降噪范文10篇

时间:2023-04-07 11:35:22

降噪范文篇1

歌厅酒店等音响设备噪声(卡拉ok)扰民投诉,近年来有上升的趋势,特别是建立在居民区内的练歌房、酒店等使用的卡拉ok音响设备,发出很强的噪声,由于这类噪声频带宽、强度大,噪声穿透能力很强,且固体传声严重,干扰楼内居民的生活和休息。由于装修人员缺乏知识和经验,装修结构不合理,装修完了仍存在噪声扰民,给进一步治理带来一定困难。

本文对音响设备噪声的传播特点做了研究,并提出了从装修结构上防治噪声的措施,以供参考。

2音响设备噪声的传播特点

音响设备噪声一般都在90~108db,且频带较宽,但以低频声信号最强,常常是在远处听到低频声音,如打击乐器发出的声音等,那种低频的‘咚-咚-""声音非常令人烦脑。当声源在一楼,噪声能穿透建筑结构,使二楼噪声达到40~50db或更高。

我们在某歌厅实测噪声,结果如表1所示。从表1的数据可以看出音响设备噪声的衰减特性,噪声衰减很慢,每上一层楼,噪声衰减1db。

表1音响设备噪声的传播实测

测量点位置一楼声源二楼室内三楼室内四楼室内

噪声级db(a)90~106424140

现场实测表明,音响设备噪声在35db以下时,就很难听到歌声了。因此,35db就可以作为降噪量的依据,以声源噪声级100db计,建筑结构需要的隔声量和噪声衰减量应为65db左右,一般设计降噪量应按70db考虑。

音响设备噪声的传播途径有两个:一是空气传声,二是固体传声。通过空气介质的传播途径,依照材料的隔声量计算:

tl=20log(ωm/ρc)(1)式中:ω=2πf,振动圆频率:m—建筑构件面密度kg/m2;ρc—空气特性阻抗。

由公式(1)可知,在同等条件下(建筑构件面密度m,空气特阻抗ρc相同),若低频信号突出,既圆频率ω小时,材料的隔声量也小,这就是音响设备噪声“穿透力”强的原因。

有的装修顶棚面密度偏小,违背“质量定律”原则,使建筑构件隔声量低,如某歌厅的顶棚结构是:200mm玻璃棉+0.8mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。虽然隔声层数多,空气层较大,但顶棚总的面密度(不算建筑楼板)为22kg/m2,增加的隔声量不够,二楼噪声为44db,仍然超标。

歌厅酒店等音响噪声的传播特点及防治

音响设备噪声传播的另一个途径是固体传声。声波或声源可以激发建筑构件引起振动,以振动形式污染环境;或通过建筑构件产生“二次辐射声”所谓固体传声,以噪声形式污染环境。

固体传声目前还没有一个固定的计算方法,资料介绍,一般建筑构件的固体传声的衰减量,仅为0.02~0.2db/m。钢铁等金属构件的衰减更小,可以传播的更远。表2是常用材料的固体传声衰减量。

表2常用材料固体传声衰减量

材料铁砖混凝土木材

衰减量0.01~0.030.02~0.130.03~0.020.05~0.33

由表2的数据可知,噪声通过5m距离的混凝土墙,最大衰减量才1db。

音响设备和装修结构的振动和隔振对固体传振和固体传声也有影响,如音响设备的音箱,由于安置方法不当,与建筑结构有刚性连接,则会产生固体传振和传声。实测表明,有刚性连接时可以增加3~5db噪声级的传声效果或增加4~7db振动极的传振效果。

如某歌厅用轻质结构做间壁墙,经计算其固有频率为122hz,与声源发出的噪声主频率相近,产生共振,由于间壁墙与建筑结构没有隔振处理措施,墙的振动直接传给楼上,实测振动级为71db,而同样条件的房间用120砖墙间壁,振感明显降低,实测振动级为67db,两者相差4db。3音响设备噪声的防治

音响设备噪声的防治应当采取综合的治理措施。如加强管理,严把审批关;加强监督,促进治理;总结经验,推广先进治理技术等等。由于音响设备噪声的特殊性,本文主要研究音响设备噪声的治理技术。

音响设备噪声的治理技术,与一般机电设备不同。音响设备噪声不能从声源上治理,一般的声学治理技术如吸声、消声等也难于用上。此外,既要考虑振动和噪声的传播,又要考虑声场的音响效果。

音响设备噪声的治理主要从建筑结构上去考虑,尽量减低振动和噪声的传播。为此,我们结合现场的装修,进行了音响设备噪声治理的研究。有三个房间的装修情况分别如下:

1#房间的四壁是砖砌结构,墙面未做其他处理。顶棚的框架用橡胶隔振垫减振,顶棚的结构为:50mm苯板+650mm空气层+50mm玻璃棉+100mm岩棉+20mm的抹灰。

2#房间的四壁是轻钢结构,顶棚结构为:200mm玻璃棉+08mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。

3#房间的顶棚结构与2#房间相同,但四壁与棚内都充填有150mm珍珠岩。各房间的容积大体相当,为45m×6m×45m。

表3房间装修情况对比

房间号码1#2#3#

天棚面密度4322.525

墙面及处理情况砖砌,未处理轻钢,未处理砖砌,充填处理

测试用两台ss-100,频率40~16khz的音箱做为声源,放在三个房间里,音箱用橡胶隔振垫隔振。测试点在对应楼上的三个房间里,噪声级测点在房间中间,振动级测点在房间地面上。测试仪器用he5931公害振动噪声计,声源噪声级调到96~100db(平均98db),噪声值做本底修正,振动级是垂向值vlz。测试结果如表4所示。

表4隔声量实测结果db(a)

装修房间1#2#3#

楼上噪声级394337

房间隔声量656067

地面振动级61,267,860以下,无振感

从表3表4可以看出,房间的装修结构对音响设备噪声的传声和传振是有很大影响的。1#房间的顶棚采取了隔振,面密度也大,提高了房间的隔声量,比2#房间提高4db,振动级也较之降低66db。2#房间的墙是轻钢结构有共振和振动传导,影响了隔声和隔振的效果。

3#房间的装修结构,采取了顶棚内和墙面上大量填充珍珠岩,使面密度增大、同时吸声效果较好,因此,隔声和隔振的效果也好。

由于1#房间的墙壁没有做任何其他处理,还会受到声波的直接冲击,产生固体传声。3#房间的顶棚也没有减振措施等,因此,楼上噪声还没有达到35db(a)以下。但是现场听觉感到3#房间已经几乎听不到唱歌声了,居民是满意的。

4结论

(1)音响设备噪声低频成分严重,穿透能力强,歌厅,舞厅,饭店等的卡拉ok音响设备噪声,严重污染环境。

降噪范文篇2

1敏感点概况

村庄顿家川处路段为桥梁路段,桥梁跨过村庄一侧山沟.村庄房屋多为一层砖瓦结构,分布于路右并背对或侧对桥梁,与桥梁平行分布,距桥梁64~320m,房屋有2~3m高围墙,评价范围内居民93户400人左右.房屋与拟建公路的位置关系见图1.

2噪声影响预测

采用《环境影响评价技术导则声环境》(HJ/T2.4-2009)提出的公路(道路)交通噪声预测模式,即依据如式(1)、式(2)和式(3),分别对顿家川在公路建设的三个特征年2014年、2020年和2028年进行噪声影响预测,预测结果见表1.式(1)为不同车型产生的单车型噪声值;式(2)为各车型叠加后产生的交通噪声值;式(3)为噪声预测值和背景值叠加后产生的敏感点噪声影响值.中期夜间最大超标12.1dB,对临路前排居民正常生活影响较大,须采取声屏障降噪措施降低噪声环境影响.

3降噪措施分析

3.1降噪措施选择

(1)调整线路,彻底解决此处噪声问题.公路调整线位需要重新规划公路网,重新选择合适的地形地貌布设路线,消耗人力、财力巨大,且由于地形限制,不一定能找到合适的地形布设路线,可行性低.

(2)采取降噪路面.依据相关实验研究成果,对小汽车而言,车速在40~80km/h时,OGFC型降噪路面与普通的沥青砼路面相比,可降低噪声2~3dB(A)[1].降噪量小,难以满足降噪要求.顿家川位于中国北部的宁夏,冬季寒冷,使得路面孔隙内冰水结合处理困难,降低降噪效果,且路面较滑,安全系数降低[2],不推荐.

(3)通风隔声窗.公路所经地区为农村,房屋为土木结构或砖混结构,土木房屋窗户无统一规格,不适合安装通风隔声窗;砖混结构的房屋,一般墙体厚度为180mm,不适合安装隔声窗.且对于村庄部分房屋安装隔声窗,村民与施工单位容易引起不必要的纠纷.

(4)声屏障.声屏障目前为我国高速公路最常用的降噪方式,降噪效果好,容易施工,与居民房屋结构无关,不容易引起不必要的纠纷,且绿化美观后可以增加沿线绿化面积,改善周边环境,强化公路景观[3].

(5)转换房屋使用功能.居民习惯难以改变,且与部分地方居民的生活习俗可能引起冲突,可行性低,难以实施.

(6)环保搬迁.环保搬迁需要新增占地,需要考虑搬迁居民的生活基础设施,如村道、取水、取电等,还有搬迁后的土地承载力等,且沿线居民生活习惯难以改变,基本不可行.综合以上分析,此村庄宜采取声屏障降噪措施.

3.2降噪措施分析

依据《声屏障声学设计和测量规范(HJ/T90—2004)》绕射声衰计算公式(式(4))反推,理论上需要修建4m高声屏障[4].ΔLd=10lg3π(1-t2槡)4arctan(1-t)(1+t槡熿燀燄燅),t=40fδ3c≤110lg3π(t2槡-1)2ln(t+t2槡-[]1,t=40fδ3c>烅烄烆1(4)式中,f为声波频率,Hz;δ=a+b-d为声程差,a为声源至声屏障高度的距离,b为敏感点距声屏障高度的距离,d为声源至敏感点之间的距离,m;c为声速,m/s.理论上声屏障的高度须与实际情况进行进一步核实再做设计确定,否则容易产生不必要的资金浪费[5].以顿家川为例进行分析:(1)计算结果偏差,实际交通量远远小于设计交通量.环境影响评价计算交通量采取的是工程可行性研究报告里面所提的交通量,为了保证项目能够顺利上马,工程预算中交通量统一偏大,因此噪声计算结果也相对偏大.交通量应当依据固原现有福银高速公路交通量作参照类比,特别是宁夏相对落后地区,交通量增长速度慢.依据交通噪声计算公式,交通量降低1/2,噪声计算结果可降低3dB;不同车道上,如行车道与超车道上车辆行驶之间声音的折射、反射起到降噪效果见图2,简化为单一的线源则忽略了这部分降噪,导致计算结果偏大;高速公路防撞拦折射反射会起到一定的降噪效果,计算过程被忽略[6].图2不同车道间声音的折射反射Fig.2Refractionandreflectionofsoundbetweendifferentlanes(2)目前计算噪声结果为房屋窗外1m的噪声值,而非室内噪声值.农村砖混房屋窗户一般较小,墙壁吸声效果较强,房屋内噪声相对小一些,因此声屏障高度可适当降低.且声屏障过高弊端相对较多.①可使用寿命短,年久失修或人为破坏残渣影响交通安全.②影响距路较近居民的房屋通风和采光.③影响司机视觉效果,分散注意力,影响安全.图3顿家川实际噪声来源Fig.3TheactualnoisesourceofDunjiachuan④修建及维护费用高.在降噪效果达标的状况下,尽可能降低声屏障高度.依据顿家川实际情况见图3,公式计算点为房屋窗前1m处噪声值,而房屋受噪声来源为高于房屋4m处的桥面交通噪声,噪声辐射至房屋处方向为斜上方至下,对房屋的噪声影响被房顶所遮挡.修建声屏障后,噪声辐射路线更趋于垂直向下,房顶对噪声的遮挡效果将更加明显,因此房屋所受实际噪声小于预测结果噪声,按照常见的房屋遮挡削减3dB计算,噪声超标量为9.1dB,再依据式(4)反推,声屏障只需3m的高度即可满足村庄声环境质量要求.

降噪范文篇3

歌厅酒店等音响设备噪声(卡拉ok)扰民投诉,近年来有上升的趋势,特别是建立在居民区内的练歌房、酒店等使用的卡拉ok音响设备,发出很强的噪声,由于这类噪声频带宽、强度大,噪声穿透能力很强,且固体传声严重,干扰楼内居民的生活和休息。由于装修人员缺乏知识和经验,装修结构不合理,装修完了仍存在噪声扰民,给进一步治理带来一定困难。

本文对音响设备噪声的传播特点做了研究,并提出了从装修结构上防治噪声的措施,以供参考。

2音响设备噪声的传播特点

音响设备噪声一般都在90~108db,且频带较宽,但以低频声信号最强,常常是在远处听到低频声音,如打击乐器发出的声音等,那种低频的‘咚-咚-""声音非常令人烦脑。当声源在一楼,噪声能穿透建筑结构,使二楼噪声达到40~50db或更高。

我们在某歌厅实测噪声,结果如表1所示。从表1的数据可以看出音响设备噪声的衰减特性,噪声衰减很慢,每上一层楼,噪声衰减1db。

表1音响设备噪声的传播实测

测量点位置一楼声源二楼室内三楼室内四楼室内

噪声级db(a)90~106424140

现场实测表明,音响设备噪声在35db以下时,就很难听到歌声了。因此,35db就可以作为降噪量的依据,以声源噪声级100db计,建筑结构需要的隔声量和噪声衰减量应为65db左右,一般设计降噪量应按70db考虑。

音响设备噪声的传播途径有两个:一是空气传声,二是固体传声。通过空气介质的传播途径,依照材料的隔声量计算:

tl=20log(ωm/ρc)(1)式中:ω=2πf,振动圆频率:m—建筑构件面密度kg/m2;ρc—空气特性阻抗。

由公式(1)可知,在同等条件下(建筑构件面密度m,空气特阻抗ρc相同),若低频信号突出,既圆频率ω小时,材料的隔声量也小,这就是音响设备噪声“穿透力”强的原因。

有的装修顶棚面密度偏小,违背“质量定律”原则,使建筑构件隔声量低,如某歌厅的顶棚结构是:200mm玻璃棉+0.8mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。虽然隔声层数多,空气层较大,但顶棚总的面密度(不算建筑楼板)为22kg/m2,增加的隔声量不够,二楼噪声为44db,仍然超标。

歌厅酒店等音响噪声的传播特点及防治

音响设备噪声传播的另一个途径是固体传声。声波或声源可以激发建筑构件引起振动,以振动形式污染环境;或通过建筑构件产生“二次辐射声”所谓固体传声,以噪声形式污染环境。

固体传声目前还没有一个固定的计算方法,资料介绍,一般建筑构件的固体传声的衰减量,仅为0.02~0.2db/m。钢铁等金属构件的衰减更小,可以传播的更远。表2是常用材料的固体传声衰减量。

表2常用材料固体传声衰减量

材料铁砖混凝土木材

衰减量0.01~0.030.02~0.130.03~0.020.05~0.33

由表2的数据可知,噪声通过5m距离的混凝土墙,最大衰减量才1db。

音响设备和装修结构的振动和隔振对固体传振和固体传声也有影响,如音响设备的音箱,由于安置方法不当,与建筑结构有刚性连接,则会产生固体传振和传声。实测表明,有刚性连接时可以增加3~5db噪声级的传声效果或增加4~7db振动极的传振效果。

如某歌厅用轻质结构做间壁墙,经计算其固有频率为122hz,与声源发出的噪声主频率相近,产生共振,由于间壁墙与建筑结构没有隔振处理措施,墙的振动直接传给楼上,实测振动级为71db,而同样条件的房间用120砖墙间壁,振感明显降低,实测振动级为67db,两者相差4db。音响设备噪声的防治

音响设备噪声的防治应当采取综合的治理措施。如加强管理,严把审批关;加强监督,促进治理;总结经验,推广先进治理技术等等。由于音响设备噪声的特殊性,本文主要研究音响设备噪声的治理技术。

音响设备噪声的治理技术,与一般机电设备不同。音响设备噪声不能从声源上治理,一般的声学治理技术如吸声、消声等也难于用上。此外,既要考虑振动和噪声的传播,又要考虑声场的音响效果。

音响设备噪声的治理主要从建筑结构上去考虑,尽量减低振动和噪声的传播。为此,我们结合现场的装修,进行了音响设备噪声治理的研究。有三个房间的装修情况分别如下:

1#房间的四壁是砖砌结构,墙面未做其他处理。顶棚的框架用橡胶隔振垫减振,顶棚的结构为:50mm苯板+650mm空气层+50mm玻璃棉+100mm岩棉+20mm的抹灰。

2#房间的四壁是轻钢结构,顶棚结构为:200mm玻璃棉+08mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。

3#房间的顶棚结构与2#房间相同,但四壁与棚内都充填有150mm珍珠岩。各房间的容积大体相当,为45m×6m×45m。

表3房间装修情况对比

房间号码1#2#3#

天棚面密度4322.525

墙面及处理情况砖砌,未处理轻钢,未处理砖砌,充填处理

测试用两台ss-100,频率40~16khz的音箱做为声源,放在三个房间里,音箱用橡胶隔振垫隔振。测试点在对应楼上的三个房间里,噪声级测点在房间中间,振动级测点在房间地面上。测试仪器用he5931公害振动噪声计,声源噪声级调到96~100db(平均98db),噪声值做本底修正,振动级是垂向值vlz。测试结果如表4所示。

表4隔声量实测结果db(a)

装修房间1#2#3#

楼上噪声级394337

房间隔声量656067

地面振动级61,267,860以下,无振感

从表3表4可以看出,房间的装修结构对音响设备噪声的传声和传振是有很大影响的。1#房间的顶棚采取了隔振,面密度也大,提高了房间的隔声量,比2#房间提高4db,振动级也较之降低66db。2#房间的墙是轻钢结构有共振和振动传导,影响了隔声和隔振的效果。

3#房间的装修结构,采取了顶棚内和墙面上大量填充珍珠岩,使面密度增大、同时吸声效果较好,因此,隔声和隔振的效果也好。

由于1#房间的墙壁没有做任何其他处理,还会受到声波的直接冲击,产生固体传声。3#房间的顶棚也没有减振措施等,因此,楼上噪声还没有达到35db(a)以下。但是现场听觉感到3#房间已经几乎听不到唱歌声了,居民是满意的。

4结论

(1)音响设备噪声低频成分严重,穿透能力强,歌厅,舞厅,饭店等的卡拉ok音响设备噪声,严重污染环境。

降噪范文篇4

关键词:减振降噪;机械设计;应用分析

噪声污染是世界上三大污染之一,与大气污染、水污染一样严重影响人们的身心健康。随着经济技术的不断发展,工业生产、建筑施工等方面也越来越趋向于机械化、集约化。在生活生产中,机械设备被广泛运用,机械运行过程不可避免地会产生机械噪声,进而形成一定的噪声污染问题。减少和消除运行的机械设备所产生的噪声一直以来是人们关注的焦点问题。在工程方面,控制运行机械所产生的噪声的方式主要有噪声源的控制和噪声传播途径的控制。在生活中,控制噪声采取的方式主要有消声、隔声、吸声等方式,在一定程度上可以消除机械设备在运行过程中所产生的噪音。

1噪声的来源和分类

根据机械的噪声源的不同,可以将噪声划分为空气动力性噪声和机械性噪声[1]。空气动力性噪声主要是由高速气流、不稳定气流等气流与物体之间相互作用而产生的,包括燃烧噪声、喷射噪声、旋转噪声等。机械性噪声主要是因为固体的震动而产生的,在机械运行的过程中,由于机械设备零件之间的碰撞、旋转、震动导致噪声的产生。这类噪声包括齿轮噪声、周期性作用力激发的噪声、构噪声、摩擦噪声、轴承噪声、结转动系统的振动噪声、电磁噪声等。

2在机械设计中噪声源的控制方式

要降低机械运行的噪声,首先就应该考虑构建机械设备本身的材料因素,因为不同材料的内阻尼性能都有所不同[2]。内阻尼性能表示一种材料受到激振力的作用时,内部分子消耗吸收能量和抑制构件振动的能力大小。选取合适的内阻尼性能,能够有效地避免噪声的产生。所以,在机械设计的过程中,不但要注重材料中的工艺性能、力学性能、化学性能、物理性能等方面,更应该考虑内阻尼性能。材料的内阻尼较小,消耗振动的能量就少,在激振力的作用下,容易使材料的构件表面产生很大的噪声,例如铝、铁、铜等金属材料。材料的内阻尼较大,在激振力的作用下,内部分子会将振动能量转化为热能消耗掉,以达到降噪的效果,例如合金、高分子材料等。所以,在机械设备的齿轮设计上,可以根据转速要求、旋转强度等实际情况,适当地运用非金属材料、合金材料、高分子材料等来生产机械的齿轮。可见,机械的组成材料对于机械运行所产生的噪声因素有着决定性的作用,选取好的内阻尼性能材料来构建机械设备,能从噪声源处消除噪声的产生。结构噪声不是存在于空气中,而是辐射源通过机械设备本身的机械结构而产生的一种噪声。这种噪声普遍存在于机械运行过程中,对机械使用性能有着很大的影响,甚至导致机械内部结构损害,缩短机械使用的年限。齿轮箱等封闭壳体的机械和以振动为主要工作方式的振动筛,结构振动辐射声占总声能比例的90%~95%。在机械设计的过程中,要达 到降噪效果,必须要注重优化结构,从结构上消除噪声源。结构噪声的产生主要是由齿轮噪声、振动筛噪声、电磁噪声、液压泵与管路噪声、进排气噪声等部分产生。齿轮噪声是由于齿轮组之间进行碰撞和摩擦导致齿轮体震动而形成的一种噪声。针对齿轮噪声可以采取斜齿轮或人字齿轮代替直齿轮,使齿轮间的力传递均匀,减少冲击载荷,从而达到降噪的效果;或者,减少压力角来降低噪声;或者,设计合适的齿侧间隙,对齿轮进行修齿;或者,在机械运行时使用润滑剂保证齿轮的运行;或者,选取适当的材料来构建齿轮,例如内阻尼性能较好的合金、高分子材料等。针对振动筛噪声,可以在机械设备上安装相应的减振器或者改变轴承滚动体的结构来降低噪声[3]。具体来说,就是在轴承与筛体之间安装一组减振器,能够有效地保证振动机正常工作,降低机体的高频响应,从而达到降噪的效果。电磁噪声是由于电磁力的不平衡而产生的机械振动,例如大型电动机、变频器、变压器都能产生电磁噪声。直流电动机和同步交流电动机产生的电磁噪声是一样的,可以改变气隙间距或者改变斜槽转子来减少电磁噪声。交流异步电动机电磁噪声的解决方式,可以闭口齿槽来消除高次谐波,也可以采用斜槽转子来削弱高次谐波,还可以降低气隙磁密,减小由基波磁通和定子转子各高次谐波的磁势幅值来减小径向作用力。振动是产生噪声的必然结果,但在工程实际中,振动是不可避免,因而可以针对工程的实际情况采用隔振技术。隔振技术是工程实践中除声降噪比较常见的方式,是指设计者在振动源与地基或需要防振的物体之间,用弹性元件和阻尼件进行连接,隔绝或减弱振动的方法来达到降噪效果。弹簧振子与阻尼器共同起到隔离和衰减振动的作用,使得系统输出的振动濒率大为降低,以达到隔离振动的目的。

3结语

随着科学技术的发展,机械在工程实践中的运用越来越普及,因其运行而产生的噪声污染越来越受到人们的关注。机械噪声不但影响机械本身的使用性能和使用年限,同时也会影响人体健康和社会环境。因而,对于机械噪声减振降噪的研究一直备受人们的关注。消除或降低机械噪声的方式可以从机械设计入手,从材料选取、机械结构优化、隔振技术等方面实施,达到机械运行的正常化和绿色化发展。

作者:杨磊 单位:郑州飞机装备有限责任公司

参考文献:

[1]姜子豪,李浩,阚江明.减振降噪在机械设计中的应用[J].森林工程,2013,5(12):55-59;63.

降噪范文篇5

关键词:减振技术;机械设计;噪声污染

随着科学技术的不断发展,我国机械设计领域的发展进程不断加快,已成为当前推动我国社会经济增长的重要力量[1]。但是,现阶段我国机械设计中仍存在一些问题,特别是机械设备运行时的噪音已成为当前机械设计中亟待解决的重要问题,如若不能对其进行合理控制,会对机械设备的实际应用造成直接影响。要想从根源上解决上述问题,就必须要在机械设计中应用减振降噪技术。

1机械设备噪音控制方法

如若实现机械设备控制,可以从根源解决噪音问题,现阶段,我国较为常见的机械设备噪音控制方式有以下几种。首先,科学选择机械材料。相关实践表明,设备材料中的内阻尼性能是机械设备运行过程中出现噪音的主要原因。机械材料的内阻尼性能会对其运行过程中的噪音情况造成直接影响,所以相关工作人员在实际设计过程中必须要合理选择内阻尼性能较高的材料。在机械设备中应用阻尼性能较高的材料不仅能有效吸收机械设备运行过程中的振动能量,还能有效降低机械设备中振动能量的产生,进而更好地实现降低噪音的目的。除此之外,在机械设备运行过程中,相关工作人员应对当前机械设备的激振力进行合理控制,如当前机械设备的激振力较高,会对机械设备的整体结构造成直接影响,导致激振力传播于机械设备表面,形成噪音。如若当前机械设备材料阻尼性能较好,就可有效提升该机械设备的抗振效果,缩小激振力传播范围,进而实现控制噪音的最初目的。其次,可对当前机械设备机构进行优化。许多机械设备是靠齿轮进行动力传递的,齿轮的啮合是机械设备运行出现噪音的主要原因。在机械设备运行过程中,一些齿轮会或多或少地出现振动情况,如果不能对其进行控制,会导致当前齿轮整体出现振动。当齿轮转动速度达到某一特定值时,不光是齿轮,机械设备中的震动频率、固有频率也都会发生直接变化,成为噪音形成的催化剂。要想解决上述问题,可以将以下两个方面作为入手点:第一,更换机械设备中的齿轮,将斜齿轮代替直齿轮,进而有效保障齿轮平稳运行,降低振动出现几率;第二,在提升机械设备负载能力的同时,降低当前机械设备的受力。

2减振降噪技术在机械设计中的应用

2.1隔音技术在机械设计中的应用。隔音技术简单来说就是以隔音材料或某种材料中的隔音性能实现噪音阻隔。一般情况下,要想达到理想噪音处理效果,就必须要将吸音技术与隔音技术进行整合应用。比如,可以选取复合材料的隔音套安装在机械设备的筒体上,与其他材料相比,复合材料的耐热性、阻尼性相对较强。一般情况下,机械在运行过程中均会产生不同程度的振动,而后会产生运动热量,这时由于隔音套阻尼性较强就可有效阻碍噪音的传播,进而有效降低机械设备噪音。除此之外,还可采用隔音罩来进行噪音控制,可以将机械设备中一些出现噪音频率较高的部位进行有效隔离,使其在一个相对封闭的环境下运行,进而有效降低噪音传播速度。除此之外,隔音屏对阻碍噪音传播也有明显积极作用,一般情况下,隔音屏主要分为活动式和固定式两种,在实际应用时,可以依照当前需求进行选择。隔音屏主要是依靠阻挡噪声源来实现降噪,在此过程中压制噪音传播速度,实现降低噪音的目的。2.2消声装置在机械设计中的应用。消声装置主要是利用消声设备来实现噪音阻隔的目的,不仅如此,还会对噪音进行一定的声波干扰,此方式可有效控制噪音传播。现阶段,大部分消音装置以消声器为主,该设备主要是对空气流动性较强的噪音进行有效阻隔[2]。比如,空气流动性较强噪音在传播过程中,消声器对其进行有效处理后,使得气流顺利通过,还可有效降低噪音传播。究其原因,主要是由于消声装置中的进气口、排气孔、消声管道同时作用,进而实现了噪音阻隔,降低了机械设备中噪音的传播速度。但是,如果当前机械设备中的噪音属性为电磁噪音,则消声装置无法实现噪音阻隔。2.3隔振技术在机械设计中的应用。观察运行中的机械设备不难发现,振动是引起噪音的主要原因。所以要想完全消除噪音,就必须要降低机械设备在运行过程中的振动幅度。相关实验表明,在机械设计过程中应用隔振技术可有效降低振动幅度。比如,在机械设计过程中,应对当前机械设备的振动源进行有效隔振,可以连接阻尼件与振动元件,进而有效降低因振动而出现的噪音分贝。一般情况下,隔振技术分为主动隔振与被动隔振两种。主动隔振简单来说就是通过隔离振动源与支撑振动源的原件实现振动阻隔,而被动隔振主要是通过隔离振动源及容易发生振动的物体来实现振动阻隔,但不管何种隔振方式,都可以实现阻隔振动的最初目的。通常情况下,弹簧以及阻尼器是构成隔振系统的主要部分,当噪音传输到隔振系统时,弹簧及阻尼器会隔离振动源,有效降低振动频率,进而实现降振目的。

3结束语

总而言之,随着机械技术的不断发展,人们对机械设计质量也提出了更高要求。

本文通过对减振降噪技术在机械设计中的应用发现,加大减振降噪技术的研究力度,可有效降低机械运行过程中产生噪音,有效提升机械设备应用质量。

参考文献:

[1]张一博.探讨工程机械减振降噪的关键技术创新[J].科学技术创新,2018(22):180~181.

降噪范文篇6

【关键词】工业建筑;隔声降噪;锅炉房

1引言

在生活生产过程中,经常存在一些让人感到烦躁的,或对接收者产生干扰、有害其健康的声音,即噪音。城市噪声按来源主要分为交通、工厂、施工和生活噪声等。建在居住区中的锅炉房、泵房等工业建筑,如果其噪声平均声压级超过65dB,就容易引起附近居民的强烈不满。因此,采取有效措施进行噪声控制,对构建和谐社区有重要意义。

2工业建筑噪声问题

根据GB3096-2008《声环境质量标准》规定,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0类~4类,五种类型。其中与其他建筑合建的锅炉房属于2类声环境功能区。单独建造的锅炉房为3类声环境功能区。其中,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[1]。2.1噪声的危害。根据《国家污染物环境健康风险名录—物理分册》的数据,噪声大于90dB时能造成临时性听阈偏移,大于140dB时能造成耳急性外伤。最新研究表明:噪声能引起心血管系统等多种疾病;噪声对人的正常生活有影响;噪声>45dB(A)影响人睡眠,>55dB(A)引起人烦恼,>75dB(A)使人讨厌:噪声降低劳动生产率,还能损坏建筑物[2]。所以,降低噪声,减小干扰,意义重大。2.2工业企业噪声控制设计限值。工业企业内各类工作场所噪声限值应符合表1的规定:

3工业建筑隔声降噪措施

隔声降噪设计非常重要,这里提出一些隔声降噪的具体措施和方法。3.1隔声降噪设计的重要性。隔声设计主要包括民用建筑隔声设计与工业建筑隔声设计两方面。民用建筑隔声设计主要隔离外来噪声的干扰。工业建筑隔声设计的重点是控制自身噪声源向外辐射噪声。但在实际设计过程中往往对隔声减振缺少详细的设计及说明,待项目建成后常常存在共振、噪声过大等问题。既对使用者造成困扰,又对附近居民造成干扰。3.2工业建筑隔声降噪措施。合理的场地选址、合理规划设计以及做好动静分区对隔声降噪有很重要的作用。但受场地限制、功能布局限制,需要贴临其他建筑时,可通过墙体隔声、楼板隔声、管道及设备隔振、门窗隔声、墙体吊顶吸声等措施降低噪声的传播。

4锅炉房隔声降噪防治措施

对于新建锅炉房,从规划初期,就应该考虑降噪问题,要合理选址,合理布置建筑物、构筑物。对已存在锅炉房内部设备、建筑构件进行隔声降噪分析,找到隔声降噪的高效处理措施,通过对墙体、楼板、门窗、设备、管道等构件的合理设计,提高锅炉房本体的隔声降噪能力,减少内部设备噪音对周围环境的影响。4.1厂址选址及总平面设计。城镇供热工程选址原则,宜位于居住区和主要环境保护区全年最小频率风向的上风侧;季节运行的供热厂,宜位于运行季节最大频率风向的下风侧[4]。在厂区设计时,工业企业内的主要噪声源宜相对集中,并宜远离厂内外要求安静的区域。主要噪声源及生产车间周围,宜布置对噪声不敏感的、高大的、朝向有利于隔声的建筑物、构筑物。在高噪声区与低噪声区之间,宜布置仓库、料场等。4.2内部合理设计可有效降低噪声。锅炉房及其附属用房,如泵房、除尘间、脱硫间等功能房间,设备运转会产生噪音。设计时应功能分区明确,“噪”“静”分离。较大噪音房间尽量远离办公用房、宿舍等对降噪要求较高房间。噪声控制应符合国家标准。避免噪声对周围环境及建筑内部正常使用造成影响。4.3设备、管道隔振。锅炉房内管道和一些泵、风机等设备,运行过程中会产生噪音及振动。因此应对管道和设备采取相应的有效隔振消音措施。一般采取如下措施:1)管线上阀门宜选用低噪声产品;2)管道与振动强烈的设备连接处,应采用柔性连接;3)辐射强噪声的管道,宜布置在地下或采取隔声、消声处理措施;4)设备选型,宜选用噪声较低、振动较小的设备。管道穿墙的位置、设备基座、管道连接处等是容易产生共振部分,应采用合理的隔振措施。隔振材料宜选用定型的专用产品,并按其技术资料计算各项参数。宜采用等荷载与对称方式的支撑原则,确定支承点的位置与分布。对质量不均匀系统,可采用附加质量块的方法来调整。支承点一般不少于4个[5]。4.4墙体隔声与吸声降噪。在锅炉房设计中,噪音大的房间与会议室、办公室等房间不得不贴临时,需采用满足要求的隔声墙体砌筑。分隔墙一般采用混凝土墙、实心砖墙、隔声性能较高的石膏板等高密度隔墙。如毗邻的甲乙两个房间,房间乙有噪声源,采用高性能隔声材料,透过分户墙传到房间甲的噪声源可以大幅度降低。但在工程实践中,往往容易忽略对墙体隔声性能的要求,常采用空心砌块等隔声性能无法满足要求的材料砌筑,给使用者带来很大困扰。锅炉房内部人员听到的不只是设备运转直接发出的声音,还有大量的从各个界面反射来的混响声。如果在墙面或顶棚上饰以吸声材料、吸声结构,或在空间悬挂吸声板、吸声体,混响声就会被吸收掉,室内的噪声级也就相应降低。这种控制噪声的方法称作“吸声减噪”[6]。这种方法不能降低直达声,但却能有效降低反射声。通过吸声降噪处理,可以使房间室内声压级降低6dB~10dB,能有效改善室内的听觉效果,提高人的舒适性。吸声材料有如下主要作用:1)缩短或调整室内的混响时间、控制反射声、消除回声;2)降低室内噪声级;3)作为隔声结构内衬材料,提高构件隔声量。吸声材料可以改善室内的听觉效果,但单独使用很难提高墙体的隔声值。因此,将墙体隔声与吸声降噪共同考虑,可起到良好效果。4.5楼板隔声降噪。楼板的隔声包括对撞击声和空气声两种声的隔绝。常规设计中钢筋混凝土楼板对空气传播声隔声效果可以满足规范要求。但对隔绝撞击声效果不佳,应在地面上铺地毯、橡胶板或在楼板与铺装面层之间设减震隔声板、减震垫等构造做法,降低撞击声隔声量。四周与墙交界处用同样减振垫板将上部面层与墙体隔开,以保证良好的隔声效果。4.6门窗隔声降噪。相比隔墙,门窗的隔声量很小,因此门窗的隔声设计对整体隔声效果有重要意义。噪声源可根据其特点及人所感受程度,划分为低频、中低频、中频、中高频、高频。由于中低频波长较长,所以其传播距离及穿透能力较强。通常墙体、门窗漏声主要是低频的。工业和交通噪声基本都属于中低频噪声,因此在锅炉房设计中,隔声窗设计要提高低频隔声量。隔声窗有内墙隔声窗及外墙隔声窗两种。内墙隔声窗常用于有人员值班的控制室的观察窗、锅炉房内的实验室等房间,但用于锅炉间的观察窗还应满足抗爆要求。外墙隔声窗隔声性能虽不如实体外墙,但是要优于普通外窗。所以,周围环境对噪声有严格要求时,建议采用隔声窗。窗的隔声性能除与玻璃的厚度、层数、玻璃的间距有关外,还与其构造、窗扇的密封程度有关。安装也是重要环节。锅炉房内的隔声门可根据材质分为木质和钢质两大类。门内部的填充材料一般为玻璃纤维或岩棉制品,根据隔声量和防火要求确定材料厚度及种类。4.7小结。通过以上对锅炉房隔声降噪的措施分析,得出以下结论:1)应合理选址,合理布置建筑物、构筑物;2)存在振动的机电设备与其基础之间应设置隔振器;设备与管道连接应采用柔性接头,管线支承宜采用弹性支、吊架;3)内墙和顶棚应采取吸声降噪措施;4)锅炉房外门及锅炉房内有噪声房间应采用隔声门;5)非独立锅炉房的墙、楼板、隔声门窗的隔声量,应不小于35dB(A)。这几方面措施可有效降低锅炉房的噪声危害,减少锅炉房对外的噪音干扰。

5结语

锅炉房隔声降噪水平,是衡量未来锅炉房建设、提升锅炉房设计水平、保证锅炉房周围“低噪声、无噪声”良好声学环境的重要指标之一。采取良好的隔声降噪措施,将为锅炉房内员工和四周近邻提供更加舒适和健康的生活和居住环境。

参考文献

[1]GB3096-2008声环境质量标准.

[2]国家污染物环境健康风险名录—物理分册.中国环境出版社,2012,9.

[3]GB/T50087-2013工业企业噪声控制设计规范.

[4]建筑设计资料集.中国建筑工业出版社,2017,9.[5]08J931建筑隔声与吸声构造.

降噪范文篇7

风洞是空气动力学研究和试验中最广泛使用的设施,可为航空、航天、汽车及大气环境评价等应用领域提供服务。目前,国内外均已有较为成熟的风洞试验设备,未来还有日益发展的趋势,因此,在设计该类工业厂房时,一定要采取科学合理的设计措施控制风洞试验时产生的噪声和大气污染。本文是针对风洞试验工业厂房开展的工艺设计措施的分析研究,期望为我国同类工业厂房设计提供参考。

2噪声和大气污染的来源

2.1空气动力性噪声来源。风洞设备在试验运行时,将产生噪声和大气污染。根据空气动力学原理,风洞试验运转时,高压气流将经过启动阀、节流阀,气流突然变化,局部气流将形成漩涡分离引起气体分子无规则的剧烈振荡,此时会产生强噪声;当气流遇到变径管道,气流的流速与压力发生改变,由于管道尺寸剧变(如喷管、喉道),而气流又在试验段遇到模型,噪声将进一步加强。将统计,风洞试验这种来源于高速气流沿管道内壁流动、边界层内气流黏性摩擦、速度变化会产生空气动力性噪声瞬时噪声可达到120dB以上[1]。2.2机械性噪声来源。风洞试验相关设备是一套多学科庞大复杂的试验系统,需要配套冷却水、供气和供配电等多系统共同使用运行试验,因此,风洞试验还将产生电机运转以及机件的撞击摩擦等机械性噪声。2.3大气污染来源。为模拟试验用环境条件,大气在短时间会发生不同尺度的不规则运动,与前述空气动力性噪声产生的原理类似,大气将在湍流的混合作用下随着空气动力性流动过程逐渐分散排放氮氧化合物等大气污染物。

3工艺设计原则

风洞试验厂房在满足科研试验基本需求前提下,需遵循建筑、结构、给排水、暖通、电气、消防、环保、卫生和劳动安全等各专业国家有关标准规范、法律法规,还需要考虑下列工艺设计原则。1)采用“集中型”布置原则。将风洞试验平台与其附属配套的冷却水系统、供气系统、供配电系统等尽量布置在同一个厂房中,如有不同试验平台,可以统筹共用同一套附属配套系统,通过阀门及开关设备进行运行工位的切换,同时,控制系统进行连锁保护,可以减少管线敷设长度、提高供气供电供水可靠性,节约建设成本。2)从声源角度控制噪声原则。优先选择已经过降噪隔声设计的风洞试验平台和高压水泵等机电设备,减少机械性噪声;在厂房设计中,将风洞试验平台布置在隔音罩或隔音间中,试验平台所在的主厂房与其他配套房间设置钢筋混凝土墙,工作人员在辅助房间对风洞试验进行控制,最大限度地保障人员职业健康和安全。3)从传播途径角度控制噪声[2]和大气污染原则。由空气动力学原理来看,风洞试验厂房中的噪声和大气污染是难以从根源消除的,需要从传播途径入手,采用合理的降噪减排措施,如设计隔音通道、绿化带等,延长传播路径,减弱噪声传递。4)有组织的设置噪声和废气排出路径。由于一般最强的噪声产生于排气口,大量气流突然出口,与静止的大气分子将发生剧烈碰撞,同时,试验气体在高温下反应产生的氮氧化物废气也需要从排气口导出,因此,有组织的设置噪声和废气排出路径非常必要。在与大气连接的最终排气口设置合适风洞试验类型的消音器和脱销装置,利用物理或化学方法处理后,然后再将达到当地环保标准噪音波和废气有组织地排放到大气中。5)采用先进的隔音降噪材料原则。风洞试验平台及配套高压水泵等机械性噪声源设备应设有隔音降噪措施,设备底部建议安装弹簧减振器、橡胶减振垫,在厂房试验间墙壁和顶部铺设玻璃棉、泡沫塑料、隔音棉、隔音板等防火隔音降噪材料,吸收噪声,减少噪声传递。

4可行性设计案例

4.1总平面布置。将电弧风洞主厂房、整流站、设备间、消声通道、水电气辅助用房及配套功能用房等相关设备和设施整合到一个厂房内,以减少厂房占地面积,便于集中采取环保治理措施和通排风措施;厂房东侧设有为冷却水系统提供水源的全地下封闭构筑物,通过工艺套管与主厂房地下设备间相连。4.2工艺平面布置。主厂房分为地上地下两层,地上由3个电弧风洞试验间组成,地下为设备间,布置给地上3个电弧风洞试验平台共用1套的水电气配套设施及管路;主厂房西侧布置整流站,与现有整流站并联提供大功率直流用电;辅楼为地上2层,主要布置高低压配电室、中控室及配套工艺用房。4.3降噪减排设计措施。降噪减排设计中,可采取以下措施:(1)厂房试验间外墙做法为300mm钢筋混凝土墙+100mm岩棉+200mm隔墙+20mm抹灰(由外到内),屋面做法为20mm憎水膨珠砂浆+7mm防水卷材+15mmDS砂浆+80mm保温砂浆+70mm混凝土+0.2mm聚乙烯薄膜+16mm橡胶颗粒板+150mm钢筋混凝土屋面板(由上到内下);(2)三类电弧风洞试验均在各自设置的隔声量不低于40dB密封隔声舱中进行,各舱内设有排气口,通向厂房北侧双层消声通道(噪声传播路径延长到2倍),出口连接消声塔,双层消音通道和出口消音塔内均需安装消声材料;(3)试验高温产生的氮氧化物通过消声通道出口处布置的脱硝装置进行净化处理,并通过15m高排气筒集中排放;(4)主厂房3个风洞试验间墙面及顶层设置吸声材料,用于吸收试验间内的声能,避免噪声在房间内多次反射,每个试验间设置隔声量不低于40dB的双层隔声门,用于试验室人员和设备的进出,同时设备运行时能够隔离设备噪声;(5)地下设备间东南角高低压水泵安装时设置减振基础;(6)主厂房外墙、主厂房与整流站、主厂房与辅楼以及消声通道等穿墙管线部位属于噪声直接暴露点,管道安装后,需使管外皮与墙体之间预留至少150mm空间方形或圆形孔墙洞,待管线安装后,再对孔洞进行隔声封堵、管道隔声包扎等隔声措施处理。4.4环境保护与劳动安全卫生评价。该电弧风洞试验厂房可行性设计遵循了国家现行的法律、法规和规章及标准规范,在工艺、建筑和结构专业采用了降噪减排措施,平面布置合理,环境保护、职业安全和职业卫生评价经第三方机构评价结论均为可行。

5结论及建议

综上所述,通过风洞试验研究配套建设的风洞试验厂房需要采取科学合理的工程设计措施,控制风洞试验时产生的噪声和大气污染,期望文中总结的风洞试验厂房工艺设计原则和某电弧风洞厂房可行性设计案例能够为我国日后同类工业厂房设计提供参考。建议风洞试验厂房设置专项安全管理责任制,在厂房运行使用维护时,严格遵照各项安全生产操作规程,配置职业病防护用品,以人为本,有效落实我国劳动生产法和职业病防治法等国家相关法律法规,在满足科研生产的同时有效保障人员职业卫生和安全。

【参考文献】

【1】龚卫斌.降低跨、超声速风洞噪声的方法[J].气动实验与测量控制,1993(12):28-33.

降噪范文篇8

柴油发电机组的主要噪声源均为柴油机产生,包括排气噪声、机械噪声和燃烧噪声、冷却风扇和排风噪声、进风噪声、发电机噪声、地基振动的传递所产生的噪声等:

1、排气噪声。排气噪声是一种高温、高速的脉动性气流噪声,是发动机噪声中能量最大的一种,其噪声可达100db以上,是发动机总噪声中最主要的组成部分。发电机工作时产生的排气噪声通过简易排气管(发电机组原配排气管)直接排出,并且随气流速度增加,噪声频率也显著提高,这样对邻近居民的生活,工作造成严重的影响。

2、机械噪声和燃烧噪声。机械噪声主要是发动机各运动部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的。它具有噪声传播远、衰减少的特点。燃烧噪声是柴油在燃烧过程中产生的结构震动和噪声。

3、冷却风扇和排风噪声。机组风扇噪声是由涡流噪声、旋转噪声以及机械噪声组成。排风噪声、气流噪声、风扇噪声、机械噪声会通过排风的通道传播出去,从而对环境造成噪声污染。

4、进风噪声。进风通道的作用是:保证发动机的正常工作以及给机组本身创造良好的散热条件。机组的进风通道必须能够使进风顺畅进入机房,但同时机组的机械噪声、气流噪声也会通过这个进风通道辐射到机房外面。

5、地基振动的传递噪声。柴油机强烈的机械振动可通过地基远距离传播到室外各处然后通过地面再幅射噪声。

柴油发电机房降噪处理的原则是在确保柴油发电机组通风条件即不降低输出功率的前提下,采用高效吸音材料和降噪消声装置对进、排风通道和排气系统进行降噪处理,使之噪声排放达到国家标准(85db(a))。

发电机降噪最根本的办法是从声源着手,采用一些常规的降低噪声的技术;如消声器、隔声、吸声、隔振等乃是最有效的办法。

1、降低排气噪声。排气噪声是机组最主要的噪声源,其特点是噪声级高,排气速度快,治理难度大。采用特制的阻抗型复合式的消声器,一般可使排气噪声降低40-60db(a)。

2、降低轴流风机噪声。降低发电机组冷却风机噪声时,必须考虑两个问题,一是排气通道所允许的压力损失。二是要求的消声量。针对上述两点,可选用阻性片式消声器。

3、机房的隔声、吸声处理和机组隔振转(1)、机房隔声。机组的排气噪声和冷却风机噪声降低之后,剩下来的主要噪声源是柴油机机械噪声和燃烧噪声。采用的方法是除必要的与观察室相连接的内墙观察窗之外,其余窗户均除去,所有孔、洞要密实封堵,砖墙墙体的隔声量要求要40db(a)以上。机房门窗采用防火隔声门窗。

(2)、进风和排风。机房隔声处理之后,要解决机房内通风散热问题。进风口应与发电机组、排风口设置在同一直线上。进风口应配以阻性片式消声器,由于进风口压力损失亦在容许范围之内,可以使机房内进出风量自然达到平衡,通风散热效果明显。

(3)、吸声处理。机房内除地面外的五个壁面可作吸声处理,根据发电机组的频谱特性采用穿孔板共振吸声结构。

(4)、室内空气的交流,机房的良好隔声,会使闭式水冷发电机组停机时机房内的空气得不到对流,房内的高温亦不能及时降下来,可采用低噪声轴流风机,再配上阻性片式消声器就可以解决问题。

降噪范文篇9

柴油发电机组的主要噪声源均为柴油机产生,包括排气噪声、机械噪声和燃烧噪声、冷却风扇和排风噪声、进风噪声、发电机噪声、地基振动的传递所产生的噪声等:

1、排气噪声。排气噪声是一种高温、高速的脉动性气流噪声,是发动机噪声中能量最大的一种,其噪声可达100db以上,是发动机总噪声中最主要的组成部分。发电机工作时产生的排气噪声通过简易排气管(发电机组原配排气管)直接排出,并且随气流速度增加,噪声频率也显著提高,这样对邻近居民的生活,工作造成严重的影响。

2、机械噪声和燃烧噪声。机械噪声主要是发动机各运动部件在运转过程中受气体压力和运动惯性力的周期变化所引起的震动或相互冲击而产生的。它具有噪声传播远、衰减少的特点。燃烧噪声是柴油在燃烧过程中产生的结构震动和噪声。

3、冷却风扇和排风噪声。机组风扇噪声是由涡流噪声、旋转噪声以及机械噪声组成。排风噪声、气流噪声、风扇噪声、机械噪声会通过排风的通道传播出去,从而对环境造成噪声污染。

4、进风噪声。进风通道的作用是:保证发动机的正常工作以及给机组本身创造良好的散热条件。机组的进风通道必须能够使进风顺畅进入机房,但同时机组的机械噪声、气流噪声也会通过这个进风通道辐射到机房外面。

5、地基振动的传递噪声。柴油机强烈的机械振动可通过地基远距离传播到室外各处然后通过地面再幅射噪声。

柴油发电机房降噪处理的原则是在确保柴油发电机组通风条件即不降低输出功率的前提下,采用高效吸音材料和降噪消声装置对进、排风通道和排气系统进行降噪处理,使之噪声排放达到国家标准(85db(a))。

发电机降噪最根本的办法是从声源着手,采用一些常规的降低噪声的技术;如消声器、隔声、吸声、隔振等乃是最有效的办法。

1、降低排气噪声。排气噪声是机组最主要的噪声源,其特点是噪声级高,排气速度快,治理难度大。采用特制的阻抗型复合式的消声器,一般可使排气噪声降低40-60db(a)。

2、降低轴流风机噪声。降低发电机组冷却风机噪声时,必须考虑两个问题,一是排气通道所允许的压力损失。二是要求的消声量。针对上述两点,可选用阻性片式消声器。

3、机房的隔声、吸声处理和机组隔振(1)、机房隔声。机组的排气噪声和冷却风机噪声降低之后,剩下来的主要噪声源是柴油机机械噪声和燃烧噪声。采用的方法是除必要的与观察室相连接的内墙观察窗之外,其余窗户均除去,所有孔、洞要密实封堵,砖墙墙体的隔声量要求要40db(a)以上。机房门窗采用防火隔声门窗。

(2)、进风和排风。机房隔声处理之后,要解决机房内通风散热问题。进风口应与发电机组、排风口设置在同一直线上。进风口应配以阻性片式消声器,由于进风口压力损失亦在容许范围之内,可以使机房内进出风量自然达到平衡,通风散热效果明显。

(3)、吸声处理。机房内除地面外的五个壁面可作吸声处理,根据发电机组的频谱特性采用穿孔板共振吸声结构。

(4)、室内空气的交流,机房的良好隔声,会使闭式水冷发电机组停机时机房内的空气得不到对流,房内的高温亦不能及时降下来,可采用低噪声轴流风机,再配上阻性片式消声器就可以解决问题。

降噪范文篇10

关键词:负压平衡;排水结构;吸水噪声;耗电性能;储温性能

1引言

随着人们对高品质生活的不断追求,低噪声、稳定运行已成为用户对冰箱的最基本要求,是衡量冰箱品质的基本因素[1]。而冰箱运行过程中声信号是否稳定,也是用户对声音感知的决定性因素,冰箱运行过程中声信号的突变和毛刺,作为声品质基本参数中的重要评价内容,很大程度上影响着用户对冰箱的体验。冰箱间室关门后,箱内形成一个密闭的空间,由于冰箱开门导致热空气的流入,以及关门后间室内温度的降低,间室内会形成负压,排水口作为间室与外界连通的接口就成为平衡箱内压力的核心部件。通过排水管吸入空气进行箱内外气压的平衡,如蒸发皿中有水就会产生吸水的现象,水和空气的同时吸入,会产生“咕噜”的吸水噪声。这种吸水噪声直接影响用户对冰箱声音的主观感受[2]。

2现有技术分析

目前冰箱行业内的解决方案有两种,第一种:排水管侧向开孔,此方案可以通过排水管(如图1)侧向开的孔平衡箱体内负压,避免产生吸水噪声。但孔的大小对冰箱性能的影响比较明显,开孔小开门瞬时的负压不容易平衡,会导致开门困难,同时可能会产生很大的啸叫声;开孔过大湿热空气会通过侧向孔进入箱体,使间室内温度升高,增加冰箱的耗电,同时湿热空气的进入还会促使蒸发器结霜,影响冰箱的性能,虽然可以解决吸水噪声的问题,但需要牺牲更多的性能,解决噪声问题代价过大。第二种:采用换气阀结构,分为两种结构:(1)如图2,排水口吸气时阀门打开,空气通过预留的气门进入,可以平衡箱内负压,负压平衡后,阀芯在重力作用下回落,气门关闭,化霜水可以从阀芯中间落入蒸作者简介:发皿,阀芯中空方便化霜水的落下,此阀门结构比较复杂、成本较高;(2)如图3,换气阀组件与排水管连接,形成排水结构,间室内存在负压时换气阀组件的阀板打开,空气通过预留的换气阀组件的气门进入平衡间室内负压,负压平衡后,阀板在重力作用下回落,关闭箱内排水管与外界联通的出口,当化霜时化霜水由阀板旁边的换气阀出水口流入到排水管中,完成化霜水的引流,此结构占用空间较大,不适合多系统冰箱。此两种结构虽然解决了吸水噪声问题,但由于其阀芯和阀板因重力回落,引入了新的噪声(阀芯、阀板回落冲击噪声)。图2阀芯式换气阀图3阀板式换气阀

3降噪技术研究

3.1噪声产生机理

风冷冰箱的原理是利用空气循环进行制冷,高温空气流经内置的冷的蒸发器时,两者发生热交换,空气的温度降低,通过风扇等部件将冷气吹入冰箱间室,形成强制对流,通过这种不断的循环方式,降低冰箱间室内的温度。空气中存在着水蒸气,水蒸气遇冷会凝结,所以冷的蒸发器上就会有霜产生,同时冰箱内食物水分蒸发产生的水蒸气也会加速蒸发器上霜层的形成。风冷冰箱化霜时,通过加热丝加热使翅片蒸发器上的霜融化为化霜水,化霜水滴落到下部的化霜水接水盘内,此部分物态变化全部在箱内进行,化霜水在重力的作用下,通过排水系统流入到间室外部的蒸发皿中,再经过蒸发皿中热的管路来加快化霜水的蒸发。冰箱间室关门后,箱内形成一个密闭的空间,开门会导致热空气的流入,其过程可用玻意耳定律和盖•吕萨克定律定量描述。玻意耳定律:一定质量的气体在温度不变的准静态过程中,气体压强和体积的乘积是一个常数,可表示为:PV=C1(1)式中:P是气体的压强,单位为Pa;V是气体的体积;C1是一个与气体性质、质量和温度有关的常数。盖•吕萨克定律:一定质量的气体在压强不变的准静态过程中,气体体积V与热力学温度T之比为一常数,可表示为:(2)式中:V是气体的体积;T是气体的温度,单位为K(开尔文);C2是由气体性质、质量和压强确定的常数[3]。合并后的理想气体的克拉伯龙方程:PV=(m/M)RT(3)式中:P是气体的压强,单位为Pa;V是气体的体积;m是气体的质量;M是气体摩尔质量,(m/M)为摩尔数;R是普适气体常量,R=8.31J/mol;T是气体的温度,单位为K(开尔文)[4]。气体体积不变,温度降低,间室内会形成负压,此时间室与外界连通的唯一接口排水系统,就成为平衡箱内压力的唯一部件,通过排水管吸气进行箱内外气压的平衡,如果接水盘中有水就会产生吸水的现象,水和空气的同时吸入,在重力作用下就会产生“咕噜”声(气体上升进入间室平衡负压,水在重力作用下回落)。负压大小与间室空间、开关门行程和速度、间室内外温度差有关,夏季间室温度较低,环境温度较高,更容易形成较大负压,通过间室内负压监控,负压平衡时间一般在15s左右,如图4所示,黑色曲线为间室压力随时间变化曲线[5],所以在关门后的10~15s内很容易听到这种异常的吸水噪声。风冷冰箱排水系统需要一种换气结构消除排水系统平衡箱内负压状态下产生的吸水噪声,同时提升冰箱的制冷、耗电等性能[6]。

3.2降噪方案

3.2.1降噪方案设计设计排水管由上部排水管路、薄膜阀片和下部排水管路组成,如图5所示,下部排水管路为双管结构,分为内管和外管,侧方开有进气门,并与内管联通。如图6所示,空气可以通过进气门、内管、上部排水管路进入箱体间室,进气门两边是气门支撑柱,支撑柱在内管和外管之间,并在竖直方向开有通孔,可以使化霜水顺利流下。薄膜阀片安装在下部排水管路的内管上,由具有弹性的软质材料(例如:橡胶、硅胶)制作而成,当箱内间室形成负压,薄膜阀片在气压的作用下打开,空气优先通过进气门进入箱体,平衡间室内外的气压,而非通过排水管下部平衡气压,避免吸水噪声的产生。当箱内气压与外界气压平衡后,由于薄膜阀片材料的软弹性和自身重力,薄膜阀片恢复原有形状,挡住内管口,将间室与外界隔开,使湿热空气无法进入到箱体间室内,不影响冰箱的耗电和制冷性能,同时薄膜阀片挡住内管口,使化霜水也无法由内管流入。如图7所示,当冰箱化霜时,化霜水由箱内接水盘流入排水管,经上部排水管、气门支撑柱竖向的通孔、下部排水管流入蒸发皿,完成化霜。上部排水管路与下部排水管路通过过盈配合、螺纹旋合等方式安装在一起,整个排水管上端与箱内接水盘相连,下端固定在蒸发皿中的限位圆槽内。3.2.2试验验证为保证初始排水管与设计排水管噪声情况的对比,需保证每次试验箱内负压相同。使用某一型号冰箱在半消声室中进行试验,使用SIEMENS-SCM202数据采集仪进行噪声数据采集,试验环境温度统一设为22℃,通过实时检测间室温度,保证间室温度为-21℃时进行开门操作,冷冻室开门角度固定为90°,开门后维持15s后关闭门体。为保证关门的力度与速度相同,关门依靠助吸器的回复力进行门体的自主关闭,通过保证以上条件的一致可以基本保证每次试验间室内负压相同。如图8,保证声信号的清晰,声压传感器布置在距离排水管20cm的正前方,高度为排水管中间位置。3.2.3结果分析蒸发皿中化霜水可能出现多种情况,以蒸发皿中有大量水(淹没排水管口)的情况进行测试分析。如表1、图9所示,当蒸发皿中有大量水时,设计排水管与初始排水管相比,间室负压平衡时间由22s降低为11s,前5s噪声由49.97dB降为46.08dB,前10s噪声由48.21dB降为43.69dB,峰值噪声变化不明显。由于设计排水管与现有排水管吸水噪声相比,降噪效果不明显,主观听取仅噪声产生时间有所减短,噪声大小并无明显变化,需进行进一步优化。

3.3设计优化方案

3.3.1优化方案排水系统由箱内接水盘、换气阀组件和排水管组成,换气阀组件安装在箱内接水盘与下部排水管之间,换气阀组件与下部排水管通过过盈配合、螺纹旋合、凹凸槽插接等方式连接,如图10所示。换气阀组件由排水管转接盘、薄膜阀片、换气阀组成,如图11所示,排水管转接盘与箱内接水盘相连,换气阀设计为双管结构,外管和内管上设有气门,内管与气门连通,可以在箱内形成负压时方便空气进入间室。薄膜阀片安装在内管上方,当箱内形成负压时,薄膜阀片上下的压差会使薄膜阀片产生形变,空气从气门经内管管口和薄膜阀片的间隙进入间室内部,平衡间室内的负压。由于下部排水管安装到蒸发皿内的安装槽中,箱内形成负压时,空气不会通过下部排水管路与蒸发皿内的安装槽进入,从而不会产生吸水噪声。当箱内负压平衡后,空气对薄膜阀片的压力消失,薄膜阀片在重力和回复力(薄膜阀片材料的软弹性)的作用下回落,封闭内管管口,使湿热空气无法进入箱内,减慢霜层的形成,降低间室的温升,提升冰箱的耗电和保鲜水平。化霜时,化霜水由冰箱内部接水盘经内换气阀外管间中空的气门支撑柱、下部排水管流入蒸发皿中完成化霜。3.3.2结果分析将优化方案进行不同尺寸的验证,优化方案1换气阀外径30mm,优化方案2换气阀外径40mm,换气阀外径的增大可以增加气门和内管口的面积。蒸发皿中化霜水可能出现多种情况,分别以蒸发皿中无水、有少量水(未淹没排水管口)和有大量水(淹没排水管口)的情况进行测试分析。如表2和图12所示,当蒸发皿中无水时,两组优化方案基本相同,间室负压平衡时间由14s降至约8s,前5s噪声由46.54dB降至约32dB,前10s噪声由44.20dB降至约30dB,峰值噪声由48.93dB降至约34dB。如表3和图13所示,当蒸发皿中有少量水(未淹没排水管口)时,两组优化方案相差不大,间室负压平衡时间由15s降至约9s;前5s噪声由46.24dB降至约38dB;前10s噪声由43.97dB降至约36dB;峰值噪声初始48.22dB,优化方案1降至42.01dB,优化方案2降至39.92dB。如表4和图14所示,当蒸发皿中有大量水(淹没排水管口)时,间室负压平衡时间初始22s,优化方案1降至10s,优化方案2降至6s;前5s噪声初始49.97dB,优化方案1降至41.01dB,优化方案2降至30.85dB;前10s噪声初始48.21dB,优化方案1降至38.67dB,优化方案2降至28.61dB;峰值噪声初始52.18dB,优化方案1降至42.93dB,优化方案2降至33.17dB。

4结论

通过在冰箱产品上进行验证,可以看出优化方案可以有效降低噪声,通过声信号录制进行主观评价,优化方案消除了冰箱关门后负压平衡时的“咕噜”声。蒸发皿中有大量水时,增加换气阀内管直径可以进一步降低负压平衡阶段的时间和噪声,当换气阀内管口面积与接水盘出箱口面积相同时,负压平衡时间最小、噪声最低,继续增加换气阀内管直径对平衡时间和噪声不产生影响。换气阀的结构形式不局限于本设计,类似结构的单向阀、逆止阀等随气压压差打开,气压平衡后随重力或材料弹性关闭的换气阀结构,都可以解决风冷冰箱排水系统吸水噪声问题。

参考文献

[1]杨任平,胡小强.冰箱压缩机的平衡分析及减振降噪应用[J].家电科技,2017(06):59-61.

[2]张海鹏,潘毅广,孙敬龙等.变频压缩机停机减振核心技术研究[J].家电科技,2020(03):40-43.

[3]邓发明.气体实验三定律的统计证明[J].四川文理学院学报,2011,21(05):44-45.

[4]张艳燕,刘娟,马晓栋.理想气体状态方程推导中的几个问题[J].新疆师范大学学报,2010,29(04):70-71.

[5]D.KLee.Evaluationofafrictionbetweencontactplatesforreducedabnormalnoiseinducedbystick-slip[D].Pusan:PusanNationalUniversity,MasterofScience,2013:48-52.