物理性污染课程设计

1、物理性污染控制工程前 言物理性污染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前必要的认知。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。通过课程设计实习，使学生学习和了解噪声设备各种标准及运行原理，培

2、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。第一章 课程设计任务书1第二章 课程设计计算书2一、噪声控制的一般原则2二、 噪声控制的基本工作程序2三、常用噪声控制措施与应用范围3四、 设计计算3五、 材料的选择及计算6六、吸声材料的布置9八、结论10参考文献10致 谢11附 图12第一章 课程设计任务书一、设计题目 某空压机房降噪系统设计二、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方案可行性论证；3、初

3、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。三、设计资料某工厂空压机房设有2台空压机，位于地面中央，距噪声源2m，测得的各频带声压级如下表所示。各频带声压级倍频带中心频率（HZ）63125250500100020004000声压级（dB） 89 91 94 96 95 92 94 该空压机房尺寸为：长10m，宽6m，高4m。房间壁面为混凝土墙面。试采取有效措施对车间噪声进行设计控制，达到国家工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002)的要求。四、完成成果1、设计说明书、计算书一份。2、相关控制设备的结构示意图第二章 课程设计计算书一、噪声控制

4、的一般原则（1）科学性：声源类型、特性、频谱明确、技术措施搭配得当、有针对性；（2）先进性：技术措施可靠、有效、经济，可实施性和无妨碍性好；（3）经济性：价格便宜、耐久实用、美观大方，易于安装维护。噪声控制一般从三个方面来考虑：噪声源的控制，传播途径的控制，接受者的防护。2、 噪声控制的基本工作程序噪声控制的一般程序如下：（1）调查、测试噪声污染情况。在确定噪声控制方案之前，应到噪声污染的现场，调查主要噪声及产生噪声的原因。（2）确定减噪量。把现场测得噪声数据与噪声标准进行比较，确定所需降低噪声的数值。（3）确定噪声控制方案。（4）降噪效果的鉴定与评价。在实施噪声控制后，应及时进行噪声效果的技

5、术鉴定或工程验收工作，如未达到预期效果，应及时查找原因。三、常用噪声控制措施与应用范围措施种类降噪原理应用范围减噪效果/dB（A）吸声利用吸声材料或结构，降低厂房、室内反射声，如悬挂吸声体车间内噪声设备多且分散412隔声利用隔声结构，将噪声源和接收点隔开，常用的有隔声罩、隔声间和隔声屏车间工人多，噪声设备少，用隔声罩，反之，隔声间；两者均不行，用隔声屏1040消声器利用阻性、抗性、小孔喷注和多空扩散等原理，减消气流噪声气动设备的空气动力性噪声，各类防空排气噪声1540隔振把具有振动的设备，原与地板刚性接触改为弹性接触，隔绝固体声传播，如隔振基础、隔振器设备振动厉害，固体传播远，干扰居民525减

6、振（阻尼）利用内摩擦、耗能大的阻尼材料，涂抹在振动构件表面，减少振动机械设备外壳、管道振动噪声严重5154、 设计计算（1）面积计算： S地=S天=10×6=60m2 S墙1=S墙3=24m2 S墙2=S墙4=40m2 （2）体积： V=10×6×4=240m3（3）NR曲线的确定有两种方法:1)式中Lp各中心频率下NR数对应的声压级，dB;a、 b各中心频率对应的系数，其值见表2-1倍频带中心频率（HZ）ab6335.50.79012522.00.87025012.00.9305004.80.974100001.0002000-3.51.0154000-6.11

7、.025各个频带相应的NR是：1、NR1=67.7 2、NR2=3、NR3 4、NR45、NR5 6、NR67、NR72)同时通过查标准可得工作场所操作人员每天连续接触噪声 8 小时，噪声声级卫生限值为 85dB(A)。根据公式LA=NR+5及降噪范围，综合考虑选取NR-85这条曲线。（4）混凝土墙面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/HZ1252505001000200040000.010.010.010.020.020.02由上表可求得：室内平均吸声系数=(0.01×3+0.02×3)/6=0.015（5）由已知得房间不同频率下测量

8、的声压级Lp。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。由-可得不同频率下的Lp。由Lp、，代入公式可得处理后不同频率下的平均吸声系数。室内平均吸声系数=0.015代入得临界半径rc=1/4(Q×R/)1/2=1/4=0.39m<2m,所以,该房间的声场是混响声。以上计算得到的数据如下表所示：次序项目倍频程中心频率（HZ）说明631252505001000200040001距噪声源2m处倍频程声压级（dB）89919496959294测量2噪声容许值（dB）101959187858381设计目标3需要减噪量39109131-24处理前平均吸声系数0.01

9、0.010.010.010.020.020.02查表5所需平均吸声系数0.010.010.0200.0790.2000.1590.399=×100.1Lp5、 材料的选择及计算（1）吸取声降噪的设计原则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、

10、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412dB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。（2）选材可知该房间的中、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

11、棉的优点是质轻、防蛀、防火、耐高温、耐腐蚀，吸声性能好。穿孔板吸声结构吸声系数如下表： 共振五合板 构造各频率下的吸声系数125HZ250HZ500HZ1000HZ2000HZ4000HZ孔径5mm孔距25mm空腔100mm内填矿渣棉8kg/m30.200.990.610.320.230.59设：需安装材料面积为S材，则 S材(248-S材)×/248>=1）当f=125HZ时，0.20S材(248-S材)× 0.01/248>=0.01S材>=0m22）当f=250HZ时，0.99S材(248-S材)× 0.01/248>=0.02S材&

12、gt;=2.53m2 3）当f=500HZ时，0.61S材(248-S材)× 0.01/248>=0.079S材>=28.52 m2 4）当f=1000HZ时，0.32S材(248-S材)× 0.02/248>=0.200S材>=148.80m2 5）当f=2000HZ时，0.23S材(248-S材)× 0.02/248>=0.159S材>=164.15 m2 6）当f=4000HZ时，0.59S材(248-S材)× 0.02/248>=0.399S材>=164.89m2 所以S材>=164.89m2

13、因为，所以可在房间的天花板及墙面部分安装穿孔板，从而达到降噪吸声的效果。（3）验算综上所述吸声材料面积应大于或等于164.89m2，为施工方便取165m2，检验当吸声材料的面积为165m2，各倍频程下的处理后的减噪量Lp是否满足设计条件。当S材=165 m2时，反算此时各频率下的平均吸声系数=165(248-165)×/2481）当f=125HZ时，=0.20×165(248-165)×0.01/248=0.136验算：=×100.1Lp Lp=11.33dB>0dB（满足）2）当f=250HZ时，=0.99×165(248-165)&#

14、215;0.01/248=0.662验算：=×100.1Lp Lp=18.21dB>3dB（满足）3）当f=500HZ时，=0.61×165(248-165)×0.01/248=0.409验算：=×100.1Lp Lp=16.12dB>9dB（满足）4）当f=1000HZ时，=0.32×165(248-165)×0.02/248=0.220验算：=×100.1Lp Lp=10.41dB>10dB（满足）5）当f=2000HZ时，=0.23×165(248-165)×0.02/248=0.

15、163验算：=×100.1Lp Lp=9.11dB>9dB（满足）6）当f=4000HZ时，=0.59×165(248-165)×0.02/248=0.400验算：=×100.1Lp Lp=13.01dB>13dB（满足）序号 项目倍频带中心频率说明1252505001000200040001穿孔板五合板吸声系数0.200.990.610.320.230.592五合板至少要达到的面积m22.5328.52148.80164.15164.893五合板实际所用面积m21654处理后平均声级系数40.6620.4090.2200.1630.4005

16、减噪量Lp18.2116.1210.419.1113.01六、吸声材料的布置1、吸声材料的布置原则1）装置吸声材料时，尽可能使吸声材料均匀分布，有利声场的均匀。2）要使吸声材料充分发挥作用，应将它布置在最容易接触声波和反射次数最多的表面上。3）一般在顶棚较底的房间，狭长的走道，采用吸声处理方法，选用吸声系数大的材料或悬挂空间吸声体，对降低噪声的干扰效果很好。4）观众厅的后墙，挑台栏杆处，反射回来的声音可能产生回声干扰，常需在后墙的墙裙以上部位的墙面和挑台栏杆处，布置高吸声系数的材料。5）吸声材料分散布置，比集中式布置有利于声场扩散和改善音质条件。6）一般房间两相对墙面的总吸声量应尽量接近，有利

17、于声场扩散。2、此次所用的吸声材料主要布置在天花板上面、以及墙面上面。七、消声坑道因为当f=4000HZ时，采用吸声材料也才刚刚满足要求，所以为了使降噪效果更好，可以设置消声坑道进行噪声的处理。消声坑道采用的地下坑道，坑道壁用吸声性好的砖砌成。把空压机的进气管和消声坑道连接，使空气通过消声坑道进入空压机。采用消声坑道可使空压机的进气噪声大大降低，使用寿命也比一般消声器长。 八、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。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

18、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 李耀中主编致 谢 课程设计即将完成之际，我衷心感谢老师对我的悉心指导和亲切关怀。物理性污染控制工程是我们环境工程专业学生最重要的一门专业课程之一，通过今年的学习，掌握了物理性污染控制方面的知识,通过这段周的实习，加深了对书本知识的理解，学会了如何将书本上了的理论知识与实际应用相结合。在整个设计过程中，我每天都有很多的新的体会，新的收获。刚接触到设计题目时，缺少对书本知识的整体把握