噪声污染控制技术与设备..优秀PPT.ppt

噪声污染限制技术与设备 把人们不须要的声音通称为噪声。把人们不须要的声音通称为噪声。噪声限制的目的就是要获得适当的声学环境，把噪声噪声限制的目的就是要获得适当的声学环境，把噪声污染限制在可容许的范围内。污染限制在可容许的范围内。声学系统一般包括声源、传播途径和接受者，因此噪声学系统一般包括声源、传播途径和接受者，因此噪声限制一般从这三方面考虑，即噪声源的限制、传播途声限制一般从这三方面考虑，即噪声源的限制、传播途径的限制、接受者的防护。其中传播途径的限制是噪声径的限制、接受者的防护。其中传播途径的限制是噪声限制中的普遍技术。限制中的普遍技术。一、噪声源的限制一、噪声源的限制 1、合理选择材料和改进机械设计来降低噪声、合理选择材料和改进机械设计来降低噪声 2、改进工艺和操作方法降低噪声、改进工艺和操作方法降低噪声 3、减小激振力来降低噪声、减小激振力来降低噪声 4、提高运动零部件间的接触性能、提高运动零部件间的接触性能 5、降低机械设备系统的噪声辐射部件对激振力的响应、降低机械设备系统的噪声辐射部件对激振力的响应 6、低噪声设备、低噪声设备噪声污染限制技术与设备二、传播途径的限制二、传播途径的限制 在传播途径上限制噪声是目前噪声限制中接受最普遍在传播途径上限制噪声是目前噪声限制中接受最普遍的技术，按其工作原理可分为吸声、隔声和消声，其相的技术，按其工作原理可分为吸声、隔声和消声，其相应的设备为吸声降噪设备、隔声设备和消声器。应的设备为吸声降噪设备、隔声设备和消声器。1、吸声降噪设计、吸声降噪设计 在噪声污染限制工程中，吸声材料和吸声结构常用来在噪声污染限制工程中，吸声材料和吸声结构常用来降低室内噪声。吸声材料按吸声机理可分为多孔吸声材降低室内噪声。吸声材料按吸声机理可分为多孔吸声材料和共振吸声结构两大类。料和共振吸声结构两大类。噪声污染限制技术与设备（1）多孔吸声材料）多孔吸声材料 多孔吸声材料的内部和表面都有很多微小的细孔，孔多孔吸声材料的内部和表面都有很多微小的细孔，孔和孔之间相互联通并干脆与外界大气相连，具有确定的和孔之间相互联通并干脆与外界大气相连，具有确定的通气性。声波在空隙内传播时会引起经络间的空气来回通气性。声波在空隙内传播时会引起经络间的空气来回运动，与静止的经络相互摩擦，由于空气的粘滞性和空运动，与静止的经络相互摩擦，由于空气的粘滞性和空气与经络之间的热传导作用，使声能转化为热能而消耗气与经络之间的热传导作用，使声能转化为热能而消耗掉，从而起着吸取声能的作用。掉，从而起着吸取声能的作用。噪声污染限制技术与设备1）多孔吸声材料及其种类）多孔吸声材料及其种类 无机纤维材料无机纤维材料 无机纤维材料主要有超细玻璃棉、玻璃丝、矿渣棉、无机纤维材料主要有超细玻璃棉、玻璃丝、矿渣棉、岩棉及其制品。岩棉及其制品。泡沫塑料泡沫塑料 常用做吸声材料的泡沫塑料主要有聚氨酯、聚醚乙烯、常用做吸声材料的泡沫塑料主要有聚氨酯、聚醚乙烯、聚氯乙烯、酚醛等。聚氯乙烯、酚醛等。有机纤维材料有机纤维材料 如棉麻、甘蔗、木丝、稻草等如棉麻、甘蔗、木丝、稻草等 建筑吸声材料建筑吸声材料 如加气混凝土、微孔吸声砖、膨胀珍宝岩等如加气混凝土、微孔吸声砖、膨胀珍宝岩等 噪声污染限制技术与设备噪声污染限制技术与设备表表1 1 不同护面形式的吸声结构不同护面形式的吸声结构2）多孔性吸声结构）多孔性吸声结构 a、有护面的多孔材料吸声结构、有护面的多孔材料吸声结构 有护面的多孔材料吸声结构主要由骨架、护面层、吸声有护面的多孔材料吸声结构主要由骨架、护面层、吸声层等组成。层等组成。噪声污染限制技术与设备图图1 1 有护面的多孔材料吸声结构有护面的多孔材料吸声结构b、空间吸声体、空间吸声体 空间吸声体是由框架、吸声材料和护面结构做成具有各空间吸声体是由框架、吸声材料和护面结构做成具有各种形态的单元体，其降噪量一般为种形态的单元体，其降噪量一般为10dB左右。常用的几何左右。常用的几何形态有平面形、圆柱形、棱形、球形、圆锥形等，其中球形态有平面形、圆柱形、棱形、球形、圆锥形等，其中球体的吸声效果最好体的吸声效果最好。噪声污染限制技术与设备图图2 2 空间吸声体空间吸声体 空间吸声体的高频吸取效果随着吸声体尺寸的削减而空间吸声体的高频吸取效果随着吸声体尺寸的削减而增加，低频吸取效果则随着吸声体尺寸的加大而上升。增加，低频吸取效果则随着吸声体尺寸的加大而上升。空间吸声体的吸声性能主要由所用吸声材料核材料的空间吸声体的吸声性能主要由所用吸声材料核材料的填充方式所确定。填充方式所确定。噪声污染限制技术与设备c、吸声尖劈、吸声尖劈 吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体，吸声尖劈是一种吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体，吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体，由金属网架内填充多孔吸声材料构楔子形的空间吸声体，由金属网架内填充多孔吸声材料构成，吸声性能特别优良。成，吸声性能特别优良。吸声尖劈的形态有等腰劈状、直角劈状、阶梯状、无规吸声尖劈的形态有等腰劈状、直角劈状、阶梯状、无规状等。状等。噪声污染限制技术与设备图图3 3 吸声尖劈构造示意吸声尖劈构造示意11金属板；金属板；22穿孔金属板；穿孔金属板；33玻璃棉；玻璃棉；44共振腔共振腔 3）共振吸声结构）共振吸声结构 共振吸声结构是利用共振原理做成的各种吸声结构，用共振吸声结构是利用共振原理做成的各种吸声结构，用于对低频声波的吸取。最常用的共振吸声结构可分为单个于对低频声波的吸取。最常用的共振吸声结构可分为单个共振式吸声结构共振式吸声结构(包括薄膜、薄板共振吸声结构包括薄膜、薄板共振吸声结构)、穿孔板、穿孔板吸声结构和微穿孔吸声结构。吸声结构和微穿孔吸声结构。薄板共振吸声结构薄板共振吸声结构噪声污染限制技术与设备图图4 4 薄板共振吸声结构薄板共振吸声结构 薄板共振吸声结构的共振频率一般在薄板共振吸声结构的共振频率一般在80l00Hz之间，属之间，属低频吸声。低频吸声。噪声污染限制技术与设备表表2 2 常用簿板常用簿板(薄膜薄膜)共振吸声结构的吸声系数共振吸声结构的吸声系数穿孔板共振吸声结构穿孔板共振吸声结构 穿孔板共振吸声结构是在钢板、铝板或胶合板、塑板、穿孔板共振吸声结构是在钢板、铝板或胶合板、塑板、草纸板等薄板上穿以确定孔径和穿孔率的小孔，在板后设草纸板等薄板上穿以确定孔径和穿孔率的小孔，在板后设置确定厚度空腔构成。置确定厚度空腔构成。穿孔率越高，每个共振腔所占的体积越小，共振频率就穿孔率越高，每个共振腔所占的体积越小，共振频率就越高。穿孔板吸声结构具有较强的频率选择性。越高。穿孔板吸声结构具有较强的频率选择性。噪声污染限制技术与设备图图5 5 穿孔板共振吸声结构穿孔板共振吸声结构1-1-穿孔板；穿孔板；2-2-吸声材料；吸声材料；3-3-空气空气薄膜共振吸声结构薄膜共振吸声结构 用刚度很小的弹性材科用刚度很小的弹性材科(如聚乙烯薄膜、漆布、不透气如聚乙烯薄膜、漆布、不透气的帆布以及人造革等的帆布以及人造革等)在其后设置空气层，就构成薄膜共在其后设置空气层，就构成薄膜共振吸声结构。振吸声结构。微孔板吸声结构微孔板吸声结构 微穿孔板吸声结构由具有确定穿孔率、孔径小于微穿孔板吸声结构由具有确定穿孔率、孔径小于1mm的金属薄板与板后的空气层组成。的金属薄板与板后的空气层组成。微穿孔板吸声结构由于板薄、孔径小、声阻抗大、重微穿孔板吸声结构由于板薄、孔径小、声阻抗大、重量轻，因而吸声系数和吸声频带宽度比穿孔板吸声结构量轻，因而吸声系数和吸声频带宽度比穿孔板吸声结构要好，并具有结构简洁，加工便利，特殊适合于高温、要好，并具有结构简洁，加工便利，特殊适合于高温、高速、潮湿以及要求清洁卫生的环境下运用等优点。高速、潮湿以及要求清洁卫生的环境下运用等优点。噪声污染限制技术与设备2、隔声降噪设计、隔声降噪设计 隔声是噪声限制工程中常用的一种技术措施，利用墙隔声是噪声限制工程中常用的一种技术措施，利用墙体、各种板材及构件作为屏蔽物或利用围护结构把噪声体、各种板材及构件作为屏蔽物或利用围护结构把噪声限制在确定范围之内，使噪声在空气中的传播受阻而不限制在确定范围之内，使噪声在空气中的传播受阻而不能顺当通过，从而达到降低噪声的目的。能顺当通过，从而达到降低噪声的目的。噪声污染限制技术与设备透声系数与隔声量透声系数与隔声量 假设假设Ei为入射声能量，为入射声能量，Ea为构件吸取的声能量，为构件吸取的声能量，Er为为反射声能量，反射声能量，Et为透射声能量。透射声能为透射声能量。透射声能Et与入射声能与入射声能Ei之比称为透声系数或透射系数之比称为透声系数或透射系数，即：，即：在工程实际中常接受透声系数倒数的对数来表示透声在工程实际中常接受透声系数倒数的对数来表示透声损失的大小，称为传声损失，或透声损失，或隔声量，损失的大小，称为传声损失，或透声损失，或隔声量，用用R表示，单位是分贝表示，单位是分贝(dB)。值越小，值越小，R值越大，说明隔声性越好。值越大，说明隔声性越好。噪声污染限制技术与设备单层密实匀整构件的隔声性能单层密实匀整构件的隔声性能 此类构件的隔声材料要求密实而厚重，如砖墙、钢筋此类构件的隔声材料要求密实而厚重，如砖墙、钢筋混凝土、钢板、木板等。受到声波作用，其隔声性能与混凝土、钢板、木板等。受到声波作用，其隔声性能与材料的刚性、阻尼、面密度有关。材料的刚性、阻尼、面密度有关。双层隔声结构双层隔声结构 双层结构是指两个单层结构中间夹有确定厚度的空气双层结构是指两个单层结构中间夹有确定厚度的空气或多孔材料的复合结构。或多孔材料的复合结构。双层结构的隔声量与空气层厚度有关，厚度增加，隔双层结构的隔声量与空气层厚度有关，厚度增加，隔声量也增加。声量也增加。噪声污染限制技术与设备隔声罩的设计与应用隔声罩的设计与应用 接受隔声罩，可限制其隔声量，使工作所在位置的噪接受隔声罩，可限制其隔声量，使工作所在位置的噪声降低到所须要的程度，且技术措施简洁、体积小、用声降低到所须要的程度，且技术措施简洁、体积小、用料少、投资少。料少、投资少。隔声罩的罩壁由罩板、阻尼涂料和吸声层构成。隔声罩的罩壁由罩板、阻尼涂料和吸声层构成。隔声罩一般分为全封闭、局部封闭和消声箱式隔声罩。隔声罩一般分为全封闭、局部封闭和消声箱式隔声罩。噪声污染限制技术与设备3、消声器、消声器 消声器用来降低空气动力设备的进排气口噪声或沿管消声器用来降低空气动力设备的进排气口噪声或沿管道传播的噪声，既能允许气流顺当通过，又能有效的阻道传播的噪声，既能允许气流顺当通过，又能有效的阻挡或减弱声能向外传播。挡或减弱声能向外传播。（1）、消声器的声学性能）、消声器的声学性能 传递损失传递损失LTL 传递损失又称为传声损失，是消声器入口处和出口处传递损失又称为传声损失，是消声器入口处和出口处的声功率级之差值：的声功率级之差值：LTLLwl一一LW2 消声量消声量LNR 消声量又称为噪声降低量或减噪量，指的是消声器进消声量又称为噪声降低量或减噪量，指的是消声器进口端和出口端的平均声压级差，即：口端和出口端的平均声压级差，即：噪声污染限制技术与设备（2）阻性消声器）阻性消声器 消声原理消声原理 阻性消声器是利用安装在管道内壁或中部的阻性材料阻性消声器是利用安装在管道内壁或中部的阻性材料(主要是多孔材料主要是多孔材料)吸取声能而达到降低噪声的目的。吸取声能而达到降低噪声的目的。因为多孔材料的吸声机理类似于电路中的电阻消耗电因为多孔材料的吸声机理类似于电路中的电阻消耗电能，故称依靠多孔吸声材料消声的消声器为阻性消声器。能，故称依靠多孔吸声材料消声的消声器为阻性消声器。阻性消声器具有良好的中高频消声性能，低频消声性能阻性消声器具有良好的中高频消声性能，低频消声性能较差。较差。噪声污染限制技术与设备阻性消声器的结构形式阻性消声器的结构形式 阻性消声器的结构形式很多，常见有片式消声器、蜂窝阻性消声器的结构形式很多，常见有片式消声器、蜂窝式消声器、直管式消声器、迷宫式消声器等，式消声器、直管式消声器、迷宫式消声器等，噪声污染限制技术与设备图图6 6 常见阻性消声器的结构示意图常见阻性消声器的结构示意图阻性消声器的特点阻性消声器的特点 阻性消声器中多孔材料对中、高频噪声的吸取显著，阻性消声器中多孔材料对中、高频噪声的吸取显著，能较好地消退中、高频噪声，而对低频的消声作用较差。能较好地消退中、高频噪声，而对低频的消声作用较差。因此阻性消声器主要用于对中、高频噪声的吸取。因此阻性消声器主要用于对中、高频噪声的吸取。阻性消声器具有结构简洁和良好的吸取中、高频噪声阻性消声器具有结构简洁和良好的吸取中、高频噪声的优点，在实际工程中得到广泛的应用。但不适合在高的优点，在实际工程中得到广泛的应用。但不适合在高温、高湿的环境中运用，多用于风机的进、排气消声。温、高湿的环境中运用，多用于风机的进、排气消声。噪声污染限制技术与设备阻性消声器的设计与应用阻性消声器的设计与应用 阻性消声器的消声性能取决于消声器的有效长度、气阻性消声器的消声性能取决于消声器的有效长度、气流通道的断面尺寸、通过气流的速度以及多孔吸声材料流通道的断面尺寸、通过气流的速度以及多孔吸声材料的种类、吸声层敷设厚度和吸声材料表面护面结构等。的种类、吸声层敷设厚度和吸声材料表面护面结构等。a、消声量、消声量LA 直管式消声器的消声量由管道的有效长度、断面尺寸直管式消声器的消声量由管道的有效长度、断面尺寸和吸声材料的性能所确定。对于直管式阻性消声器，可和吸声材料的性能所确定。对于直管式阻性消声器，可用式用式 近似计算。近似计算。b、合理选择消声器的结构形式、合理选择消声器的结构形式 c、几何尺寸、几何尺寸 d、吸声材料与吸声层厚度、吸声材料与吸声层厚度 噪声污染限制技术与设备 e、吸声材料护面结构、吸声材料护面结构 阻性消声器的吸声材料是在气流中工作的，所以吸声材阻性消声器的吸声材料是在气流中工作的，所以吸声材料必需用坚固的护面结构固定，并使之不被气流冲刷流失。料必需用坚固的护面结构固定，并使之不被气流冲刷流失。f、消声器外壳、消声器外壳 噪声污染限制技术与设备表表4 4 不同流速下的合理护面结构不同流速下的合理护面结构（3）抗性消声器）抗性消声器 消声原理消声原理 抗性消声器的基本结构是由扩张室和连接管串联而成。抗性消声器的基本结构是由扩张室和连接管串联而成。它是利用管道截面的变更它是利用管道截面的变更(扩张或收缩扩张或收缩)使声波在传播过使声波在传播过程中引起阻抗变更而产生声能的反射、干涉，再沿管道程中引起阻抗变更而产生声能的反射、干涉，再沿管道接着传播而降低由消声器向外辐射的声能，从而达到消接着传播而降低由消声器向外辐射的声能，从而达到消声的目的。声的目的。抗性消声器适用于消退低中频噪声，构造简洁、耐高抗性消声器适用于消退低中频噪声，构造简洁、耐高温、耐气体腐蚀和冲击；其缺点是消声频带窄，对高频温、耐气体腐蚀和冲击；其缺点是消声频带窄，对高频噪声消声效果较差。噪声消声效果较差。噪声污染限制技术与设备 抗性消声器能在高温、高速、脉动气流条件下工作，适抗性消声器能在高温、高速、脉动气流条件下工作，适用于消退汽车、拖拉机、空压机等的进、排气口噪声。常用于消退汽车、拖拉机、空压机等的进、排气口噪声。常用的抗性消声器有扩张室式、插入管式、共振腔式、干涉用的抗性消声器有扩张室式、插入管式、共振腔式、干涉式、穿孔板式等。式、穿孔板式等。扩张室式抗性消声器扩张室式抗性消声器 噪声污染限制技术与设备图图7 7 单节扩张室式消声器单节扩张室式消声器 共振腔式抗性消声器共振腔式抗性消声器 共振腔式抗性消声器是利用共振吸声原理进行消声，共振腔式抗性消声器是利用共振吸声原理进行消声，一般由一段开有若干个轴型和狭缝型等。一般由一段开有若干个轴型和狭缝型等。共振腔式消声器的特点是选择性较强，在共振频率处共振腔式消声器的特点是选择性较强，在共振频率处的消声量很大，而偏离共振频率时消声量急剧下降。比的消声量很大，而偏离共振频率时消声量急剧下降。比较适宜于低、中频成分突出的气流噪声的消声。较适宜于低、中频成分突出的气流噪声的消声。噪声污染限制技术与设备 干涉式抗性消声器干涉式抗性消声器 干涉式消声器主要借助相干声波的相互抵消作用来达干涉式消声器主要借助相干声波的相互抵消作用来达到消声目的。到消声目的。阻抗复合型消声器阻抗复合型消声器 常用的阻抗复合型消声器的形式有阻性常用的阻抗复合型消声器的形式有阻性-扩张室复合式、扩张室复合式、阻性阻性-共振复合式和阻性共振复合式和阻性-扩张室扩张室-共振腔复合式等。共振腔复合式等。噪声污染限制技术与设备三、个人防护三、个人防护 当在声源上和传播途径上限制噪声难以达到标准要求当在声源上和传播途径上限制噪声难以达到标准要求时，或在某些无需进行限制、但对接受者来说必需加以时，或在某些无需进行限制、但对接受者来说必需加以爱护的场合，往往实行个人防护措施。其中最常用的方爱护的场合，往往实行个人防护措施。其中最常用的方法是佩戴护耳器法是佩戴护耳器耳塞、耳罩、帽盔等。耳塞、耳罩、帽盔等。噪声污染限制技术与设备隔振与阻尼减振技术隔振与阻尼减振技术 限制振动和限制噪声一样，可以从振源、传递途径和限制振动和限制噪声一样，可以从振源、传递途径和接受体三方面着手。振源限制主要是减弱或消退其振动接受体三方面着手。振源限制主要是减弱或消退其振动或振动运动；传递途径限制可通过隔振、阻尼等方法减或振动运动；传递途径限制可通过隔振、阻尼等方法减弱振动到接受体的传输；接受体的限制也是通过接受体弱振动到接受体的传输；接受体的限制也是通过接受体系统参数的变更系统参数的变更(加强筋、阻尼等加强筋、阻尼等)来减弱接受体处振动来减弱接受体处振动强度或降低接受体对振动的敏感程度。振动限制的方法强度或降低接受体对振动的敏感程度。振动限制的方法有振源振动限制，隔振，阻尼减振三类。有振源振动限制，隔振，阻尼减振三类。噪声污染限制技术与设备