某空壓機(jī)房降噪系統(tǒng)課程

1、 物理性污染控制課 程 設(shè) 計(jì) 題 目： 某空壓機(jī)房降噪系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 市政與環(huán)境工程學(xué)院 專 業(yè)： 環(huán)境工程 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 目 錄一、前言2二、物理性污染控制工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)32.2設(shè)計(jì)目的：32.3設(shè)計(jì)資料32.4吸聲降噪的設(shè)計(jì)原則：4三、物理性污染控制工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明、計(jì)算書(shū)53.1基礎(chǔ)計(jì)算53.1.1面積計(jì)算53.1.2體積計(jì)算63.1.4聲壓級(jí)計(jì)算73.2吸聲材料的選擇及計(jì)算83.3驗(yàn)算93.4進(jìn)氣口安裝消聲器11四、結(jié)論11五、參考文獻(xiàn)12六、致謝12一、前言 環(huán)境噪聲控制工程是高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)的主要專業(yè)課程之一，為促進(jìn)學(xué)生掌握噪聲治理工程的理論和技術(shù)，

2、具備噪聲治理工程的設(shè)計(jì)能力和綜合利用相關(guān)專業(yè)知識(shí)的能力，本課程在完成課堂理論教學(xué)的同時(shí)開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)一周。通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生了解噪聲治理工程設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和原則，使學(xué)生的基本技能得到訓(xùn)練。實(shí)習(xí)是大學(xué)生鍛煉動(dòng)手能力的重要環(huán)節(jié)，是畢業(yè)生走向工作崗位錢必要的認(rèn)知。噪聲控制器件的大合集與應(yīng)用，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，奠定一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)噪聲設(shè)備的研制方法、試驗(yàn)過(guò)程、推廣應(yīng)用等方面的 初步能力，并為學(xué)生進(jìn)行科研、管理打下基礎(chǔ)通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，使學(xué)生學(xué)習(xí)和了解噪聲設(shè)備各種標(biāo)準(zhǔn)及運(yùn)行原理，培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，以及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中將科學(xué)的理論知識(shí)加以驗(yàn)證、深化、鞏固和充實(shí)。

3、并培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查、研究、分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，為后繼專業(yè)課的學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、物理性污染控制工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2.1設(shè)計(jì)題目：某空壓機(jī)房降噪系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2設(shè)計(jì)目的：1、 鞏固所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐技能訓(xùn)練；2、 熟悉基礎(chǔ)資料的收集方法及設(shè)計(jì)方案可行性論證；3、 初步掌握噪聲污染控制設(shè)計(jì)的內(nèi)容、程序和基本方法；4、 運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)，解決噪聲污染控制工程實(shí)際問(wèn)題。2.3設(shè)計(jì)資料 下面是某空壓機(jī)廠房?jī)?nèi)工人實(shí)際操作點(diǎn)的實(shí)測(cè)頻譜圖。該空壓機(jī)房?jī)?nèi)部尺寸為：長(zhǎng)11.4m，寬6.8m，高4.2m。四窗一門，窗戶尺寸為：高×寬=1.6m×1.6m，門尺寸為：

4、高×寬=2.8m×1.6m，室內(nèi)沒(méi)有通風(fēng)孔。車間內(nèi)有兩臺(tái)型號(hào)為4L-20/8空壓機(jī)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，機(jī)房外最高聲級(jí)為80分貝。房間壁面的平均吸聲系數(shù)為0.025。試采取有效措施對(duì)車間噪聲進(jìn)行設(shè)計(jì)控制，達(dá)到國(guó)家工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)（GB12348-2008）的要求。2.4吸聲降噪的設(shè)計(jì)原則：（1） 先對(duì)聲源進(jìn)行隔聲、消聲等處理，如改進(jìn)設(shè)備、加隔聲罩、消聲器或建隔聲墻、隔聲間等。（2） 當(dāng)房間內(nèi)平均吸聲系數(shù)很小時(shí)，采取吸聲處理才能達(dá)到預(yù)期效果。單獨(dú)的風(fēng)機(jī)房、泵房、控制室等房間面積較小，所需降噪量較高，宜對(duì)天花板、墻面同時(shí)作吸聲處理；車間面積較大，宜采用

5、空間吸聲體、平頂吸聲處理；聲源集中在局部區(qū)域時(shí)，宜采用局部吸聲處理，同時(shí)設(shè)置隔聲屏障；噪聲源較多且較分散的生產(chǎn)車間宜作吸聲處理。（3） 在靠近聲源直達(dá)聲占支配地位的場(chǎng)所，采取吸聲處理，不能達(dá)到理想的降噪效果。（4） 通常吸聲處理只能取得412dB的降噪效果。（5） 若噪聲高頻成分很強(qiáng)，可選用多孔吸聲材料；若中、低頻成分很強(qiáng)，可選用薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)或穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)；若噪聲中各個(gè)頻率成分都很強(qiáng)，可選用復(fù)合穿孔板或微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。通常要把幾種方法結(jié)合，才能達(dá)到最好的吸聲效果。（6） 選擇吸聲材料或結(jié)構(gòu)，必須考慮防火、防潮、防腐蝕、防塵等工藝要求。（7） 選擇吸聲處理方式，必須兼顧通風(fēng)、采光、照

6、明及裝修、施工、安裝的方便因素，還要考慮省工、省料等經(jīng)濟(jì)因素。三、物理性污染控制工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明、計(jì)算書(shū) 3.1基礎(chǔ)計(jì)算 3.1.1面積計(jì)算 S地=S天=11.4×6.8=77.52m2 窗戶和門的面積分別為： 除去門窗的總面積。 3.1.2體積計(jì)算 V=11.4×6.8×4.2=325.58m2 3.1.3吸聲系數(shù) 房間內(nèi)表面為混凝土面，查表可知混凝土的吸聲系數(shù)如下表；混凝土/f/HZ1252505001000200040000.010.010.010.020.020.02 通過(guò)查表可知玻璃窗戶吸聲系數(shù)為0.03，木質(zhì)門的吸聲系數(shù)為0.1. 平均吸聲系數(shù)計(jì)算如下

7、： 125HZ： 250HZ: 500HZ: 1000HZ： 2000HZ： 4000HZ： 3.1.4聲壓級(jí)計(jì)算 由已知得房間不同頻率下測(cè)量的聲壓級(jí)Lp。 由參考書(shū)上的NR曲線可得對(duì)應(yīng)的NR數(shù)，從而可得房間允許的聲壓級(jí)值。由-可得不同頻率下的Lp。 由Lp、，代入公式可得處理后不同頻率下的平均吸聲系數(shù)。 室內(nèi)平均吸聲系數(shù)如下表： 各倍頻帶中心頻率為125HZ到500HZ其臨界半徑為 rc=1/4(Q×R/)1/2 =1/4=1.12m<2m, 各倍頻帶中心頻率為1000HZ到4000HZ 其臨界半徑為 rc=1/4(Q×R/)1/2 =1/4=0.51m<2m

8、, 其臨界半徑均小于2所以該空壓機(jī)房?jī)?nèi)的聲場(chǎng)為混響聲場(chǎng)。 以上計(jì)算得到的數(shù)據(jù)如下表所示：序號(hào)項(xiàng)目各倍頻帶中心頻率下的參數(shù)說(shuō)明125HZ250HZ500HZ1000HZ2000HZ4000HZ919496 9592 94監(jiān)測(cè)值允 許 值959188858281 設(shè)計(jì)目標(biāo)減 噪 量0381010 13-處理前0.0120.0120.0120.0210.0210.021查表計(jì)算可知處理后0.0120.0240.0760.2100.210 0.419=×100.1Lp3.2吸聲材料的選擇及計(jì)算可知該房間的中、低頻成分很強(qiáng)，所以可選用穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)，其空腔內(nèi)填加礦渣棉。礦渣棉的纖維直徑為10u

9、m左右，纖維長(zhǎng)約10-30mm，纖維細(xì)長(zhǎng)，柔軟，均勻，容重輕渣球含量少，同時(shí)具有保溫隔熱不燃吸聲等優(yōu)點(diǎn)。穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)如下表： 穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)構(gòu)造各頻率下的吸聲系數(shù)125HZ250HZ500HZ1000HZ2000HZ4000HZ孔徑5mm孔距25mm空腔100mm內(nèi)填礦渣棉25kg/m30.210.990.61 0.310.230.59設(shè)：需安裝材料面積為S材，則 S材(293.2-S材)×/293.2 >= 當(dāng)f=125HZ時(shí)，0.21S材(293.2-S材)× 0.012/293.2 >=0.012S材>=0m2 當(dāng)f=250HZ時(shí)，

10、0.99S材(293.2-S材)× 0.012/293.2>=0.024S材>=3.60m2 當(dāng)f=500HZ時(shí)，0.61S材(293.2-S材)× 0.012/293.2 >=0.076S材>=31.38m2 當(dāng)f=1000HZ時(shí)，0.31S材(293.2-S材)× 0.021）/293.2>=0.210S材>= 191.75m2 當(dāng)f=2000HZ時(shí)，0.23S材(293.2-S材)× 0.021/293.2>=0.210S材>=265.14m2 當(dāng)f=4000HZ時(shí)，0.59S材(293.2-S材)&

11、#215; 0.021/293.2 >=0.419S材>=205.08 m2所以S材>=265.14 m2因?yàn)槌ラT窗房間的內(nèi)表面積為293.2, 所以可在房間的天花板墻面以及地面的一部分安裝穿孔板，從而達(dá)到降噪吸聲的效果。3.3驗(yàn)算當(dāng)S材=265.14 m2時(shí)，反算此時(shí)各頻率下的平均吸聲系數(shù)=265.14(293.2-265.14)×/293.21>當(dāng)f=125HZ時(shí)，=0.21×265.14(293.2-265.14)× 0.012/293.2=0.191 驗(yàn)算：=×100.1Lp Lp=12.02dB>0dB2>

12、當(dāng)f=250HZ時(shí)，=0.99×265.1428.06× 0.012/293.2=0.896驗(yàn)算：=×100.1Lp Lp=18.73dB>3dB3>當(dāng)f=500HZ時(shí)，=0.61×265.1428.06× 0.012/293.2=0.5528驗(yàn)算：=×100.1Lp Lp=16.63dB>8dB4>當(dāng)f=1000HZ時(shí)，=0.31×265.1428.06× 0.021/293.2=0.2823驗(yàn)算：=×100.1Lp Lp=11.29dB>10dB5>當(dāng)f=2000H

13、Z時(shí)，=0.23×265.1428.06× 0.021/293.2=0.22驗(yàn)算：=×100.1Lp Lp=10.2dB>10dB6>當(dāng)f=4000HZ時(shí)，=0.59×265.1428.06× 0.021/293.2=0.534驗(yàn)算：=×100.1Lp Lp=14.05dB>13dB序號(hào)項(xiàng)目倍頻帶中心頻率說(shuō)明1252505001000200040001穿孔板五合板吸聲系數(shù)0.230.600.860.470.260.272五合板至少要達(dá)到的面積m224.816.8126.2619.8444.4324.83五合板實(shí)際所用

14、面積m2604處理后平均聲級(jí)系數(shù)40.0630.1530.2160.1290.0780.0455減噪量Lp7.9911.8513.348.105.916.023.4進(jìn)氣口安裝消聲器本設(shè)計(jì)雖然為使用進(jìn)氣口消聲器就課到達(dá)降噪的效果，但考慮到吸聲材料使用面積過(guò)大，造成有些材料需要鋪設(shè)在地面上的結(jié)果。故在本設(shè)計(jì)中空壓機(jī)進(jìn)氣口安裝消聲器。本空壓機(jī)型號(hào)為4L-20/8故可以選擇配套消聲器KYJ-5J即可，以此來(lái)減少吸聲材料的使用，保證降噪設(shè)施的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。KYJ-5J型空壓機(jī)進(jìn)氣消聲器外形尺寸型號(hào)使用氣量/m3.min總長(zhǎng)度L（mm）有效長(zhǎng)度L1（mm）筒體外徑D（mm）外徑D1（mm）螺孔中徑D2（

15、mm）內(nèi)徑D3（mm）重量kgKYJ-5J2012201020670315280204170四、結(jié)論綜上可知，以上假設(shè)設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)原則和要求，所以此噪聲降噪設(shè)計(jì)方案成立。即可在房間內(nèi)安裝填裝礦渣棉為吸聲材料的穿孔板，在空壓機(jī)進(jìn)氣口安裝配套消聲器。保證降噪設(shè)施的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。五、參考文獻(xiàn)1.環(huán)境噪聲污染控制工程 高等教育出版社 洪宗輝主編2.噪聲控制及應(yīng)用實(shí)例 海洋出版社 周新祥主編3.化工環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 4.噪聲控制工程的設(shè)計(jì)與計(jì)算 水利電力出版社 智乃剛主編5.噪聲與振動(dòng)控制設(shè)備及材料選用手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 呂玉恒主編6.噪聲污染控制技術(shù) 環(huán)境科學(xué)出版社 張弛主編7.噪聲控制技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 李耀中主編六、致謝 課程設(shè)計(jì)即將完成之際，我衷心感謝馮興華、楊治廣、 姜立民老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)和親切關(guān)懷。他們嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，寬厚待人的高尚品德，以及對(duì)教學(xué)科研事業(yè)兢兢業(yè)業(yè)，孜孜不倦的工作熱情都使我銘記在心，將使我終生受益。在我的課