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    设备噪声治理

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    设备噪声治理
    作者:南京宏润声学科技有限公司
    来源:南京宏润声学科技有限公司
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    【摘要】:
    1、空调机组噪声控制设计

      一、概况

      空调机组的噪声主要来源有:进气口和排气口的空气动力性噪声;电动机的电磁噪声;风机振动通过基础辐射的固体声;机壳、管路、电动机轴承等辐射的机械性噪声。在这四部分中,一般以进、排气口的空气动力性噪声最强。根据对风机的实测分析表明,风机的空气动力性噪声约比其他部分的噪声高12~25dB(A)。

      二、空调机组噪声频谱特性的分类

      空调机组中

      1、空调机组噪声控制设计

      一、概况

      空调机组的噪声主要来源有:进气口和排气口的空气动力性噪声;电动机的电磁噪声;风机振动通过基础辐射的固体声;机壳、管路、电动机轴承等辐射的机械性噪声。在这四部分中,一般以进、排气口的空气动力性噪声最强。根据对风机的实测分析表明,风机的空气动力性噪声约比其他部分的噪声高12~25dB(A)。

      二、空调机组噪声频谱特性的分类

      空调机组中最重要噪音来源于风机,常见的离心风机叶片数为10~12片,转数为250~1450r/min时,基频落在倍频程中心频率63~125Hz的范围内,主要频率范围为125~2000Hz。当转数为1450~2900r/min时,基频落在倍频程中心频率250~500Hz的范围内,重要频带范围为250~4000Hz。离心风机的峰值一般在500Hz以上,重要频带范围在125~4000Hz或250~8000Hz,呈宽频带噪声。这样,按倍频程声压级的分布特性,可将风机噪声分为五类:特低频、低频、中频、高频、宽频。

      三、降噪措施

      空调机组中风机噪声的大小与风机的结构、型号、风量和风压等因素有关,根据风机噪声的大小、现场条件、噪声控制的要求,可选择不同的噪声控制方案和措施。一般可分为加装隔声罩、安装消声器、减振及隔振措施等。

      【安装隔声罩】机组安装隔声罩,大多采用密闭式,这种隔声罩隔声效果好。但采用密闭式隔声罩,就带来机组的散热问题。机组的温升,散热问题就成为隔声罩设计的关键。目前,一般都采用隔声罩内通风冷却的方法,冷却方式有自然通风冷却法和强制通风冷却法两种。需要通过风机的风量和机组的发热量来严格计算隔声罩的通风量。

      当受室外机组影响的敏感区域为单方向时,可采取半包围的隔声屏障,该声屏障的高度及结构需要根据降噪量单独设计,与道路两侧采用的声屏障有所区别。

      【进、出风口安装消声器】风机空气动力性噪声治理最有效措施是在风机进、出口安装消声器。风机安装消声器根据噪声治理区域和降噪目标选择在进气口安装消声器;在出气口安装消声器;进、出气口管道上都要安装消声器。在降噪要求较高时,需要安装多个消声器,并且消声器宜分段安装。设计或选用消声器时必须要考虑消声器的消声频率特性和阻力损失,在消声器满足消声量的同时,也要将阻力损失控制在允许的范围内。另外,还要考虑消声器的使用环境,如防水、防尘、防火等,否则,会影响消声器的消声性能。

      【地面减振】考虑到振动通过固体传声,小型风机机组安装时须安装地面减振器,大型风机机组安装时须安装浮筑结构。

     

      2、冷却塔噪声治理

      一、概况

      冷却塔是用水作为循环冷却剂,从一系统中吸收热量排放至大气中,以降低水温的装置。冷却塔噪声源主要由以下4个部分组成:风机进排气噪声、淋水噪声、风机减速器和电动机噪声、冷却塔水泵噪声。

      冷却塔整体噪声为以低频为主的连续谱,没有突出的噪声峰值,一般在31.5~2000Hz之间,噪声级为55~85dB(A)。

      大型冷却塔的噪声属于中高频稳态噪声,声源“标称声级”在80db(A)左右,冷却塔噪声的治理目标原则上应是将受噪声干扰的受声点噪声级控制在相应于当地环境的噪声国家标准以内。

      二、冷却塔噪声特点

      冷却塔噪声的治理目标原则是是应将敏感点(受噪声影响位置)的噪声级控制在相应于当地环境的噪声国家标准范围以内。

      大型冷却塔的噪声属于中、高频稳态噪声(不同工况时也存在全频带噪声),其特性如下:

      1、淋水噪声属面声源,其近距离的衰减特性介于面声源与线声源之间;

      2、冷却塔进风口处(风机处)噪声在85dB左右,且沿高度方向噪声值变化不大;

      3、频谱特性中,峰值一般位于4000Hz左右,低频和高频的声强级都较高,特别是低频声,有传播远且不宜衰减的特性。当多座冷却塔成群布置时,多个冷却塔之间的噪声强度具有叠加增强趋势。

      4、冷却塔产生的噪声波长噪0.02-1.360m之间,其中以波长为0.085m的声波为主;

      三、降噪措施

      【振动治理】

      1、保证设备高度不变的情况下安装浮筑减振装置,隔绝振动噪声通过设备基础传递。

      2、确保设备安全运行的前提下安装管道减振支撑等装置,隔绝管道振动传递噪声。

      【噪声控制】

      1、在冷却塔面向噪声控制点方向安装隔声屏障。

      2、在冷却塔底部接水盘上安装柔性网或消声垫,以降低落水声。

      3、在冷却塔的进排风口处安装消声器。

      为了尽量减少对冷却塔的进风阻力,在冷却塔设计的进、排风消声装置时,采用消声性能好、阻力损失小、消声量>15dB(A)的阻性片式消声器,进风流速<5m/s;在设备上部的排风消声装置中的排风流速<5m/s。该降噪装置带来阻力约为30Pa;

      4、对一些要求较高的项目,也会采取隔声罩等治理措施。

      外部使用隔声吸声制作;进、排风消声装置使用镀锌穿孔钢板;吸声材料使用离心玻璃棉;所以钢结构喷防锈漆。

     

      3、发电机组噪声治理

      一、概况

      近年来,为了缓解电网供电不足的矛盾,新建柴油发电站或配置中小型自备发电机房的单位很多。然而,随之发电机组运行的噪声将对周围环境造成严重损害。如果不采取必要的降噪措施,不仅降低生产效益,也大大损害操作人员及周边环境生物的健康指数。

      发电机组噪声主要由排气噪声、机械噪声、燃烧噪声、冷却风扇和排风噪声、进风噪声5类噪声源汇集而成的综合面声源。

      二、降噪措施

      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100 db以上,是发动机总噪声中最主要的组成部分。声器是控制排气噪声的一种基本方法。正确选配消声器(或消声器组合)可使排气噪声减弱20-30db(a)以上。

      2、机械噪声:

      (1)机械噪声主要是发动机各运动零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,其中最为严重的有以下几种:

      a. 活塞曲柄连杆机构的噪声(主要为高频噪声);

      b. 配气机构的噪声(主要为低、中频段噪声);

      c. 传动齿轮噪声(噪声谱是一种连续而宽广的频谱);

      d. 不平衡惯性力引起的机械震动及噪声。排气噪声。

      (2)控制机械噪声有效办法:

      a、是对机组进行隔振处理,机组的隔振一般采用高效减振胶垫,现在这一部分技术已经非常成熟。经过隔振处理,机组表面的震动被有效隔断。

      b、是在噪声的传播通道上进行降噪处理,减少声源对外的辐射,个别对噪声指标控制特别严的机房还要在内墙和天花粘贴高效吸音材料,使噪声源在传出机房前已被有效衰减以提高机房的降噪效果。

      3、燃烧噪声。

      燃烧噪声是柴油在燃烧过程中产生的结构震动和噪声。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40 db (a )以上。机房门窗采用防火隔声门窗。

      4、冷却风扇和排风噪声。

      风扇噪声是由旋转噪声和涡流噪声组成。排风通道直接与外界相通,空气流速很大,气流噪声、风扇噪声和机械噪声经此通道辐射出去。

      控制风扇和排风通道噪声的噪声,主要是设计一个好的排风吸音通道,这个吸音通道可由导风槽和排风降噪箱组成,也可由导风槽和一至几组的吸音挡板组成。排风 降噪箱的工作原理,类似于阻性消声器。可通过更换吸音材料(改变材料的吸音系数),改变吸音材料的厚度、排风通道的长度、宽度等参数来提高吸音效果。在设计排风吸音通道时,要特别注意排风口的有效面积必须满足机组散热的需要,以免排风口风阻增大而致排风噪声增大和机组高水温停机。

      5、进风噪声。

      考虑到进风噪声相对较低,故对发动机的进风系统一般不做另外处理。对机组的进风通道,则要从风道的设计,隔音材料的选用等方面进行综合控制。其基本思路是:

      a. 进风净面积符合设计规范,以保证发动机的进气系统和机组的冷却系统有足够的新鲜空气吸入;

      b. 进风通道需经吸声处理,一般采用进风百叶窗 + 导风槽 + 消声挡板的组合,如果有充足的空间,也可采用进风百叶窗+降噪箱的组合。

     

      4、风机与水泵噪声治理

      【风机噪声来源】

      风机在运行时产生的强烈噪声严重地影响环境的安静。它不但会损坏人的听力危害健康,而且还对周围居民的休息、机关的办公及学校的上课产生严重的干扰。

      风机实际上是一种容积式的压气机,它由一对互相垂直啮合的腰形叶叶轮相对高速旋转以输送气体。风机机组运转时,产生的噪声主要由空气的动力性噪声(即气流噪声)、传动齿轮噪声、电机噪声和调压阀噪声等,其中强度最高,影响最大的则算空气动力性噪声。在一定工况下运转时,高强度噪声分别从风机的进、排气孔,机壳及管道等部分辐射出来。在实际使用条件下,风机的排气口经常是与输气管路连续二而封闭的。因此,进气口辐射的噪声就显得最强烈,对环境的干扰也最严重。经实测可知,风机气口传出的噪声,其噪声级可达105~135dB(A)左右。

      【风机噪声控制措施】

      风机降噪除考虑风口噪声外,根据现场情况,风机的机体噪声和振动的固体声传声也应予以重视。由于轴流风机工作时风机噪声随着风量和风压的增大而提高。解决风机噪声方法有如下几种:

      (1)机壳及电机的噪声可以通过加装隔声罩来解决,将风机置于独立的风机隔声罩内。

      (2)在风机排风口外安装消声器,内置消声插片,使噪声在通过特殊构造的消声器是削减。消声器是降低空气动力设备进、排风口辐射或者沿管传递噪声的有效措施。

      (3)地面层外百叶窗尽可能使用消声百叶箱。

      (4)风机吊挂采用阻尼弹簧吊架减振器。

      (5)室外出风管道目前大多数设在地面上,实际运行中噪声很大,可将出风管全部设在地面以下,利用土层吸音或用隔音材料包覆管道。

      根据声源对象、噪声特性、降噪要求、工艺条件以及安装位置等因素进行有针对性地设计,保证获得良好消声降噪效果。

      【水泵噪声来源】

      水泵噪声主要来源于水泵工作时的噪声、水泵电机噪声。水泵工作噪声包括水泵本身的噪声,水泵运行引起的管道谐振噪声,水泵运行引起的水流运动和撞击噪声。泵电机噪声主要包括空气流动性噪声、机械噪声和电磁噪声三部分,主要从进气口和排气口排出,也会从电机壳缝隙投射产生。

      【水泵噪声控制措施】

      (1)吸声措施

      水泵房的墙壁、天花板布置吸声材料或结构,布置面积一般应不低于水泵房内总表面积的50%,降噪系数NRC应不低于0.6。吸声材料或结构应稳固可靠,寿命长。

      (2)隔声措施

      一般水泵房与居民室内至少有一层楼板间隔,其隔声量一般都在50dB以上,对隔绝水泵的空气声是有利的。但现在国家对居民室内及办公场所的声环境要求越来越严格,因此需要进行专业的隔声设计、采用恰当的隔声措施、选择优质的隔声材料以及专业的施工队伍。

      (3)水泵及管道的振动控制

      水泵的基础采用柔性基础,如加装减振器、隔振垫等。水泵的减振器一般采用橡胶减振器、弹簧阻尼复合减振器、橡胶隔振垫等,其原理是使水泵与基础形成柔性连接,减弱水泵振动向基础的传导。当水泵房布置与建筑的中间楼层时,大功率水泵的基础下还可以采用浮筑隔声地面,但更多的适用于新建工程。

      水泵进、出管及供水管穿越墙体之前上设置挠性橡胶接管。管道阻尼隔声包裹,一方面减小管道振动,另一方面也可以起到隔绝空气声的作用。对与水泵连接的管道支架采用弹性吊架。

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