物理污染课程任务设计书.docx
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物理污染课程任务设计书
课程设计任务书
课程名称：
物理性污染防治工程课程设计
题目：
离心风机降噪设计
学院：
资源环境与化工系：
环境工程
专业班级：
环境工程卓越161
学号：
**********
*******
起讫日期：
2019年1月6日—2018年1月9日
指导教师：
全水清职称：
副教授
学院审核（签名）：
审核日期：
3、设计要求1
4、课程设计图纸内容及张数………………………………………2
5、完成成果…………………………………………………………2
5、材料的选择及计算………………………………………………
6、结论
7、参考文献
第一章课程任务设计书
一、设计题目
离心风机房降噪系统
二、课程设计的主要内容和基本要求
6m×6m×4m的机房地面中央有一台设备4-79离心风机工作时距噪声源2m处测得的噪声量为95dB，进风口的噪声量为110dB，出风口的噪声量为120dB。
离心风机流量为Q=62000m3/h，转速1200r/min（叶片数12）。
单台设备总重9000kg，机组固有频率f0=6Hz。
机房为光滑水泥墙面，设备噪声各频带声压级如表1～3所示。
表1离心风机2m噪声频谱特性
倍频程中心频率/Hz
125
250
500
1000
2000
4000
声压级/dB
95
92
92
85
83
80
表2离心风机进风口噪声频谱特性
倍频程中心频率/Hz
125
250
500
1000
2000
4000
声压级/dB
104
109
101
96
83
80
表3离心风机出风口噪声频谱特性
倍频程中心频率/Hz
125
250
500
1000
2000
4000
声压级/dB
113
119
113
107
92
85
国家规定，工业区3类区夜间标准是55dB，工作间噪声低于85dB。
（1）设计隔声墙；或
（2）吸声处理使混响半径之外满足NR80；或（3）设计出风口消声器；或（4）设计进风口消声器；
三、设计要求
（1）方案选择合理；
（2）参数选取与计算准确；
（3）所选设备质优，可靠，易于操作；
（4）图纸绘制达到施工图要求；
（5）概算部分尽量准确、详细
四、课程设计图纸内容及张数
降噪设备或设施结构图，A2图纸1-2张
五、完成成果
1.课程设计任务书；
2.确定降噪量和降噪方案，撰写课程设计计算书；
3.编写设计说明书；
4.典型设备结构设计选型。
5.降噪设备或设施结构图
第二章课程设计计算书
一、设计依据
一般来讲，吸声只能降低室内反射声，而对于从声源出发的直达声则没有任何作用。
所以，在降噪过程中应先考虑对声源进行隔离、对空气洞里性噪声进行消声处理，再辅助以吸声处理。
只有当噪声源不宜采用隔声、消声措施，而房间内混响严重时，才能把吸声作为唯一的降噪手段，才能取得好的降噪效果。
一般情况下，在面积较小的风机房、泵房、控制室内，可以对天花板、墙面进行吸声处理；面积较大的车间，可以采用空间吸声体、平顶吸声等吸声处理方法；声源集中在局部区域时，可采用局部吸声处理，必要时还应设置隔声屏障。
对于噪声源 多而分散的大房间，由于室内各处直达声的影响都很大，即使进行吸声处理，降噪效果也不会明显，这种情况下不宜单独进行吸声处理。
吸声降噪的效果一般为3~6dB（A）,较好的为7~10dB（A），一般不会超过15dB（A），而且也不随吸声处理的面积成正比增加。
吸声降噪只能对 混响声起到显著效果，室内的声源情况对吸声降噪效果影响较大，故应了解房间的几何特性及吸声处理前的声学特性。
吸声技术包括:
利用多孔吸声材料进行吸声和利用共振吸声结构两大类。
由于吸声材料的孔隙尺寸与高频声波的波长相近，所以多孔吸声材料一般对高频声吸声效果好，对低频声吸声效果差。
共振吸声结构是由多孔吸声材料与穿孔板组成的吸声结构，利用共振吸声原理研制的各种吸声结构可改善低频吸声性能，常用的有薄板共振吸声结构、薄膜共振吸声结构、穿孔板工振吸声结构等。
通过空压机房内距离噪声源2m所测得的声压级可知中低频噪声所占比重较大。
二、设计原则
1、先对声源进行隔声、消声等处理，如改进设备、加隔声罩、消声器或建隔声墙、隔声间等。
2、当房间内平均吸声系数很小时，采取吸声处理才能达到预期效果。
单独的风机房、泵房、控制室等房间面积较小，所需降噪量较高，宜对天花板、墙面同时作吸声处理：
车间面积较大，宜采用空间吸声体、平顶吸声处理；声源集中在局部区域时，宜采用局部吸声处理，同时设置隔声屏障；噪声源较多且分散的生产车间宜作吸声处理。
3、在靠近声源直达声占支配地位的产所，采取吸声处理，不能达到理想的降噪效果。
4、通常吸声处理只能取得3~10dB的降噪效果。
5、若噪声高频成分很强，可选用多孔吸声材料；若中、低频成分很强，可选用薄板共振吸声结构或穿孔板吸声结构：
若噪声中各个频率成分都很强，可选用复合穿孔板或微孔板吸声结构。
通常要把几种方法结合，才能达到最好的吸声效果。
6、选择吸声材料或结构，必须考虑防火、防潮、防腐蚀、防尘等工艺要求。
7、选择吸声处理方式，必须兼顾通风、采光、照明及装修、施工、安装的方便因素，还要考虑省工、省料等经济因素。
三、设计说明
当房间内平均吸声系数很小时，采取吸声处理才能达到预期效果。
单独的风机房、泵房、控制室等房间面积较小，所需降噪量较高，宜对天花板、墙面同时作吸声处理；车间面积较大，宜采用空间吸声体、平顶吸声处理；声源集中在局部区域时，宜采用局部吸声处理，同时设置隔声屏障；噪声源较多且较分散的生产车间宜作吸声处理。
所以此次任务我们选择吸声降噪的方法解决。
此次离心机房降噪设计选用吸声处理，依据NR80评价曲线进行吸声降噪。
四、设计计算
1、房间面积计算
S天=S地=36㎡；S墙=96㎡；S总=168
2、NR曲线的确定
①NR=（Lp-a）/b
式中：
Lp—各中心频率下NR数对应的声压级，dB；
a，b—各中心频率对应的系数，其值见表2-1
倍频程中心频率/Hz
a
b
125
22.0
0.870
250
12.0
0.930
500
4.8
0.974
1000
0
1.000
2000
-3.5
1.015
4000
-6.1
1.025
各个频带相应的NR是：
NR1=（95-22）/0.87=83.9
NR2=（92-12）/0.93=86
NR3=（92-4.8）/0.974=90NR5=（83+3.5）/1.015=85
NR4=（85-0）/1=85
NR6=（80+6.1）/1.025=84
②通过查标准可得噪声声级卫生限值为 85dB（A）。
根据公式LA=NR+5及降噪范围，综合考虑选取NR-80这条曲线。
3、根据NR80评价曲线，得出各倍频程所允许的最大值计入表2②；
4、根据测量值与允许值之差确定减噪量ΔLp,计入表2③；
5、将处理前光滑水泥墙面吸声系数α1计入表2④；
6、根据减噪量与处理前平均吸声系数α1计算出所需的平均吸声系数α2，计入表2⑤；
7、计算出临界半径：
室内平均吸声系数=0.025
房间常数=168*0.025/（1-0.025）=4.31
已知声源在室内地面中心，Q=2
rc=1/4*√（QR/π）=0.41m<2m，故该声场为混响声。
表2-2吸声结构降噪设计计算步骤
序号
项目
F/Hz
说明
125
250
500
1000
2000
4000
①
测量值
95
92
92
85
83
80
现场测量
②
允许值
90
85
82
80
78
76
设计目标
③
减量值
5
7
10
5
5
4
①-②
④
处理前平均吸声系数
0.01
0.02
0.02
0.02
0.04
0.04
⑤
所需平均吸声系数
0.03
0.10
0.20
0.06
0.13
0.10
⑤=④*10^（0.1*③）
五、材料的选择及计算
吸取声降噪的设计原则
1、先对声源进行隔声、消声等处理，如改进设备、加隔声罩、消声器或建隔声墙、隔声间等。
2、当房间内平均吸声系数很小时，采取吸声处理才能达到预期效果。
单独的风机房、泵房、控制室等房间面积较小，所需降噪量较高，宜对天花板、墙面同时作吸声处理；车间面积较大，宜采用空间吸声体、平顶吸声处理；声源集中在局部区域时，宜采用局部吸声处理，同时设置隔声屏障；噪声源较多且较分散的生产车间宜作吸声处理。
3、在靠近声源直达声占支配地位的场所，采取吸声处理，不能达到理想的降噪效果。
4、通常吸声处理只能取得4～12dB的降噪效果。
5、若噪声高频成分很强，可选用多孔吸声材料；若中、低频成分很强，可选用薄板共振吸声结构或穿孔板共振吸声结构；若噪声中各个频率成分都很强，可选用复合穿孔板或微穿孔板吸声结构。
通常要把几种方法结合，才能达到最好的吸声效果。
6、选择吸声材料或结构，必须考虑防火、防潮、防腐蚀、防尘等工艺要求。
7、选择吸声处理方式，必须兼顾通风、采光、照明及装修、施工、安装的方便因素，还要考虑省工、省料等经济因素。
选材：
可知该房间的中、低频成分很强，所以可选用穿孔板吸声结构，其空腔内填加矿渣棉。
矿渣棉的优点是质轻、防蛀、防火、耐高温、耐腐蚀，吸声性能好。
共振五合板
构造
各频率下的吸声系数
125Hz
250Hz
500Hz
1000Hz
2000Hz
4000Hz
孔径
5mm
孔距
25mm
空腔
100mm
内填矿渣棉
8kg/m³
0.20
0.99
0.61
0.32
0.23
0.59
表2-3穿孔板吸声结构吸声系数
设：
需安装材料面积为S材，则：
综上所述，吸声材料面积应大于或等于79.58m2 ，所以为取最大面积为120m2，检验当吸声材料面积为120m2时，是否满足设计条件。
当S材=120m2时，反算此时各频率下的平均吸声系数
所以检验结果是设计基本符合条件。
项目
125Hz
250Hz
500Hz
1000Hz
2000Hz
4000Hz95
测量值
95
92
92
85
83
80
允许值
90
85
82
80
78
76
吸声降噪
11.64
15.52
13.44
10.69
6.43
10.34
最终声级
83.36
76.48
78.56
74.31
76.57
69.66
六、结论
综上所述，所选材料可满足吸声降噪标准，假设设计满足设计原则和要求，所以此吸声降噪设计方案成立，即可在房间安装穿孔五合板，而且由上面的验算可知采用该方案，有非常好的降噪效果，本方案可行。
七、参考文献
（1）陈杰瑢.物理性污染控制[M].北京:
高等教育出版社,2007年
（2）洪宗辉.环境噪声控制工程[M].北京:
高等教育出版社,2002年
（3）智乃刚,许亚芬.噪声控制工程的设计与计算[M].北京:
水力电力出版社
（4）马大猷.噪声与振动控制工程手册[M].北京:
机械工业出版社,2002年
（5）赵俊起.风机噪声与振动控制[J].电力情报.1999.4
（6）李彪.风机性能试验装置噪声特性分析[J].雁北师范学院学报,2006.3
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