩壁应具有足够的隔声量,以隔断空气声的传播,同时又要减少罩内混响声和防止固体声的传递。 隔声罩与设备之间应留有较大的空间,一般为所占空间的1/3以上。(2)尽可能减少在罩壁上开孔。对于必需的开孔以及罩壁的构件
8、相接处的缝隙,要采取密封措施,以减少漏声。(3)由于罩内声源机器设备的散热,可能导致罩内温度升高,对此应采取适当的通风散热措施。(4)要考虑声源机器设备操作、维修方便的要求。在可能情况下,要采取相应的措施,例如,设置进出门、观察窗、手孔、活动盖板或可移动、可组装式的罩壳,以便接近机器,观察机器运行情况并进行操作与维修。3.1.2 隔声罩设计尺寸根据内部及外部结构,设计隔声罩整体结构图外部尺寸为1000500850(单位:mm)3.1.3 罩壳材料与吸声材料的选择综合各方面原因:罩壳材料选用2mm厚的钢板,其平均隔声量R=30dB。吸声材料选用密度为20kg/m3,厚5cm的超细玻璃棉。隔声罩设
9、计表倍频率中心(Hz)10002000400080007884869395NR75曲线值降噪量的确定(dB)8.00隔声罩内吸声材料的吸声系数0.350.86隔声附加值-4.56-0.71-0.66隔声罩构件应有隔声量15.3116.868.7110.035.882.41隔声罩固有隔声量24.128.732.536.039.743.5隔声罩实际隔声量19.5427.9931.7935.3439.0442.84隔声罩外实际声压值(dB)73.4667.0153.2148.6635.9628.16隔声罩隔声后声压图由上图可以看出隔声罩打到了降噪的要求。 隔声附加值:隔声罩内吸声材料的吸声系数;4.
10、1 隔震设计题中已知功率为13kW,转速2900r/min,流量,叶片数为10.由于加工、制造和安装上的原因,风机旋转不见高速旋转时,会产生振动发出噪声。为了减小振动能量传递,降低因为振动而产生的噪声,在安装前应该对风机机座采取隔振措施。4.1.1 质量减震根据风机尺寸mm:,设计一个较大的混泥土基座,尺寸mm:,将风机安在基座上,减少振动。4.1.2 隔振垫将风机与基座之间的接触面安装20mm厚的橡胶垫,使得风机与基座无刚性接触,从而达到消减固体声的目的。4.1.3 防振沟为了达到更好的消声效果,可以在基座四周挖防振沟,其中可以填木屑等廉价的吸声材料,如果不考虑经济因素,可以填充吸声效果更好
11、的其他吸声材料,这样可以防止声音沿着地面传播,从而达到消减固体声的目的。三、课程设计(综合实验)总结或结论通过本次设计,让我初步掌握了解决实际问题的能力,将所学知识运用于实践当中,使我加深了对所学知识的理解和运用,对以后的学习和动手实践奠定了良好的基础。四、参考文献 1 陈杰瑢.物理性污染控制 M.北京:高等教育出版社,20072 洪宗辉.环境噪声控制工程M.北京:高等教育出版社,20103 孙兴滨,闫立龙.张宝杰主编环境物理性污染控制M.北京:化学工业出版社,20104 李连山.杨建设.环境物理性污染控制工程M.武汉:华中科技大学出版社,20095 任连海.环境物理性污染控制工程M.北京:化
12、学工业出版社,20086 智乃刚.许亚芬.噪声控制工程的设计与计算M.北京:水力电力出版社7 马大猷.噪声与振动控制工程手册M.北京:机械工业出版社,20028 潘仲麟. 翟国庆.噪声控制技术M.北京:化学工业出版社,20069 赵俊起.风机噪声与振动控制J.电力情报. 1999.410 贾世福.周维.风机噪声综合治理的探讨与应用J,沈阳大学学报,2000.411 陈烈增.离心风机的噪声与控制,通风除尘与气力输送,2004.4一、课程设计的目的与要求 2 二、设计题目分析 3三、阻性消声器的原理 4四、阻性消声器的参数计算 5五、阻性消声器的结构图 6六、隔声罩的原理 7七、隔振的设计 8八、参考文献 9
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