某空压机房降噪系统设计_课程设计

《物理性污染控制》课程设计 《物理性污染控制》 课 程 设 计 题 目： 某空压机房降噪系统设计 学 院： 市政与环境工程学院 专 业： 环境工程 目 录 2一、前言 3二、《物理性污染控制工程》课程设计任务书 32.2设计目的： 32.3设计 42.4吸声降噪的设计原则： 5三、《物理性污染控制工程》课程设计说明、计算书 53.1基础计算 53.1.1面积计算 63.1.2体积计算 73.1.4声压级计算 83.2吸声材料的选择及计算 93.3验算 113.4进气口安装消声器 11四、结论 12五、参考文献 12六、致谢 一、前言 《环境噪声控制工程》是高等学校环境工程专业的主要专业课程之一，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一周。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。实习是大学生锻炼动手能力的重要环节，是毕业生走向工作岗位钱必要的认知。噪声控制器件的大合集与应用，通过现场教学、实习等实践性教学环节，奠定一定的理论和实践基础，培养学生对噪声设备的研制方法、试验过程、推广应用等方面的 初步能力，并为学生进行科研、管理打下基础 通过课程设计实习，使学生学习和了解噪声设备各种及运行原理，培养学生树立理论联系实际的工作作风，以及生产现场中将科学的理论知识加以验证、深化、巩固和充实。并培养学生进行调查、研究、分析和解决工程实际问题的能力，为后继专业课的学习、课程设计打下了坚实的基础。 二、《物理性污染控制工程》课程设计任务书 2.1设计题目：某空压机房降噪系统设计 2.2设计目的： 1、 巩固所学专业理论知识，强化实践技能训练； 2、 熟悉基础资料的收集方法及设计可行性论证； 3、 初步掌握噪声污染控制设计的内容、程序和基本方法； 4、 运用专业理论知识，解决噪声污染控制工程实际问题。 2.3设计资料 下面是某空压机厂房内工人实际操作点的实测频谱图。 该空压机房内部尺寸为：长11.4m，宽6.8m，高4.2m。四窗一门，窗户尺寸为：高×宽=1.6m×1.6m，门尺寸为：高×宽=2.8m×1.6m，室内没有通风孔。车间内有两台型号为4L-20/8空压机。经现场测量，机房外最高声级为80分贝。房间壁面的平均吸声系数为0.025。试采取有效措施对车间噪声进行设计控制，达到国家《工业企业噪声卫生标准》和《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）的要求。 2.4吸声降噪的设计原则： （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。 三、《物理性污染控制工程》课程设计说明、计算书 3.1基础计算 3.1.1面积计算 S地=S天=11.4×6.8=77.52m2 窗户和门的面积分别为： 除去门窗的总面积。 3.1.2体积计算 V=11.4×6.8×4.2=325.58m2 3.1.3吸声系数 房间内表面为混凝土面，查表可知混凝土的吸声系数如下表； 混凝土 / f/HZ 125 250 500 1000 2000 4000 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 通过查表可知玻璃窗户吸声系数为0.03，木质门的吸声系数为0.1. 平均吸声系数计算如下： 125HZ： 250HZ: 500HZ: 1000HZ： 2000HZ： 4000HZ： 3.1.4声压级计算 ①由已知得房间不同频率下测量的声压级Lp。 ②由参考书上的NR曲线可得对应的NR数，从而可得房间允许的声压级值。 ③由①-②可得不同频率下的ΔLp。 ④由ΔLp、 ，代入公式可得处理后不同频率下的平均吸声系数 。 ⑤室内平均吸声系数 如下表： 各倍频带中心频率为125HZ到500HZ其临界半径为 rc=1/4(Q×R/π)^1/2 =1/4 =1.12m<2m, 各倍频带中心频率为1000HZ到4000HZ 其临界半径为 rc=1/4(Q×R/π)^1/2 =1/4 =0.51m<2m, 其临界半径均小于2所以该空压机房内的声场为混响声场。 以上计算得到的数据如下表所示： 序号 项目 各倍频带中心频率下的参数 说明 125HZ 250HZ 500HZ 1000HZ 2000HZ 4000HZ ① 91 94 96 95 92 94 监测值 ② 允 许 值 95 91 88 85 82 81 设计目标 ③ 减 噪 量 0 3 8 10 10 13 ①-② ④ 处理前 0.012 0.012 0.012 0.021 0.021 0.021 查表计算可知 ⑤ 处理后 0.012 0.024 0.076 0.210 0.210 0.419 = × 10^0.1ΔLp 3.2吸声材料的选择及计算 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。矿渣棉的纤维直径为10um左右，纤维长约10-30mm，纤维细长，柔软，均匀，容重轻渣球含量少，同时具有保温隔热不燃吸声等优点。 穿孔板吸声结构吸声系数如下表： 穿孔板吸声结构吸声系数 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25kg/m3 0.21 0.99 0.61 0.31 0.23 0.59 设：需安装材料面积为S材，则 〔S材 ＋(293.2-S材)× 〕/293.2 >= 1 当f=125HZ时，〔0.21S材＋(293.2-S材)× 0.012〕/293.2 >=0.012 S材>=0m2 2 当f=250HZ时，〔0.99S材＋(293.2-S材)× 0.012〕/293.2>=0.024 S材>=3.60m2 3 当f=500HZ时，〔0.61S材＋(293.2-S材)× 0.012〕/293.2 >=0.076 S材>=31.38m2 4 当f=1000HZ时，〔0.31S材＋(293.2-S材)× 0.021）/293.2>=0.210 S材>= 191.75m2 5 当f=2000HZ时，〔0.23S材＋(293.2-S材)× 0.021〕/293.2>=0.210 S材>=265.14m2 6 当f=4000HZ时，〔0.59S材＋(293.2-S材)× 0.021〕/293.2 >=0.419 S材>=205.08 m2 所以S材>=265.14 m2 因为除去门窗房间的内表面积为293.2, 所以可在房间的天花板墙面以及地面的一部分安装穿孔板，从而达到降噪吸声的效果。 3.3验算 当S材=265.14 m2时，反算此时各频率下的平均吸声系数 =〔265.14 ＋(293.2-265.14)× 〕/293.2 1>当f=125HZ时， =〔0.21×265.14＋(293.2-265.14)× 0.012〕/293.2=0.191 验算： = ×10^0.1ΔLp ΔLp=12.02dB>0dB 2>当f=250HZ时， =〔0.99×265.14＋28.06× 0.012〕/293.2=0.896 验算： = ×10^0.1ΔLp ΔLp=18.73dB>3dB 3>当f=500HZ时， =〔0.61×265.14＋28.06× 0.012〕/293.2=0.5528 验算： = ×10^0.1ΔLp ΔLp=16.63dB>8dB 4>当f=1000HZ时， =〔0.31×265.14＋28.06× 0.021〕/293.2=0.2823 验算： = ×10^0.1ΔLp ΔLp=11.29dB>10dB 5>当f=2000HZ时， =〔0.23×265.14＋28.06× 0.021〕/293.2=0.22 验算： = ×10^0.1ΔLp ΔLp=10.2dB>10dB 6>当f=4000HZ时， =〔0.59×265.14＋28.06× 0.021〕/293.2=0.534 验算： = ×10^0.1ΔLp ΔLp=14.05dB>13dB 序号 项目 倍频带中心频率 说明 125 250 500 1000 2000 4000 1 穿孔板五合板吸声系数 0.23 0.60 0.86 0.47 0.26 0.27 2 五合板至少要达到的面积m2 24.8 16.81 26.26 19.84 44.43 24.8 3 五合板实际所用面积m2 60 4 处理后平均声级系数 α4 0.063 0.153 0.216 0.129 0.078 0.045 5 减噪量ΔLp 7.99 11.85 13.34 8.10 5.91 6.02 3.4进气口安装消声器 本设计虽然为使用进气口消声器就课到达降噪的效果，但考虑到吸声材料使用面积过大，造成有些材料需要铺设在地面上的结果。故在本设计中空压机进气口安装消声器。本空压机型号为4L-20/8故可以选择配套消声器KYJ-Ⅱ-5J即可，以此来减少吸声材料的使用，保证降噪设施的稳定、经济运行。 KYJ-Ⅱ-5J型空压机进气消声器外形尺寸 型号 使用气量/m3.min 总长度L（mm） 有效长度L1（mm） 筒体外径D（mm） 外径D1（mm） 螺孔中径D2（mm） 内径D3（mm） 重量kg KYJ-Ⅱ-5J 20 1220 1020 670 315 280 204 170 四、结论 综上可知，以上假设设计满足设计原则和要求，所以此噪声降噪设计方案成立。即可在房间内安装填装矿渣棉为吸声材料的穿孔板，在空压机进气口安装配套消声器。保证降噪设施的稳定、经济运行。 五、参考文献 1.环境噪声污染控制工程 高等教育出版社 洪宗辉主编 2.噪声控制及应用实例 海洋出版社 周新祥主编 3.化工环境保护设计手册 化学工业出版社 4.噪声控制工程的设计与计算 水利电力出版社 智乃刚主编 5.噪声与振动控制设备及材料选用手册 机械工业出版社 吕玉恒主编 6.噪声污染控制技术 环境科学出版社 张弛主编 7.噪声控制技术 化学工业出版社 李耀中主编 六、致谢 课程设计即将完成之际，我衷心感谢冯兴华、杨治广、 姜立民老师对我的悉心指导和亲切关怀。他们严谨求实的治学态度，宽厚待人的高尚品德，以及对教学科研事业兢兢业业，孜孜不倦的工作热情都使我铭记在心，将使我终生受益。在我的课程设计过程中无不倾他们大量的心血，给予了我许多的启发和帮助。 课程设计是我们从大学走向工作的重要的一步。从最初的学习、理解、消化直到完成设计。期间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复研究，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。 此次课程设计是我对和专业知识一次实际检验和巩固，比如学会了查找相关标准，分析数据，了解了许多其它类似课题的原理和方法，同时也是走向工作岗位前的一次热身。 最后，再次的感谢冯兴华、杨治广、姜立民老师，向所有关心、支持、帮助我的老师、同学表示深深的谢意！ _1234567905.unknown _1234567921.unknown _1234567929.unknown _1234567937.unknown _1234567941.unknown _1234567945.unknown _1234567947.unknown _1234567948.unknown _1234567949.unknown _1234567946.unknown _1234567943.unknown _1234567944.unknown _1234567942.unknown _1234567939.unknown _1234567940.unknown _1234567938.unknown _1234567933.unknown _1234567935.unknown _1234567936.unknown _1234567934.unknown _1234567931.unknown _1234567932.unknown _1234567930.unknown _1234567925.unknown _1234567927.unknown _1234567928.unknown _1234567926.unknown _1234567923.unknown _1234567924.unknown _1234567922.unknown _1234567913.unknown _1234567917.unknown _1234567919.unknown _1234567920.unknown _1234567918.unknown _1234567915.unknown _1234567916.unknown _1234567914.unknown _1234567909.unknown _1234567911.unknown _1234567912.unknown _1234567910.unknown _1234567907.unknown _1234567908.unknown _1234567906.unknown _1234567897.unknown _1234567901.unknown _1234567903.unknown _1234567904.unknown _1234567902.unknown _1234567899.unknown _1234567900.unknown _1234567898.unknown _1234567893.unknown _1234567895.unknown _1234567896.unknown _1234567894.unknown _1234567891.unknown _1234567892.unknown _1234567890.unknown