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1、噪声污染控制工程设计说明书学 院：环境科学与工程系 别：环境工程专业班级：姓 名：学 号： 指导教师:日 期:噪声污染控制工程设计说明书一.设计原始资料1.环境噪声的基本情况某厂一大型离心风机位于工厂内广场附近、距风机出口左侧40m处有一座办公楼，右 侧及前方为菜地。由于出气口噪声很高，影响工程技术人员及人们的工作效率；另外，风机 房内噪声也很高，但操作者经常呆在隔声间内，故机壳和电机的噪声危害不大，可以不予考 虑。鉴于上述情况，可对排气噪声采取控制措施。风机、办公楼的平面布置图如图1。工业广场办今楼 40 m ；II_1_1 风机图1:风机、办公楼平面布置图该大型离心机K27302NO.32
2、F风机的性能参数:功率为2500kw,风量为9500m3/h, 风机叶片数=12,转数n为600r/min。出风口为直角扩散弯头。出口呈2mx2m的正方形。在风机排风口左侧45方向1m处，测得A声级为109d,其倍频带声压级如下表所示倍频程 (HZ)125250500100020004000A叫A)C dB倍频带 声压级 (dB)10010810810310095109115在办公楼窗前1m处测得的环境噪声如下表所示倍频程(HZ)125250500100020004000倍频带声压级(dB)67.573.575.470.370.465.82 .离心风机的基本情况大型离心风机K2-73-02No
3、32F风机的性能参数：功率为2500kw,风量为95000?山，风 机叶片数为12,转数n为600r/min。出风口为直角扩散弯头，出口呈2mx 2m的正方形。 在风机排风口左侧45。方向1m处，测得A声级为109dB,其倍频带声压级如下表(表2) 所示：倍频程(Hz)125250500100020004000A dB（A）C dB（c）倍频带声压级(dB)100108108103100951091153 .有关标准和设计规范的基本说明本设计中所参考的标准为：声环境质量标准GB3096-2008声环境功能区类别时段昼间夜间。类50401类55452类60503类65554类4a70554b70
4、60按区域的使用功能特点和环境质量要求，声环境功能区分为以下五种类型：。类声环境功能区：指康复疗养区等特别需要安静的区域。1类声环境功能区：指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能,需要保持安静的区域。2类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需 要维护住宅安静的区域。3类声环境功能区：指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产 生严重影响的区域。4类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对周围环境产生严 重影响的区域，包括4a类和4b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、
5、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通(地面段)、内河航道两侧区域；4b类为铁 路干线两侧区域。二.消声器设计计算1 .消声器的选择阻性消声器是利用气流管道内的不同结构形式的多孔吸声材料吸收声能来降低噪声的消 声器。片式消声器适用风量大，结构简单，中高频消声性能优良，气流阻力也小。从本设计 的风量Q=9500m3/h、频率，再综合考虑加工与造价等的因素，可选定片式的阻性消声器。2 .噪声评价数NR的确定根据中华人民共和国城市区域环境噪声标准，办公楼区域属于2类居住、商业、工业 混杂区，其噪声限值为：昼间60dB,夜间50dB,因此，到达窗户处的噪声值应W50。批注A1:物理性污染控制P28本设计
6、取办公楼的噪声限值为50dB。贝IJ,根据声音随距离的衰减关系式：Lp2=Lpi-201g(r2/ri)式中，Lp2：离声源2处的声压级，dB；Lpi：离声源口处的声压级，dBo已知，Lp2=50dB ri = 1 m r2= 40-l=39m,计算得，Lpi=50+201g(39/l)=81.82dB,即风机处的噪声应该减到81. 82dBo根据ISO提出的用A声级作为噪声评价标准，批注A2:噪声污染控制工程课程设计指导书当A声级Lp大于75dB (A)时：NR=Lp-5贝lj NR=81.82-5=76.82dB(取 NR=75dB)批注A3:物理性污染控制P39批注A3:物理性污染控制P
7、39根据NR=75查噪声评价数(NR)曲线，找各倍频处的声压级，将结果写于消声器设计表的 第3行。3 .减噪量D的计算利用消声器设计表中的第2行的数据减去第3行的数据，将结果写入消声器设计表中第4行。4.吸声材料的选择片式消声器的吸声片厚度通常取50100mm,片间距离（通道宽度）取100250mm。根据使 用环境和噪声频谱，选用密度为15kg/m3,厚度为10cm的超细玻璃棉。吸声层护面采用一层 玻璃纤维布。根据不同风速选择，选择不同的护面材料，由于设计风速为2.09m/s,故选用金 属钢板（2mm）作为护面材料。根据其对应的不同频率的不同吸声系数a。填入消声器设计表第 5行中。因为消声器的
8、尺寸较大，为了达到一定的强度，故外壳材料采用钢板，厚度为3mm,钢板 之间采用连续电弧焊接的方式。5.（a。）的确定根据a。与（a。）的关系表，得出消声器设计表第6行对应的中（a。），填入第6行中（表 4中没有的数值使用内插法求得）。o0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.556( Q o)0.050.110.170.240.310.390.470.550.640.750.861-1.5a 0与（a 0）的关系表6.实际减噪量D，的计算根据片式阻性消声器的减噪量D：D=6（q（）P.L/S式中，D：减噪量，dB ；6（。）：消声系数，与吸声材料垂直
9、入射吸声系数。o有关；o：吸声材料垂直入射吸声系数；P：消声器通道断面的有效周长4.2m；取通道的宽a=O.lm,长b=2m；P=2（a+b）=4.2m；S：消声器通道的有效截面积0.20?； S=ab=0.1x2=0.2m2；L：消声器的有效长度，m。计算每个倍频程对应的实际减噪量DL将结果写入消声器设计表中第10行。批注A4:1 .物理性污染控制P79.物理性污染控制工程课程设计任务和指导书P7批注A5J:物理性污染控制P78批注A6:物理性污染控制P777 .气流再生噪声计算消声器内流速：V=Q/A=9500/(0.1 *2.0*4*3600)=3.30m/s批注A7:噪声污染控制工程课
10、程设计指导书P6批注A7:噪声污染控制工程课程设计指导书P6由于：Loa=(182)+601ogv=( 182)+601og3.30=49.112 dB式中：Loa一一气流再生噪声，dB(A);V消声器通道内的流速，m/s。取4=51.11dB,与A计权声级81.46dB叠加，得81.46dB81.82dB,所以气流再生噪声对 消声器性能影响可忽略。批注fA8:物理性污染控制P808 .高频失效频率计算f 失=1.85c/D式中，f失：失效频率，Hz；c：声速，m/s ；D：消声器通道的当量直径，m；对矩形管道取边长平均值，圆形管道取直径，消声 器通道的当量直径DD=2hb/(h+b)=2*0
11、.1 *2/(0.1 +2)=0.19高频失效频率f1.85c1.85c1.85x3400.19= 3310.53z式中：C声速340m/s由计算的高频失效可以看出，其消声器对于高于3310. 53Hz的倍频段，消声量将降低。上面 设计的消声器长度为1.2m,在4000Hz的消声量为37. 32dB,但由于高频失效，在中心频率 4000Hz的倍频带内的消声量为：R =X37. 32=24. 8dB 大于 24dB,符合要求。33式中：R高于失效频率的某倍频程的消声量R 失效频率处的消声量N-高于失效频率的倍频程频带数9.消声器设计表消声器设计表1倍频程(Hz)12525050010002000
12、4000A原数据2Lpi (dB)100108108103100951093NR87827774727181.8275 (76.82)4减噪量D (dB)13.0026.0031.0029.0028.0024.00Lpi-NR5吸声材料a 00.110.850.880.830.930.97材料60( a 0)0.111.311.351.291.411.46查表7P/S21.0021.0021.0021.0021.0021.00自定8L(m)5.630.951.091.070.950.78计算9实际长度(m)1.30判断定10实际减噪量D (dB)3.0035.7636.8635.2238.49
13、39.86计算11消声后实际L， Pi(dB)97.0072.2471.1567.7861.5155.14LPi-D?12检验高频失效计算13气流再生噪LA(dB)计算14检验后实际的Lpi(dB)97.0072.2471.1567.7861.5155.14计算15A计权修正值-16.1-8.6-3.201.21查表16A计权值80.9063.6467.9567.7862.7156.1481.46(50安装消声器后，噪声量减少，检验到办公楼前1米处的环境噪声，根据声音随距离的衰批注A10:物理性污染控制P28减关系式:Lp2=Lpi-201g(r2/ri)式中，Lp2：离声源2处的声压级，dB
14、；Lpi：离声源口处的声压级，dBo已知，Lpi=81.46dB ri = 1 m 廿40-l=39m,可得风机出口 39米处的声压级为： Lp2=81.46-201g(39/l)=49.64dBo根据环境噪声标准，办公室所在区域的环境噪声最高限值为 60dBo因为49.64dB50dB,符合要求，所以安装设计消声器后，风机的噪声不会对办公室的环 境产生影响，不用对办公室采取额外的噪声设施处理。11 .压力损失计算由于消声器的长度1.6米较小，可忽略其沿程损失，只考虑其局部阻力损失。阻力系数取为0.8,所以局部阻力为：An 夕仔 s1.29 X 5.71 2 ir10J五=10 xo.8x1r
15、 = 17.15%因为计算出来局部损失很少，所以对风机及电机的影响不大。12 .消声器的尺寸计算消声器的总高度：H=2+0.05 *2+0.02*2=2.14消声器的总宽度：B=0.1 *4+0.05*2+0.1*8=13消声器的长度：L= 1.30m消声器通道的的宽a=0.1m,长b=2m吸声材料的厚度：0.1m13 .安装说明(1)消声片的安装考虑到消声板到一定的时间要进行清洁或更换，所以设计成活动式的消声板。消声板由 钢制工字型支架和吸声板组成，金属丝网用挂钩的方式固定在工字型支架上。外壳上顶部和 底部根据制成的消声片的宽度尺寸，用角钢焊成合适大小的插槽，可将消声片插入，更换时 又可随意
16、抽出。(2)吸声材料支架支架采用14号标准工字钢和1800x70x9加加的槽钢做支架。(3)接口说明由于消声器跟风机出口的尺寸不同，故采用变径管，变径管两端用法兰连接。为了防止 振动产生的噪声，需加上软垫(橡胶隔振垫)，变径管和消声器之间的法兰用螺栓连接。(4)消声器的安装消声器的安装中，考虑到消声器的重量比较的重，故需要选取标准规格的支撑架对消声 器进行固定。三.参考文献11噪声污染控制工程课程设计指导书2声环境质量标准GB3096-20083物理性污染控制/陈杰珞主编.一北京：高等教育出版社，2007.14吕玉恒.噪声与振动控制设备及材料选用手册.北京：机械工业出版社，199951马大猷.噪声与振动控制工程手册.北京：机械工业出版社，20026工业企业厂界噪声标准(GB12348-2008)