锅炉厂烟道气排空管噪声

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1、目录1. 设计目的、任务与初始资料 21.1 设计目的 21.2 设计任务与要求 21.3 设计初始资料 21.4 有关标准和设计规范说明 32. 噪声的危害 33. 吸声材料 43.1 吸声结构 43.2 消声器 43.2.1 消声器的种类 43.2.2 消声器设计的基本要求 43.2.3 消声器性能的评价 53.2.4 降噪方案的选取 54消声器的设计计算 54.1 消声器的选择 54.2 消声量的计算 64.3消声器的面积与通道结构的确定 64.4计算所需要的消声器长度： 84.5 计算高频失效 84.6 消声器设计表 84.7 消声器的压力损失 95. 消声器安装位置的确定 106.

2、心得体会 117. 参考文献 121. 设计目的、任务与初始资料1.1 设计目的课程设计是学生进行专业课学习的最后一个环节，是总结学生在校学习成果、 培养高级工程技术人才基本训练的一个重要环节，是基础理论、基本知识的学习和 基本技术训练的继续、深化和发展。课程设计着重培养学生综合运用所学知识解决 工程实际问题的本领。因此，通过本设计应达到以下目的：总结和巩固在校所学专 业课的知识，使之进一不步深化和系统化；初步学习如何在检索资料和调研基础上， 根据实际情况制订设计方案；提高设计、计算、资料检索、文献阅读、编写设计说 明书和计算机绘图能力；树立正确的设计思想和经济理念；培养学生精心设计、塌 实细

3、致、认真负责的工作作风。1.2 设计任务与要求排空口噪声的治理当烟气从烟囱上口高速排出时，冲击和剪切周围空气引起原本静止气体的剧烈 扰动而产生喷流噪声，气流速度对喷流噪声大小起决定性影响。气流速度加倍，声 功率级增加24dB。如某锅炉房按引风机风量与烟囱直径可推算出风速达62m/s时， 喷流噪声声功率级为89.4 dB。将此声源视作点声源，由于烟囱较高,且周围也没有 高大反射物,故近似为自由场。在只计发散衰减时的声压计算式为Lp= Lw+10lgl / 4nr2dB式中r为计算点到烟囱上口距离。上述锅炉房边界测点的r值为24m,可算得声 压级为 50.8 dB。试对这种噪声进行控制，使其满足厂

4、界噪声昼间55dB(A)夜间45dB(A)的要求。设计要求：A.方案选择合理；B.参数选取与计算准；C.所选设备质优，可靠， 易于操作； D. 图纸绘制达到施工图要求； E. 概算部分尽量准确，详细。1.3 设计初始资料采暖锅炉房噪声主要来自鼓风机、引风机、循环水水泵运行时产生的噪声。为 了降低这些噪声，普遍采用隔声罩、消声器、隔振钢架、可曲挠软接头等措施；在 降噪要求较高情况下还常将风机房、水泵房建成隔声间，使用隔声性能良好的围护 结构并在室内悬挂空间吸声体。采取上述措施后，风机与泵的噪声污染一般均可得 到有效控制。但如果锅炉房离边界较近(例如几米)，环境噪声要求又较严，例如要 求达到厂界噪

5、声昼间55dB(A)夜间45dB(A)，此时仅控制风机与水泵的噪声一般是达 不到要求标准的，还必须控制室外烟道噪声，包括从引风机排气口到烟囱的那段烟 道和整支烟囱。就其噪声来源而言，一般包括三个方面：(1) 引风机排气口噪声引风机工作时，叶轮上的叶片不断打击周围烟气，引起烟气压力脉动而产生噪 声，即旋转噪声；另外，烟气流过叶片滑脱成一系列涡流而产生涡流噪声。这两部 分噪声统称为引风机排气口噪声，它是引风机噪声的主要来源。在工程设计中，根 据经验，6t/h以下锅炉引风机噪声声压级可按9095 dB(A)估算。(2) 排空口噪声 当烟气从烟囱上口高速排出时，冲击和剪切周围空气引起原本静止气体的剧烈

6、扰动而产生喷流噪声，气流速度对喷流噪声大小起决定性影响。气流速度加倍，声 功率级增加24dB。如某锅炉房按引风机风量与烟囱直径可推算出风速达62m/s时， 喷流噪声声功率级为89.4 dB。将此声源视作点声源，由于烟囱较高,且周围也没有 高大反射物,故近似为自由场。在只计发散衰减时的声压计算式为Lp= Lw+10lgl / 4nr2dB式中r为计算点到烟囱上口距离。上述锅炉房边界测点的r值为24m,可算得声 压级为 50.8 dB。试对这种噪声进行控制，使其满足厂界噪声昼间55dB(A)夜间45dB(A)的要求。(3) 烟道内的气流再生噪声 当引风机排气口噪声在烟道内传递时，将会激起烟道的振动

7、。如果噪声频率接近烟道某一简正频率，产生共振，向外幅射大量声能。由于引风机排气口噪声频谱 很宽，包括所有音频且呈明显中低频特性，因此这种共振是不可避免的，对于铁皮 烟道，通常不涂阻尼层，这种现象尤为显著，用手即可感到烟道壁的颤动，这种再 生噪声可能对环境造成污染。在一些锅炉房设计中，烟囱到引风机排气口间烟道水平设置或接近水平设置， 在烟囱与这部分烟道交口形成“|”形。在这个拐角处，气流将产生剧烈扰动而辐 射噪声。某锅炉房烟道直径600mm, 3mm厚铁皮制作，烟气速度30m/s，对各倍频程 频带分别计算并用A计权进行修正，得A计权声功率级为82.9 dB(A)。1.4 有关标准和设计规范说明本

8、设计中所参考的标准同设计规范均以工业企业噪声设计规范GBJ87-85、 城市区域环境噪声标准GB3069-2008为基准。2. 噪声的危害噪声是生活中和工作中使人不舒适、厌烦以至难以忍受的声音，它通常是各种 不同频率和不同强度的声音无规律的组合。生产环境中产生的生产性噪声又称工业 噪声。工业噪声由于产生的动力和方式不同，可分为：(1)机械性噪声，是由机械 的撞击、磨擦和转动而产生的，如织布机、球磨机、电锯、锻锤等产生的噪声(；2) 空气动力性噪声，是由气体压力发生突变引起气流的扰动而产生的，如鼓风机、汽 笛、喷射器等产生的噪声。工业噪声又可分为连续噪声和间断噪声；稳态噪声和脉 冲噪声。工业噪声

9、由于发生源的性质、分布和数量及防护措施的有无和防护效果等因素的不同。因此，在各种作业环境中其强度和频谱特性有很大差异。长期接触噪声会对人体产生危害，其危害程度主要取决于噪声强度(声压)的 大小、频率的高低和接触时间的长短。一般认为强度越大、频率越高、接触时间越 长则危害越大。此外，危害程度与噪声的特性(稳态噪声或脉冲噪声)、接触的方 式(连续或间断接触)和个体敏感性有关，脉冲噪声比稳态噪声、连续接触比间断 接触危害要大。噪声对人体的影响是多方面的。50dB(A)以上开始影响睡眠和休息，特别是老年 人和患病者对噪声更敏感；70dB(A)以上干扰交谈，妨碍听清信号，造成心烦意乱、 注意力不集中，影

10、响工作效率，甚至发生意外事故；长期接触90dB(A)以上的噪声, 会造成听力损失和职业性耳聋，甚至影响其他系统的正常生理功能。听力损失在初 期为高频段听力下降，语音频段无影响，尚不妨碍日常会话和交谈；如连续接触高 噪声，病情将进一步发展，语言频段的听力开始下降，达到一定程度，即影响听清 谈话。当出现了耳聋的现象时，已发生不可逆转的病理变化。3. 吸声材料吸声材料按物理性能和吸声性能方式可以分为多孔吸声材料和共振吸声材料两 大类。前者以吸收高、中频率声音为主，后者主要吸收低、中频率声音。吸声材料的性能:声波入射到任何物体的界面时，或多或少都会有一部分声能进 入该物体，并能吸收掉一部分。当声波入射

11、到抹灰的墙或混凝土等刚性壁面时，大 部分声能都会被反射回来。当声波入射到一些多孔、透气或纤维性的材料时，声波 则会进入材料从而引起材料空隙中的空气和纤维发生振动，由于摩擦和粘滞阻力以 及纤维的导热性能，一部分声能转化为热能而耗散掉，所以材料有吸声性。3.1 吸声结构采用吸声结构，能够获得较好的低频吸声效果，弥补多孔材料在低频时吸声性 能的不足。常用的吸声结构有：薄板共振吸声结构、穿孔板共振吸声结构、微穿孔 板吸声结构以及空间吸声体等。3.2 消声器3.2.1 消声器的种类按消声原理和用途，可以分为阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、 微穿孔板消声器、喷注耗散型消声器等。3.2.2 消声器

12、设计的基本要求作为一个性能优良的消声器，一般要求具备以下两个条件：(1)具有良好的消 声性能，即要求消声器具有较好的消声频率特性，在所需要的消声频率范围内又足 够大的消声量；(2)具有良好的空气动力性能，要求消声器对气流阻力要小。3.2.3 消声器性能的评价评价消声器的性能，应同时考虑声学性能、空气动力性能和结构性能三个方面。A. 声学性能消声器的声学性能包括消声量大小和消声频率范围宽窄这两个方面。设计消声 器应根据声源特点，使在所需要消声的频率范围内有足够大的消声量。否则，消声 器的消声频率范围尽管较宽，消声量也较大，如果恰好在所要消声的频率上消声效 果不好，也往往得不到预想的结果。消声器的

13、声学性能常用消声量来表征。B. 空气动力性能消声器的空气动力性能是评价消声性能好坏的另一项重要指标。是指消声器对 气流阻力的大小。也就是指安装消声器后输气是否通畅。消声器的空气动力性能通 常用阻力系数或阻力损失来表示。阻力系数是指消声器安装前后的全压差与全压之 比，能全面的反映消声器的空气动力性能。消声器结构性能是指它的外形尺寸、坚 固程度、维护要求、使用寿命等，它是评价消声器性能的一项指标。好的消声器除 了应有好的声学性能和空气动力性能之外；还应该具体体积小、重量轻、结构简单、 造型美观、加工方便、同时要有坚固耐用、使用寿命长、维护简单和造价便宜等特 点。3.2.4 降噪方案的选取综上各方法

14、特点并结合本题目所给出的要求，本设计选用消声器对烟道气排空 口产生噪声进行降噪控制。阻性消声器主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通 道的内壁上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消声器。当声波进入阻性 消声器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消声 器的声波减弱。阻性消声器就好像电学上的纯电阻电路，吸声材料类似于电阻。阻性消声器按通道几何形状不同分为不同类型：直管式、片式、蜂窝式、折板 式、声流式、小室式、盘式、百叶式和消声弯头式等，此处选择片式的阻性消声器。 片式阻性消声器是在直管内插入一定数量的平板型吸声片，将原有的管道分隔成若 干个小通

15、道。片式阻性消声器增大了消声器周长与截面积的比值，适用于流量较大 需要足够通风面积的通道。4消声器的设计计算4.1 消声器的选择阻性消声器是利用气流管道内的不同结构形式的多孔吸声材料吸收声能来降低 噪声的消声器。片式消声器是由一排平行的矩形消声器组成，它的每个通道相当于一 个矩形消声器。适用风量大，结构简单，中高频消声性能优良，气流阻力也小。因此选定片式的阻性消声器。4.2 消声量的计算由题目所给数据可得出锅炉房边界测点的r值为24m,可算得声压级为50.8 dB。4.3 消声器的面积与通道结构的确定Y4-73锅炉离心引风性能参数机号NO转速r/min流量m3/h全压Pa电机功率kW8D145016156-30993868-130311-159D145023003-44128110-165122-3096015229-29216481-7217.510D145031554-605331359-204137-4596020891-40077594-8911173015886-30475343-5155.511D145041999-805701646-247455-75960