噪聲污染控制技術(shù)與設(shè)備

1、 把人們不需要的聲音通稱為噪聲。把人們不需要的聲音通稱為噪聲。 噪聲控制的目的就是要獲得適當?shù)穆晫W環(huán)境，把噪聲噪聲控制的目的就是要獲得適當?shù)穆晫W環(huán)境，把噪聲污染限制在可容許的范圍內(nèi)。污染限制在可容許的范圍內(nèi)。 聲學系統(tǒng)一般包括聲學系統(tǒng)一般包括聲源聲源、傳播途徑傳播途徑和和接受者接受者，因此噪，因此噪聲控制一般從這三方面考慮，即聲控制一般從這三方面考慮，即噪聲源的控制噪聲源的控制、傳播途傳播途徑的控制徑的控制、接受者的防護接受者的防護。其中傳播途徑的控制是噪聲。其中傳播途徑的控制是噪聲控制中的普遍技術(shù)。控制中的普遍技術(shù)。一、噪聲源的控制一、噪聲源的控制 1、合理選擇材料和改進機械設(shè)計來降低噪聲、

2、合理選擇材料和改進機械設(shè)計來降低噪聲 2、改進工藝和操作方法降低噪聲、改進工藝和操作方法降低噪聲 3、減小激振力來降低噪聲、減小激振力來降低噪聲 4、提高運動零部件間的接觸性能、提高運動零部件間的接觸性能 5、降低機械設(shè)備系統(tǒng)的噪聲輻射部件對激振力的響應、降低機械設(shè)備系統(tǒng)的噪聲輻射部件對激振力的響應 6、低噪聲設(shè)備、低噪聲設(shè)備二、傳播途徑的控制二、傳播途徑的控制 在傳播途徑上控制噪聲是目前噪聲控制中采用在傳播途徑上控制噪聲是目前噪聲控制中采用最普遍最普遍的技術(shù)，按其工作原理可分為的技術(shù)，按其工作原理可分為吸聲吸聲、隔聲隔聲和和消聲消聲，其相，其相應的設(shè)備為應的設(shè)備為吸聲降噪設(shè)備吸聲降噪設(shè)備、隔

3、聲設(shè)備隔聲設(shè)備和和消聲器消聲器。 1、吸聲降噪設(shè)計、吸聲降噪設(shè)計 在噪聲污染控制工程中，吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)常用來在噪聲污染控制工程中，吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)常用來降低室內(nèi)噪聲。吸聲材料按吸聲機理可分為降低室內(nèi)噪聲。吸聲材料按吸聲機理可分為多孔吸聲材多孔吸聲材料料和和共振吸聲結(jié)構(gòu)共振吸聲結(jié)構(gòu)兩大類。兩大類。 （1）多孔吸聲材料）多孔吸聲材料 多孔吸聲材料的內(nèi)部和表面都有很多微小的細孔，孔多孔吸聲材料的內(nèi)部和表面都有很多微小的細孔，孔和孔之間相互聯(lián)通并直接與外界大氣相連，具有一定的和孔之間相互聯(lián)通并直接與外界大氣相連，具有一定的通氣性。聲波在空隙內(nèi)傳播時會引起經(jīng)絡(luò)間的空氣來回通氣性。聲波在空隙內(nèi)傳播時

4、會引起經(jīng)絡(luò)間的空氣來回運動，與靜止的經(jīng)絡(luò)相互摩擦，由于空氣的粘滯性和空運動，與靜止的經(jīng)絡(luò)相互摩擦，由于空氣的粘滯性和空氣與經(jīng)絡(luò)之間的熱傳導作用，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗氣與經(jīng)絡(luò)之間的熱傳導作用，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉，從而起著吸收聲能的作用。掉，從而起著吸收聲能的作用。 1）多孔吸聲材料及其種類）多孔吸聲材料及其種類 無機纖維材料無機纖維材料 無機纖維材料主要有超細玻璃棉、玻璃絲、礦渣棉、無機纖維材料主要有超細玻璃棉、玻璃絲、礦渣棉、巖棉及其制品。巖棉及其制品。 泡沫塑料泡沫塑料 常用做吸聲材料的泡沫塑料主要有聚氨酯、聚醚乙烯、常用做吸聲材料的泡沫塑料主要有聚氨酯、聚醚乙烯、聚氯乙烯、酚醛等。

5、聚氯乙烯、酚醛等。 有機纖維材料有機纖維材料 如棉麻、甘蔗、木絲、稻草等如棉麻、甘蔗、木絲、稻草等 建筑吸聲材料建筑吸聲材料 如加氣混凝土、微孔吸聲磚、膨脹珍珠巖等如加氣混凝土、微孔吸聲磚、膨脹珍珠巖等 2）多孔性吸聲結(jié)構(gòu)）多孔性吸聲結(jié)構(gòu) a、有護面的多孔材料吸聲結(jié)構(gòu)、有護面的多孔材料吸聲結(jié)構(gòu) 有護面的多孔材料吸聲結(jié)構(gòu)主要由骨架、護面層、吸聲有護面的多孔材料吸聲結(jié)構(gòu)主要由骨架、護面層、吸聲層等組成。層等組成。 b、空間吸聲體、空間吸聲體 空間吸聲體是由框架、吸聲材料和護面結(jié)構(gòu)做成具有各空間吸聲體是由框架、吸聲材料和護面結(jié)構(gòu)做成具有各種形狀的單元體，其降噪量一般為種形狀的單元體，其降噪量一般為1

6、0dB左右。常用的幾左右。常用的幾何形狀有平面形、圓柱形、棱形、球形、圓錐形等，其中何形狀有平面形、圓柱形、棱形、球形、圓錐形等，其中球體的吸聲效果最好球體的吸聲效果最好 。 空間吸聲體的高頻吸收效果隨著吸聲體尺寸的減少而空間吸聲體的高頻吸收效果隨著吸聲體尺寸的減少而增加，低頻吸收效果則隨著吸聲體尺寸的加大而升高。增加，低頻吸收效果則隨著吸聲體尺寸的加大而升高。 空間吸聲體的吸聲性能主要由所用吸聲材料核材料的空間吸聲體的吸聲性能主要由所用吸聲材料核材料的填充方式所決定。填充方式所決定。 c、吸聲尖劈、吸聲尖劈 吸聲尖劈是一種楔子形的空間吸聲體，吸聲尖劈是一吸聲尖劈是一種楔子形的空間吸聲體，吸聲

7、尖劈是一種楔子形的空間吸聲體，由金屬網(wǎng)架內(nèi)填充多孔吸聲材種楔子形的空間吸聲體，由金屬網(wǎng)架內(nèi)填充多孔吸聲材料構(gòu)成，吸聲性能十分優(yōu)良。料構(gòu)成，吸聲性能十分優(yōu)良。 吸聲尖劈的形狀有等腰劈狀、直角劈狀、階梯狀、無吸聲尖劈的形狀有等腰劈狀、直角劈狀、階梯狀、無規(guī)狀等。規(guī)狀等。 3）共振吸聲結(jié)構(gòu)）共振吸聲結(jié)構(gòu) 共振吸聲結(jié)構(gòu)是利用共振原理做成的各種吸聲結(jié)構(gòu)，共振吸聲結(jié)構(gòu)是利用共振原理做成的各種吸聲結(jié)構(gòu)，用于對低頻聲波的吸收。最常用的共振吸聲結(jié)構(gòu)可分為用于對低頻聲波的吸收。最常用的共振吸聲結(jié)構(gòu)可分為單個共振式吸聲結(jié)構(gòu)單個共振式吸聲結(jié)構(gòu)(包括薄膜、薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)包括薄膜、薄板共振吸聲結(jié)構(gòu))、穿、穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)

8、和微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)。孔板吸聲結(jié)構(gòu)和微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)。 薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)薄板共振吸聲結(jié)構(gòu) 薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率一般在薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率一般在80l00Hz之間，屬之間，屬低頻吸聲。低頻吸聲。 穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu) 穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)是在鋼板、鋁板或膠合板、塑板、穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)是在鋼板、鋁板或膠合板、塑板、草紙板等薄板上穿以一定孔徑和穿孔率的小孔，在板后設(shè)草紙板等薄板上穿以一定孔徑和穿孔率的小孔，在板后設(shè)置一定厚度空腔構(gòu)成。置一定厚度空腔構(gòu)成。 穿孔率越高，每個共振腔所占的體積越小，共振頻率就穿孔率越高，每個共振腔所占的體積越小，共振頻率就越高。穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)具有較強

9、的頻率選擇性。越高。穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)具有較強的頻率選擇性。薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu) 用剛度很小的彈性材科用剛度很小的彈性材科(如聚乙烯薄膜、漆布、不透氣如聚乙烯薄膜、漆布、不透氣的帆布以及人造革等的帆布以及人造革等)在其后設(shè)置空氣層，就構(gòu)成薄膜共在其后設(shè)置空氣層，就構(gòu)成薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)。振吸聲結(jié)構(gòu)。微孔板吸聲結(jié)構(gòu)微孔板吸聲結(jié)構(gòu) 微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)由具有一定穿孔率、孔徑小于微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)由具有一定穿孔率、孔徑小于1mm的金屬薄板與板后的空氣層組成。的金屬薄板與板后的空氣層組成。 微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)由于板薄、孔徑小、聲阻抗大、重微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)由于板薄、孔徑小、聲阻抗大、重量輕，因而吸聲系數(shù)和

10、吸聲頻帶寬度比穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)量輕，因而吸聲系數(shù)和吸聲頻帶寬度比穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)要好，并具有結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，要好，并具有結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，特別適合于高溫、特別適合于高溫、高速、潮濕以及要求清潔衛(wèi)生的環(huán)境下使用等優(yōu)點。高速、潮濕以及要求清潔衛(wèi)生的環(huán)境下使用等優(yōu)點。 2、隔聲降噪設(shè)計、隔聲降噪設(shè)計 隔聲是噪聲控制工程中常用的一種技術(shù)措施，利用墻隔聲是噪聲控制工程中常用的一種技術(shù)措施，利用墻體、各種板材及構(gòu)件作為屏蔽物或利用圍護結(jié)構(gòu)把噪聲體、各種板材及構(gòu)件作為屏蔽物或利用圍護結(jié)構(gòu)把噪聲控制在一定范圍之內(nèi)，使噪聲在空氣中的傳播受阻而不控制在一定范圍之內(nèi)，使噪聲在空氣中的傳播受阻而不能順利通過，從而達

11、到降低噪聲的目的。能順利通過，從而達到降低噪聲的目的。 透聲系數(shù)與隔聲量透聲系數(shù)與隔聲量 假設(shè)假設(shè)Ei為入射聲能量，為入射聲能量，Ea為構(gòu)件吸收的聲能量，為構(gòu)件吸收的聲能量，Er為反為反射聲能量，射聲能量，Et為透射聲能量。透射聲能為透射聲能量。透射聲能Et與入射聲能與入射聲能Ei之之比稱為透聲系數(shù)或透射系數(shù)比稱為透聲系數(shù)或透射系數(shù)，即：，即： 在工程實際中常采用透聲系數(shù)倒數(shù)的對數(shù)來表示透聲在工程實際中常采用透聲系數(shù)倒數(shù)的對數(shù)來表示透聲損失的大小，稱為傳聲損失，或透聲損失，或隔聲量，損失的大小，稱為傳聲損失，或透聲損失，或隔聲量，用用R表示，單位是分貝表示，單位是分貝(dB)。 值越小，值越小

12、，R值越大，說明隔聲性越好。值越大，說明隔聲性越好。 itEElRlg10單層密實均勻構(gòu)件的隔聲性能單層密實均勻構(gòu)件的隔聲性能 此類構(gòu)件的隔聲材料要求密實而厚重，如磚墻、鋼筋此類構(gòu)件的隔聲材料要求密實而厚重，如磚墻、鋼筋混凝土、鋼板、木板等。受到聲波作用，其隔聲性能與混凝土、鋼板、木板等。受到聲波作用，其隔聲性能與材料的剛性、阻尼、面密度有關(guān)。材料的剛性、阻尼、面密度有關(guān)。雙層隔聲結(jié)構(gòu)雙層隔聲結(jié)構(gòu) 雙層結(jié)構(gòu)是指兩個單層結(jié)構(gòu)中間夾有一定厚度的空氣雙層結(jié)構(gòu)是指兩個單層結(jié)構(gòu)中間夾有一定厚度的空氣或多孔材料的復合結(jié)構(gòu)?；蚨嗫撞牧系膹秃辖Y(jié)構(gòu)。 雙層結(jié)構(gòu)的隔聲量與空氣層厚度有關(guān)，厚度增加，隔雙層結(jié)構(gòu)的隔聲

13、量與空氣層厚度有關(guān)，厚度增加，隔聲量也增加。聲量也增加。 隔聲罩的設(shè)計與應用隔聲罩的設(shè)計與應用 采用隔聲罩，可控制其隔聲量，使工作所在位置的噪采用隔聲罩，可控制其隔聲量，使工作所在位置的噪聲降低到所需要的程度，且技術(shù)措施簡單、體積小、用聲降低到所需要的程度，且技術(shù)措施簡單、體積小、用料少、投資少。料少、投資少。 隔聲罩的罩壁由罩板、阻尼涂料和吸聲層構(gòu)成。隔聲罩的罩壁由罩板、阻尼涂料和吸聲層構(gòu)成。 隔聲罩一般分為隔聲罩一般分為全封閉全封閉、局部封閉和消聲箱式隔聲罩局部封閉和消聲箱式隔聲罩。 3、消聲器、消聲器 消聲器用來降低空氣動力設(shè)備的進排氣口噪聲或沿管消聲器用來降低空氣動力設(shè)備的進排氣口噪聲

14、或沿管道傳播的噪聲，既能允許氣流順利通過，又能有效的阻道傳播的噪聲，既能允許氣流順利通過，又能有效的阻止或減弱聲能向外傳播。止或減弱聲能向外傳播。（1）、消聲器的聲學性能）、消聲器的聲學性能 傳遞損失傳遞損失LTL 傳遞損失又稱為傳聲損失，是消聲器入口處和出口處傳遞損失又稱為傳聲損失，是消聲器入口處和出口處的聲功率級之差值：的聲功率級之差值： LTLLwl一一LW2 消聲量消聲量LNR 消聲量又稱為噪聲降低量或減噪量，指的是消聲器進消聲量又稱為噪聲降低量或減噪量，指的是消聲器進口端和出口端的平均聲壓級差，即：口端和出口端的平均聲壓級差，即：21PPNRLLL（2）阻性消聲器）阻性消聲器 消聲原

15、理消聲原理 阻性消聲器是利用安裝在管道內(nèi)壁或中部的阻性材料阻性消聲器是利用安裝在管道內(nèi)壁或中部的阻性材料(主要是多孔材料主要是多孔材料)吸收聲能而達到降低噪聲的目的。吸收聲能而達到降低噪聲的目的。 因為多孔材料的吸聲機理類似于電路中的電阻消耗電因為多孔材料的吸聲機理類似于電路中的電阻消耗電能，故稱依靠多孔吸聲材料消聲的消聲器為阻性消聲器。能，故稱依靠多孔吸聲材料消聲的消聲器為阻性消聲器。阻性消聲器具有良好的中高頻消聲性能，低頻消聲性能阻性消聲器具有良好的中高頻消聲性能，低頻消聲性能較差。較差。 阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式 阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式很多，常見有片式消聲器、蜂窩阻性消聲器

16、的結(jié)構(gòu)形式很多，常見有片式消聲器、蜂窩式消聲器、直管式消聲器、迷宮式消聲器等，式消聲器、直管式消聲器、迷宮式消聲器等， 阻性消聲器的特點阻性消聲器的特點 阻性消聲器中多孔材料對中、高頻噪聲的吸收顯著，阻性消聲器中多孔材料對中、高頻噪聲的吸收顯著，能較好地消除中、高頻噪聲，而對低頻的消聲作用較差。能較好地消除中、高頻噪聲，而對低頻的消聲作用較差。因此阻性消聲器主要用于對中、高頻噪聲的吸收。因此阻性消聲器主要用于對中、高頻噪聲的吸收。 阻性消聲器具有結(jié)構(gòu)簡單和良好的吸收中、高頻噪聲阻性消聲器具有結(jié)構(gòu)簡單和良好的吸收中、高頻噪聲的優(yōu)點，在實際工程中得到廣泛的應用。的優(yōu)點，在實際工程中得到廣泛的應用。

17、但不適合在高但不適合在高溫、高濕的環(huán)境中使用，多用于風機的進、排氣消聲。溫、高濕的環(huán)境中使用，多用于風機的進、排氣消聲。阻性消聲器的設(shè)計與應用阻性消聲器的設(shè)計與應用 阻性消聲器的消聲性能取決于消聲器的有效長度、氣阻性消聲器的消聲性能取決于消聲器的有效長度、氣流通道的斷面尺寸、通過氣流的速度以及多孔吸聲材料流通道的斷面尺寸、通過氣流的速度以及多孔吸聲材料的種類、吸聲層敷設(shè)厚度和吸聲材料表面護面結(jié)構(gòu)等。的種類、吸聲層敷設(shè)厚度和吸聲材料表面護面結(jié)構(gòu)等。 a、消聲量、消聲量LA 直管式消聲器的消聲量由管道的有效長度、斷面尺寸直管式消聲器的消聲量由管道的有效長度、斷面尺寸和吸聲材料的性能所決定。對于直管

18、式阻性消聲器，可和吸聲材料的性能所決定。對于直管式阻性消聲器，可用式用式 近似計算。近似計算。 b、合理選擇消聲器的結(jié)構(gòu)形式、合理選擇消聲器的結(jié)構(gòu)形式 c、幾何尺寸、幾何尺寸 d、吸聲材料與吸聲層厚度、吸聲材料與吸聲層厚度 LSPLA0 e、吸聲材料護面結(jié)構(gòu)、吸聲材料護面結(jié)構(gòu) 阻性消聲器的吸聲材料是在氣流中工作的，所以吸聲材阻性消聲器的吸聲材料是在氣流中工作的，所以吸聲材料必須用牢固的護面結(jié)構(gòu)固定，并使之不被氣流沖刷流失。料必須用牢固的護面結(jié)構(gòu)固定，并使之不被氣流沖刷流失。 f、消聲器外殼、消聲器外殼 （3）抗性消聲器）抗性消聲器 消聲原理消聲原理 抗性消聲器的基本結(jié)構(gòu)是由擴張室和連接管串聯(lián)而

19、成?？剐韵暺鞯幕窘Y(jié)構(gòu)是由擴張室和連接管串聯(lián)而成。它是利用管道截面的變化它是利用管道截面的變化(擴張或收縮擴張或收縮)使聲波在傳播過程使聲波在傳播過程中引起阻抗改變而產(chǎn)生聲能的反射、干涉，再沿管道繼中引起阻抗改變而產(chǎn)生聲能的反射、干涉，再沿管道繼續(xù)傳播而降低由消聲器向外輻射的聲能，從而達到消聲續(xù)傳播而降低由消聲器向外輻射的聲能，從而達到消聲的目的。的目的。 抗性消聲器適用于消除低中頻噪聲，構(gòu)造簡單、耐高抗性消聲器適用于消除低中頻噪聲，構(gòu)造簡單、耐高溫、耐氣體腐蝕和沖擊；其缺點是消聲頻帶窄，對高頻溫、耐氣體腐蝕和沖擊；其缺點是消聲頻帶窄，對高頻噪聲消聲效果較差。噪聲消聲效果較差。 抗性消聲器能

20、在高溫、高速、脈動氣流條件下工作，適抗性消聲器能在高溫、高速、脈動氣流條件下工作，適用于消除汽車、拖拉機、空壓機等的進、排氣口噪聲。常用于消除汽車、拖拉機、空壓機等的進、排氣口噪聲。常用的抗性消聲器有擴張室式、插入管式、共振腔式、干涉用的抗性消聲器有擴張室式、插入管式、共振腔式、干涉式、穿孔板式等。式、穿孔板式等。 擴張室式抗性消聲器擴張室式抗性消聲器 共振腔式抗性消聲器共振腔式抗性消聲器 共振腔式抗性消聲器是利用共振吸聲原理進行消聲，共振腔式抗性消聲器是利用共振吸聲原理進行消聲，一般由一段開有若干個軸型和狹縫型等。一般由一段開有若干個軸型和狹縫型等。 共振腔式消聲器的特點是選擇性較強，在共振頻率處共振腔式消聲器的特點是選擇性較強，在共振頻率處的消聲量很大，而偏離共振頻率時消聲量急劇下降。比的消聲量很大，而偏離共振頻率時消聲量急劇下降。比較適宜于低、中頻成分突出的氣流噪聲的消聲。較適宜于低、中頻成分突出的氣流噪聲的消聲。 干涉式抗性消聲器干涉式抗性消聲器 干涉式消聲器主要借助相干聲波的相