噪声污染控制技术与设备

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,噪声污染控制技术与设备,把人们不需要的声音通称为噪声。,噪声控制的目的就是要获得适当的声学环境，把噪声污染限制在可容许的范围内。,声学系统一般包括,声源,、,传播途径,和,接受者,，因此噪声控制一般从这三方面考虑，即,噪声源的控制,、,传播途径的控制,、,接受者的防护,。其中传播途径的控制是噪声控制中的普遍技术。,一、噪声源的控制,1、合理选择材料和改进机械设计来降低噪声,2、改进工艺和操作方法降低噪声,3、减小激振力来降低噪声,4、提高运动零部件间的接触性能,5、降低机械设备系统的噪声辐射部件对激振力的响应,6、低噪声设备,噪声污染控制技术与设备,二、传播途径的控制,在传播途径上控制噪声是目前噪声控制中采用,最普遍,的技术，按其工作原理可分为,吸声,、,隔声,和,消声,，其相应的设备为,吸声降噪设备,、,隔声设备,和,消声器,。,1、吸声降噪设计,在噪声污染控制工程中，吸声材料和吸声结构常用来降低室内噪声。吸声材料按吸声机理可分为,多孔吸声材料,和,共振吸声结构,两大类。,噪声污染控制技术与设备,（1）多孔吸声材料,多孔吸声材料的内部和表面都有很多微小的细孔，孔和孔之间相互联通并直接与外界大气相连，具有一定的通气性。声波在空隙内传播时会引起经络间的空气来回运动，与静止的经络相互摩擦，由于空气的粘滞性和空气与经络之间的热传导作用，使声能转化为热能而消耗掉，从而起着吸收声能的作用。,噪声污染控制技术与设备,1）多孔吸声材料及其种类,无机纤维材料,无机纤维材料主要有超细玻璃棉、玻璃丝、矿渣棉、岩棉及其制品。,泡沫塑料,常用做吸声材料的泡沫塑料主要有聚氨酯、聚醚乙烯、聚氯乙烯、酚醛等。,有机纤维材料,如棉麻、甘蔗、木丝、稻草等,建筑吸声材料,如加气混凝土、微孔吸声砖、膨胀珍珠岩等,噪声污染控制技术与设备,噪声污染控制技术与设备,表1 不同护面形式的吸声结构,2）多孔性吸声结构,a、有护面的多孔材料吸声结构,有护面的多孔材料吸声结构主要由骨架、护面层、吸声层等组成。,噪声污染控制技术与设备,图1 有护面的多孔材料吸声结构,b、空间吸声体,空间吸声体是由框架、吸声材料和护面结构做成具有各种形状的单元体，其降噪量一般为10dB左右。常用的几何形状有平面形、圆柱形、棱形、球形、圆锥形等，其中球体的吸声效果最好。,噪声污染控制技术与设备,图2 空间吸声体,空间吸声体的高频吸收效果随着吸声体尺寸的减少而增加，低频吸收效果则随着吸声体尺寸的加大而升高。,空间吸声体的吸声性能主要由所用吸声材料核材料的填充方式所决定。,噪声污染控制技术与设备,c、吸声尖劈,吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体，吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体，由金属网架内填充多孔吸声材料构成，吸声性能十分优良。,吸声尖劈的形状有等腰劈状、直角劈状、阶梯状、无规状等。,噪声污染控制技术与设备,图3 吸声尖劈构造示意,1金属板；2穿孔金属板；3玻璃棉；4共振腔,3）共振吸,声,声结构,共振吸声结,构,构是利用共,振,振原理做成,的,的各种吸声,结,结构，用于,对,对低频声波,的,的吸收。最,常,常用的共振,吸,吸声结构可,分,分为单个共,振,振式吸声结,构,构(包括薄,膜,膜、薄板共,振,振吸声结构)、穿孔板,吸,吸声结构和,微,微穿孔吸声,结,结构。,薄板共振,吸,吸声结构,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,图4 薄,板,板共振吸声,结,结构,薄板共振吸,声,声结构的共,振,振频率一般,在,在80l00Hz之,间,间，属低频,吸,吸声。,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,表2 常,用,用簿板(,薄,薄膜)共振,吸,吸声结构的,吸,吸声系数,穿孔板共,振,振吸声结构,穿孔板共振,吸,吸声结构是,在,在钢板、铝,板,板或胶合板,、,、塑板、草,纸,纸板等薄板,上,上穿以一定,孔,孔径和穿孔,率,率的小孔，,在,在板后设置,一,一定厚度空,腔,腔构成。,穿孔率越高,，,，每个共振,腔,腔所占的体,积,积越小，共,振,振频率就越,高,高。穿孔板,吸,吸声结构具,有,有较强的频,率,率选择性。,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,图5 穿,孔,孔板共振吸,声,声结构,1-穿孔板,；,；2-吸声,材,材料；3-,空,空气,薄膜共振,吸,吸声结构,用刚度很小,的,的弹性材科(如聚乙烯,薄,薄膜、漆布,、,、不透气的,帆,帆布以及人,造,造革等)在,其,其后设置空,气,气层，就构,成,成薄膜共振,吸,吸声结构。,微孔板吸,声,声结构,微穿孔板吸,声,声结构由具,有,有一定穿孔,率,率、孔径小,于,于1mm的,金,金属薄板与,板,板后的空气,层,层组成。,微穿孔板吸,声,声结构由于,板,板薄、孔径,小,小、声阻抗,大,大、重量轻,，,，因而吸声,系,系数和吸声,频,频带宽度比,穿,穿孔板吸声,结,结构要好，,并,并具有结构,简,简单，加工,方,方便，特别适合于,高,高温、高速,、,、潮湿以及,要,要求清洁卫,生,生的环境下,使,使用等优点,。,。,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,2、隔声降,噪,噪设计,隔声是噪声,控,控制工程中,常,常用的一种,技,技术措施，,利,利用墙体、,各,各种板材及,构,构件作为屏,蔽,蔽物或利用,围,围护结构把,噪,噪声控制在,一,一定范围之,内,内，使噪声,在,在空气中的,传,传播受阻而,不,不能顺利通,过,过，从而达,到,到降低噪声,的,的目的。,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,透声系数,与,与隔声量,假设E,i,为入射声能,量,量，E,a,为构件吸收,的,的声能量，E,r,为反射声能,量,量，E,t,为透射声能,量,量。透射声,能,能E,t,与入射声能E,i,之比称为透,声,声系数或透,射,射系数，,即,即：,在工程实际,中,中常采用透,声,声系数倒数,的,的对数来表,示,示透声损失,的,的大小，称,为,为传声损失,，,，或透声损,失,失，或隔声,量,量，用R表,示,示，单位是,分,分贝(dB)。,值越小，R值越大，,说,说明隔声性,越,越好。,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,单层密实,均,均匀构件的,隔,隔声性能,此类构件的,隔,隔声材料要,求,求密实而厚,重,重，如砖墙,、,、钢筋混凝,土,土、钢板、,木,木板等。受,到,到声波作用,，,，其隔声性,能,能与材料的,刚,刚性、阻尼,、,、面密度有,关,关。,双层隔声,结,结构,双层结构是,指,指两个单层,结,结构中间夹,有,有一定厚度,的,的空气或多,孔,孔材料的复,合,合结构。,双层结构的,隔,隔声量与空,气,气层厚度有,关,关，厚度增,加,加，隔声量,也,也增加。,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,隔声罩的,设,设计与应用,采用隔声罩,，,，可控制其,隔,隔声量，使,工,工作所在位,置,置的噪声降,低,低到所需要,的,的程度，且,技,技术措施简,单,单、体积小,、,、用料少、,投,投资少。,隔声罩的罩,壁,壁由罩板、,阻,阻尼涂料和,吸,吸声层构成,。,。,隔声罩一般,分,分为全封闭、局部封闭和,消,消声箱式隔,声,声罩。,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,3、消声器,消声器用来,降,降低空气动,力,力设备的进,排,排气口噪声,或,或沿管道传,播,播的噪声，,既,既能允许气,流,流顺利通过,，,，又能有效,的,的阻止或减,弱,弱声能向外,传,传播。,（1）、消,声,声器的声学,性,性能,传递损失L,TL,传递损失又,称,称为传声损,失,失，是消声,器,器入口处和,出,出口处的声,功,功率级之差,值,值：L,TL,L,wl,一L,W2,消声量L,NR,消声量又称,为,为噪声降低,量,量或减噪量,，,，指的是消,声,声器进口端,和,和出口端的,平,平均声压级,差,差，即：,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,（2）阻性,消,消声器,消声原理,阻性消声器,是,是利用安装,在,在管道内壁,或,或中部的阻,性,性材料(主,要,要是多孔材,料,料)吸收声,能,能而达到降,低,低噪声的目,的,的。,因为多孔材,料,料的吸声机,理,理类似于电,路,路中的电阻,消,消耗电能，,故,故称依靠多,孔,孔吸声材料,消,消声的消声,器,器为阻性消,声,声器。阻性,消,消声器具有,良,良好的中高,频,频消声性能,，,，低频消声,性,性能较差。,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,阻性消声,器,器的结构形,式,式,阻性消声器,的,的结构形式,很,很多，常见,有,有片式消声,器,器、蜂窝式,消,消声器、直,管,管式消声器,、,、迷宫式消,声,声器等，,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,图6 常,见,见阻性消声,器,器的结构示,意,意图,阻性消声,器,器的特点,阻性消声器,中,中多孔材料,对,对中、高频,噪,噪声的吸收,显,显著，能较,好,好地消除中,、,、高频噪声,，,，而对低频,的,的消声作用,较,较差。因此,阻,阻性消声器,主,主要用于对,中,中、高频噪,声,声的吸收。,阻性消声器,具,具有结构简,单,单和良好的,吸,吸收中、高,频,频噪声的优,点,点，在实际,工,工程中得到,广,广泛的应用,。,。但不适合在,高,高温、高湿,的,的环境中使,用,用，多用于,风,风机的进、,排,排气消声。,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,阻性消声,器,器的设计与,应,应用,阻性消声器,的,的消声性能,取,取决于消声,器,器的有效长,度,度、气流通,道,道的断面尺,寸,寸、通过气,流,流的速度以,及,及多孔吸声,材,材料的种类,、,、吸声层敷,设,设厚度和吸,声,声材料表面,护,护面结构等,。,。,a、消声量L,A,直管式消声,器,器的消声量,由,由管道的有,效,效长度、断,面,面尺寸和吸,声,声材料的性,能,能所决定。,对,对于直管式,阻,阻性消声器,，,，可用式,近,近似计,算,算。,b、合理选,择,择消声器的,结,结构形式,c、几何尺,寸,寸,d、吸声材,料,料与吸声层,厚,厚度,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,e、吸声材,料,料护面结构,阻性消声器,的,的吸声材料,是,是在气流中,工,工作的，所,以,以吸声材料,必,必须用牢固,的,的护面结构,固,固定，并使,之,之不被气流,冲,冲刷流失。,f、消声器,外,外壳,噪声污染控,制,制技术与设,备,备,表4 不同,流,流速下的合,理,理护面结构,（3）抗性,消,消声器,消声原理,抗性消声器,的,的基本结构,是,是由扩张室,和,和连接管串,联,联而成。它,是,是利用管道,截,截面的变化(扩张或收,缩,缩)使声波,在,在传播过程,中,中引起阻抗,改,改变而产生,声,声能的反射,、,、干涉，再,沿,沿管道继续,传,传播而降低,由,由消声器向,外,外辐射的声,能,能，从而达,到,到消声的目,的,的。,抗,性,性,消,消,声,声,器,器,适,适,用,用,于,于,消,消,除,除,低,低,中,中,频,频,噪,噪,声,声,，,，,构,构,造,造,简,简,单,单,、,、,耐,耐,高,高,温,温,、,、,耐,耐,气,气,体,体,腐,腐,蚀,蚀,和,和,冲,冲,击,击,；,；,其,其,缺,缺,点,点,是,是,消,消,声,声,频,频,带,带,窄,窄,，,，,对,对,高,高,频,频,噪,噪,声,声,消,消,声,声,效,效,果,果,较,较,差,差,。,。,噪,声,声,污,污,染,染,控,控,制,制,技,技,术,术,与,与,设,设,备,备,抗,性,性,消,消,声,声,器,器,能,能,在,在,高,高,温,温,、,、,高,高,速,速,、,、,脉,脉,动,动,气,气,流,流,条,条,件,件,下,下,工,工,作,作,，,，,适,适,用,用,于,于,消,消,除,除,汽,汽,车,车,、,、,拖,拖,拉,拉,机,机,、,、,空,空,压,压,机,机,等,等,的,的,进,进,、,、,排,排,气,气,口,口,噪,噪,声,声,。,。,常,常,用,用,的,的,抗,抗,性,性,消,消,声,声,器,器,有,有,扩,扩,张,张,室,室,式