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1、课程设计报告（ 2016 2017 年度第一学期）名称：物理性污染控制工程课程设计题 目：空压机房降噪设计院 系：动力工程系班 级：学 号： 学生姓名指导教师设计周数：1周成 绩：日期： 2017 年 12 月 30 日目录1 绪论1.1 噪声简介与来源1.2 噪声的危害2 课程设计的目的与意义3 课程设计的任务与要求3.1设计任务及内容3.2设计依据3.3 设计原则3.4设计说明4 课程设计正文4.1 设计资料4.2 房间面积计算4.3 设计计算步骤4.4 吸声材料的选择及计算4.5 降噪量验算4.6 降噪设备结构图5 结论6 参考文献7 附录1 绪论1.1噪声简介及来源声音是物体的振动以波
2、的形式在弹性介质中进行传播的一种物理现象。人们的生活离不开声音， 各种声音在人们的生活和工作中起着非常重要的作用。声音是帮助人们沟通信息的重要媒介。因为有 了声音，人们才能用语言交流思想，进行工作，展开一切社会活动。但是另一方面，有些声音却影响 人们的学习，工作休息，甚至危机人们的健康。比如震耳欲聋的大型鼓风机噪声，尖叫刺耳的电锯声 以及高压排气放空噪声等，则使人心烦意乱，损害听力，并能诱发出多种疾病。又比如，尽管是悦耳 动听的乐声，但对于要入睡的人们来说，可能是一种干扰，是不需要的声音。判断一个声音是否属于 噪声，主观上的因素往往起着决定性的作用，同一个人对同一种声音，在不同的时间，地点和条
3、件下 往往会产生不同,比如，在心情舒畅或休息时，人们喜欢收听音乐；而当心绪烦躁或集中精力思考问题 时，往往会主动去关闭各种音响设备。因此，从生理学家认为，凡是对人体有害的和人们不需要的声 音统统成为噪声。物理学家认为，噪声是杂乱无章、难听而不协调、人们不需要、令人厌烦的声音的 组合。噪声按照来源可分为工业噪声、建筑施工噪声、交通运输噪声和社会生活噪声。空气动力性噪声 是工业噪声中的一种，当空压机排气放空时气体会受到扰动，气体与物体之间有相互作用就产生了噪 声1。而这个课程设计就是在声的传播途径当中吸声降噪达到对空气动力性噪声的控制。1.2 噪声的危害（1）噪声干扰人们的生活噪声对人们正常生活的
4、影响主要表现在：人们在工作和学习时，精力难以集中；使人的情绪难以不安 禅师问你个不愉快感；影响睡眠质量；妨碍正常语言交流。研究表明，在A声级4050dB的噪声刺激下，失眠人的脑电波会出现觉醒反应，即A声级40dB的噪 声就可以对正常人的睡眠产生影响，而且强度相同的噪声，性质不同，噪声影响的程度也不同。（2）噪声可诱发疾病 噪声可导致听力损失噪声引起的听力损伤，主要是内耳的接收器官收到损伤而产生的。过量的噪声刺激可以造成感觉 器官和接收器官整个破坏。噪声性耳聋与噪声的强度、噪声的频率和接触时间有关，噪声强度越大， 接触时间越长，耳聋的发病率越高。在等效A声级为80dB以下是，一般不会引起噪声性耳
5、聋；85dB 时，对于具有10年工龄的工人，危险率为3%，听力损失者为6%；而具有15年工龄的人危险率为5%， 听力损失者为 10%。 噪声引起人体生理变化噪声长期作用于人的中枢神经系统，可以使大脑皮层的兴奋和抑制失调，条件反射异常，出现各 种症状，严重者可以产生血压升高或降低，改变心率，心脏病加剧。噪声会使人唾液、胃液分泌减少 胃酸降低，胃蠕动减弱，食欲不振，引起胃溃疡。噪声对人的内分泌机能产生影响，噪声对儿童发育 力也有不利影响。 噪声损害设备和建筑物高强度和特高强度噪声能损害建筑物和发声体本身。在特高强度的噪声影响下，不仅建筑物受损 发声体本身也可能因声疲劳而损坏，并使一些自动控制和遥控
6、仪表设备失效。此外，由于噪声的掩蔽 效应，往往使人不易察觉一些危险信号，从而容易造成工伤事故。2 课程设计的目的与意义物理性污染控制是高等学校环境工程专业的主要专业课程之一。课程设计是学生进行专业课 学习、总结学生学习成果、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、基础知识 的学习和基本技术训练的继续、深化和发展。为促进学生掌握噪声治理工程的理论和技术，具备噪声 治理工程的设计能力和综合利用相关专业知识的能力，本课程在完成课堂理论教学的同时开设课程设 计。通过课程设计使学生了解噪声治理工程设计的基本知识和原则，使学生的基本技能得到训练。本课程的目的是通过课程设计，使学生能够综合运
7、用和深化所学专业理论知识，培养其独立分析和解 决一般工程实际问题的能力，使学生受到工程师的基本训练。3 课程设计的任务与要求3.1.1 设计任务及内容某工厂空压机房为钢筋混凝土砖混结构，刷漆混凝土墙，粗糙混凝土屋顶，水磨石地面，大块玻 璃窗，空压机房尺寸为15m（长）X9m（宽）X5m（高），窗的总面积为80平方米，现有一台空压机安 装在房间地面中心，距噪声源2m,测得空压机各噪声带声压级如表1所示。现欲采用吸声处理使房间 内噪声符合NR75评价曲线，设计降噪方案（包括吸声材料的名称，规格，使用面积以及结构图）。表 1 各频带声压级倍频带中心63125250500100020004000800
8、0频率（Hz）声压级（dB）100948785828076683.1.2 空压机房噪声倍频程频谱图如下由频谱图即可知该空压机房实测声压级均大于 NR-75 曲线声压级，且随着频率的增加空压机声压级逐渐降低，因为低中频声压级大于高频声压级，则对低中频声压级进行降噪处理。3.2 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、
9、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36dB (A)，较好的为710dB (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
10、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。3.3 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
11、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做吸声处理。(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310dB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
12、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。3.4 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6。 所以次任务我们选择吸声降噪的方法解决。通过空压机 页脚内容10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，且空压机台数只有1台，不
13、宜建立隔声间。因此，此次空压机房降噪设计选用共振吸声结构，依据NR75评价曲线进行吸声降噪。4 课程设计正文4.1 设计资料根据不同材料的吸声系数查表得该空压机房的吸声系数如表2频率/H z125250500100020004000刷漆混凝土墙0.10.050.060.070.090.08粗糙混凝土屋顶0.360.440.310.290.390.25水磨石地面0.010.010.010.010.020.02大块玻璃窗0.180.060.040.030.020.024.2房间面积计算由已知的房间尺寸可计算得，S天=S地=135m2,S墙=160m2 ， S窗=80m2, S总=510m24.3
14、设计计算步骤 由已知得房间不同频率下测量的声压级Lp。 由物理性污染控制P39上的NR曲线可得对应的NR数，从而可得房间允许的声压级值。 由-可得不同频率下的ALpo工S a由= s，A=Si*ai代入公式可得处理后不同频率下的吸声量Al。i所需吸声量A2=A1 X 100 1 ALp。以上计算得到的数据如下（表3）所示：项目倍频程中心频率（Hz）说明125250500100020004000距噪声源7m处倍 频程声压级/dB948785828076测量噪声容许值/dB87.2581.7577.8575.0072.62570.775设计目标值需要减噪量A Lp6.755.257.1577.37
15、55.225二-处理前的各材料吸声量Al/m280.3573.555654.171.3550.85 由 式（2-109）计算所需的吸声量A2/m2380.17246.367290.528271.1442389.847169.352 由 式（2-132）计算4.4 吸声材料的选择及计算4.4.1 选择材料由已知的表1 可知该房间的低中频的声压级很大，所以可选用薄板共振吸声结构或穿孔板共振吸声 结构作为吸声材料。选择双层微穿孔板共振吸声、空气层结构为吸声材料（孔径=0.8，孔距=0.8，穿孔率为 2%+1%，空腔 距离8+12），由“吸声系数表”查得各频率下材料的吸声系数。如下表（表4）：表 4 微穿孔板结构吸声系数频率1252505001000
