物理性污染課程設(shè)計(jì)(DOC)

前言《物理性污染控制工程》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)，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)生走向工作崗位前必要的認(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。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)。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)。TOC\o"1-5"\h\z第一章課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1第二章課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 2一、 噪聲控制的一般原則 2二、 噪聲控制的基本工作程序 2三、 常用噪聲控制措施與應(yīng)用范圍 3四、 設(shè)計(jì)計(jì)算 3五、 材料的選擇及計(jì)算 6六、 吸聲材料的布置 9八、結(jié)論 10參考文獻(xiàn) 10致謝 11附圖 12第一章課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、 設(shè)計(jì)題目某空壓機(jī)房降噪系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、 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。三、 設(shè)計(jì)資料某工廠空壓機(jī)房設(shè)有2臺(tái)空壓機(jī)，位于地面中央，距噪聲源2m,測(cè)得的各頻帶聲壓級(jí)如下表所示。各頻帶聲壓級(jí)倍頻帶中心頻率(HZ)63125250500100020004000聲壓級(jí)(dB)89919496959294該空壓機(jī)房尺寸為：長(zhǎng)10m,寬6m，高4m。房間壁面為混凝土墻面。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)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1---2002)的要求。四、完成成果1、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)一份。2、 相關(guān)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖第二章課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、 噪聲控制的一般原則科學(xué)性：聲源類型、特性、頻譜明確、技術(shù)措施搭配得當(dāng)、有針對(duì)性；先進(jìn)性：技術(shù)措施可靠、有效、經(jīng)濟(jì)，可實(shí)施性和無(wú)妨礙性好；經(jīng)濟(jì)性：價(jià)格便宜、耐久實(shí)用、美觀大方，易于安裝維護(hù)。噪聲控制一般從三個(gè)方面來(lái)考慮：噪聲源的控制，傳播途徑的控制，接受者的防護(hù)。二、 噪聲控制的基本工作程序噪聲控制的一般程序如下：調(diào)查、測(cè)試噪聲污染情況。在確定噪聲控制方案之前，應(yīng)到噪聲污染的現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)查主要噪聲及產(chǎn)生噪聲的原因。確定減噪量。把現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得噪聲數(shù)據(jù)與噪聲標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，確定所需降低噪聲的數(shù)值。確定噪聲控制方案。降噪效果的鑒定與評(píng)價(jià)。在實(shí)施噪聲控制后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行噪聲效果的技術(shù)鑒定或工程驗(yàn)收工作，如未達(dá)到預(yù)期效果，應(yīng)及時(shí)查找原因。

三、常用噪聲控制措施與應(yīng)用范圍措施種類降噪原理應(yīng)用范圍減噪效果/dB(A)吸聲利用吸聲材料或結(jié)構(gòu)，降低廠房、室內(nèi)反射聲，如懸掛吸聲體車間內(nèi)噪聲設(shè)備多且分散4—12隔聲利用隔聲結(jié)構(gòu)，將噪聲源和接收點(diǎn)隔開(kāi)，常用的有隔聲罩、隔聲間和隔聲屏車間工人多，噪聲設(shè)備少，用隔聲罩，反之，隔聲間；兩者均不行，用隔聲屏10—40消聲器利用阻性、抗性、小孔噴注和多空擴(kuò)散等原理，減消氣流噪聲氣動(dòng)設(shè)備的空氣動(dòng)力性噪聲，各類防空排氣噪聲15—40隔振把具有振動(dòng)的設(shè)備，原與地板剛性接觸改為彈性接觸，隔絕固體聲傳播，如隔振基礎(chǔ)、隔振器設(shè)備振動(dòng)厲害，固體傳播遠(yuǎn)，干擾居民5—25減振(阻尼)利用內(nèi)摩擦、耗能大的阻尼材料，涂抹在振動(dòng)構(gòu)件表面，減少振動(dòng)機(jī)械設(shè)備外殼、管道振動(dòng)噪聲嚴(yán)重5—15四、設(shè)計(jì)計(jì)算面積計(jì)算：S=S=10X6=60m2地天S進(jìn)=S=24m2墻1墻3S吐=S吐=40m2墻2墻4S=60x2+24x2+40x2=248m2總體積：V=10X6X4=240m3

(3)NR曲線的確定有兩種方法:1)NR=LP-ab式中Lp—各中心頻率下NR數(shù)對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)，dB;a、b—各中心頻率對(duì)應(yīng)的系數(shù)，其值見(jiàn)表2-189-35.589-35.5】、NR1=0.790=67.72、91—22二79.3NR2=0.8703、3、NR=94-12=88.23 0.9304NR=U=93.64、NR4 0.9745、5、NR二95-0二955 1.0006、NR二注二94.06 1.015倍頻帶中心頻率(HZ)ab6335.50.79012522.00.87025012.00.9305004.80.974100001.0002000-3.51.0154000-6.11.025各個(gè)頻帶相應(yīng)的NR是:94+6.1 …7、NR7=苗=9772)同時(shí)通過(guò)查標(biāo)準(zhǔn)可得工作場(chǎng)所操作人員每天連續(xù)接觸噪聲8小時(shí)，噪聲聲級(jí)衛(wèi)生限值為85dB(A)。根據(jù)公式LA=NR+5及降噪范圍，綜合考慮選取NR-85這條曲線?；炷翂γ嫖曄禂?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/a0f/HZ1252505001000200040000.010.010.010.020.020.02由上表可求得：室內(nèi)平均吸聲系數(shù)5=(0.01X3+0.02X3)/6=0.015(5)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①-②可得不同頻率下的ALpo由ALp、.，代入公式可得處理后不同頻率下的平均吸聲系數(shù)2。室內(nèi)平均吸聲系數(shù)?1=0.015代入得臨界半徑r=1/4(QXR/n)A1/2c=1/\：'2xsa1/3.14(1-a1)=0.39m<2m,所以，該房間的聲場(chǎng)是混響聲。以上計(jì)算得到的數(shù)據(jù)如下表所示：次序項(xiàng)目倍頻程中心頻率(HZ)說(shuō)明631252505001000200040001距噪聲源2m處倍頻程聲壓級(jí)(dB)89919496959294測(cè)量2噪聲容許值(dB)101959187858381設(shè)計(jì)目標(biāo)3需要減噪量————39109131-24處理前平0.010.010.010.010.020.020.02查表均吸聲系數(shù)刃15所需平均吸聲系數(shù)X20.010.010.0200.0790.2000.1590.399—=—Xa2a1100.1aLAp五、材料的選擇及計(jì)算(1)吸取聲降噪的設(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4?12dB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。選材可知該房間的中、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。礦渣棉的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕、防蛀、防火、耐高溫、耐腐蝕，吸聲性能好。穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)如下表:共振五合板構(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8kg/m30.200.990.610.320.230.59設(shè)：需安裝材料面積為S，則材n〔S勞+(248-S)X勞〕/248>=勞2TOC\o"1-5"\h\z材3 材 1 2當(dāng)f=125H時(shí)，〔0.20S+(248-S)X0.01〕/248>=0.01\o"CurrentDocument"z 材 材nS>=0m2材當(dāng)f=250H時(shí)，〔0.99S+(248-S)X0.01〕/248>=0.02\o"CurrentDocument"z 材 材nS>=2.53m2材當(dāng)f=500H時(shí)，〔0.61S+(248-S)X0.01〕/248>=0.079\o"CurrentDocument"z 材 材nS材>=28-52m2當(dāng)f=1000H時(shí)，〔0.32S+(248-S)X0.02〕/248>=0.200z 材 材nS>=148.80m2材當(dāng)f=2000H時(shí)，〔0.23S+(248-S)X0.02〕/248>=0.159z 材 材nS>=164.15m2材當(dāng)f=4000H時(shí)，〔0.59S+(248-S)X0.02〕/248>=0.399z 材 材nS>=164.89m2材所以S>=164.89m2材S=248m2因?yàn)镾總 ，所以可在房間的天花板及墻面部分安裝穿孔板，從而達(dá)到降噪吸聲的效果。驗(yàn)算綜上所述吸聲材料面積應(yīng)大于或等于164.89m2，為施工方便取165m2，檢驗(yàn)當(dāng)吸聲材料的面積為165m2，各倍頻程下的處理后的減噪量ALp是否滿足設(shè)計(jì)條件。當(dāng)S=165m2時(shí)，反算此時(shí)各頻率下的平均吸聲系數(shù)材樂(lè)=〔165①+(248-165)X①〕/2484 3 1當(dāng)f=125Hz時(shí)，(T4=〔0.20X165+(248-165)X0.01〕/248=0.136驗(yàn)算：兀=円X10A0.1ALpnALp=11.33dB>0dB(滿足)當(dāng)f=250Hz時(shí)，4=〔0.99X165+(248-165)X0.01〕/248=0.662驗(yàn)算：兀=碼X10q.1ALpnALp=18.21dB>3dB(滿足)當(dāng)f=500Hz時(shí)，4=〔0.61X165+(248-165)X0.01〕/248=0.409驗(yàn)算：%=a1X10q.1ALpnALp=16.12dB>9dB(滿足)當(dāng)f=1000Hz時(shí)，a4=(0.32X165+(248-165)X0.02)/248=0.220驗(yàn)算：a4=a1X10A0.1ALpnALp=10.41dB>10dB(滿足)當(dāng)f=2000Hz時(shí)，a4=(0.23X165+(248-165)X0.02)/248=0.163驗(yàn)算：a4=a1X10q.1ALpnALp=9.11dB>9dB(滿足)6）當(dāng)f=4000Hz時(shí)，（T4〔0.59X165+（248-165）X0.02〕248=0.400驗(yàn)算：「=聽(tīng)X10A0.lALp=ALp=13.01dB>13dB（滿足）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)0.200.990.610.320.230.592五合板至少要達(dá)到的面積m2——2.5328.52148.80164.15164.893五合板實(shí)際所用面積m21654處理后平均聲級(jí)系數(shù)a4——0.6620.4090.2200.1630.4005減噪量△L p ——18.2116.1210.419.1113.01六、吸聲材料的布置1、吸聲材料的布置原則1） 裝置吸聲材料時(shí)，盡可能使吸聲材料均勻分布，有利聲場(chǎng)的均勻。2） 要使吸聲材料充分發(fā)揮作用，應(yīng)將它布置在最容易接觸聲波和反射次數(shù)最多的表面上。3） —般在頂棚較底的房間，狹長(zhǎng)的走道，采用吸聲處理方法，選用吸聲系數(shù)大的材料或懸掛空間吸聲體，對(duì)降低噪聲的干擾效果很好。4） 觀眾廳的后墻，挑臺(tái)欄桿處，反射回來(lái)的聲音可能產(chǎn)生回聲干擾，常需在后墻的墻裙以上部位的墻面和挑臺(tái)欄桿處，布置高吸聲系數(shù)的材料。吸聲材料分散布置，比集中式布置有利于聲場(chǎng)擴(kuò)散和改善音質(zhì)條件?！惴块g兩相對(duì)墻面的總吸聲量應(yīng)盡量接近，有利于聲場(chǎng)擴(kuò)散。2、此次所用的吸聲材料主要布置在天花板上面、以及墻面上面。七、 消聲坑道因?yàn)楫?dāng)f=4000Hz時(shí)，采用吸聲材料也才剛剛滿足要求，所以為了使降噪效果更好，可以設(shè)置消聲坑道進(jìn)行噪聲的處理。消聲坑道采用的地下坑道，坑道壁用吸聲性好的磚砌成。把空壓機(jī)的進(jìn)氣管和消聲坑道連接，使空氣通過(guò)消聲坑道進(jìn)入空壓機(jī)。采用消聲坑道可使空壓機(jī)的進(jìn)氣噪聲大大降低，使用壽命也比一般消聲器長(zhǎng)。八、 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。參考文獻(xiàn)環(huán)境噪聲污染控制工程 高等教育出版社 洪宗