物理性污染课程设计(DOC)

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。TOC\o"1-5"\h\z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)89919496959294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、 噪声控制的一般原则科学性：声源类型、特性、频谱明确、技术措施搭配得当、有针对性；先进性：技术措施可靠、有效、经济，可实施性和无妨碍性好；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。二、 噪声控制的基本工作程序噪声控制的一般程序如下：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。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。确定噪声控制方案。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4—12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10—40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15—40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5—25减振(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5—15四、设计计算面积计算：S=S=10X6=60m2地天S进=S=24m2墙1墙3S吐=S吐=40m2墙2墙4S=60x2+24x2+40x2=248m2总体积：V=10X6X4=240m3

(3)NR曲线的确定有两种方法:1)NR=LP-ab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2-189-35.589-35.5】、NR1=0.790=67.72、91—22二79.3NR2=0.8703、3、NR=94-12=88.23 0.9304NR=U=93.64、NR4 0.9745、5、NR二95-0二955 1.0006、NR二注二94.06 1.015倍频带中心频率(HZ)ab6335.50.79012522.00.87025012.00.9305004.80.974100001.0002000-3.51.0154000-6.11.025各个频带相应的NR是:94+6.1 …7、NR7=苗=9772)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。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/a0f/HZ1252505001000200040000.010.010.010.020.020.02由上表可求得：室内平均吸声系数5=(0.01X3+0.02X3)/6=0.015(5)由已知得房间不同频率下测量的声压级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①-②可得不同频率下的ALpo由ALp、.，代入公式可得处理后不同频率下的平均吸声系数2。室内平均吸声系数«1=0.015代入得临界半径r=1/4(QXR/n)A1/2c=1/\：'2xsa1/3.14(1-a1)=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0.010.010.010.010.020.020.02查表均吸声系数刃15所需平均吸声系数X20.010.010.0200.0790.2000.1590.399—=—Xa2a1100.1aLAp五、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、 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。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，则材n〔S劳+(248-S)X劳〕/248>=勞2TOC\o"1-5"\h\z材3 材 1 2当f=125H时，〔0.20S+(248-S)X0.01〕/248>=0.01\o"CurrentDocument"z 材 材nS>=0m2材当f=250H时，〔0.99S+(248-S)X0.01〕/248>=0.02\o"CurrentDocument"z 材 材nS>=2.53m2材当f=500H时，〔0.61S+(248-S)X0.01〕/248>=0.079\o"CurrentDocument"z 材 材nS材>=28-52m2当f=1000H时，〔0.32S+(248-S)X0.02〕/248>=0.200z 材 材nS>=148.80m2材当f=2000H时，〔0.23S+(248-S)X0.02〕/248>=0.159z 材 材nS>=164.15m2材当f=4000H时，〔0.59S+(248-S)X0.02〕/248>=0.399z 材 材nS>=164.89m2材所以S>=164.89m2材S=248m2因为S总 ，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。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ALp是否满足设计条件。当S=165m2时，反算此时各频率下的平均吸声系数材乐=〔165①+(248-165)X①〕/2484 3 1当f=125Hz时，(T4=〔0.20X165+(248-165)X0.01〕/248=0.136验算：兀=円X10A0.1ALpnALp=11.33dB>0dB(满足)当f=250Hz时，4=〔0.99X165+(248-165)X0.01〕/248=0.662验算：兀=码X10q.1ALpnALp=18.21dB>3dB(满足)当f=500Hz时，4=〔0.61X165+(248-165)X0.01〕/248=0.409验算：%=a1X10q.1ALpnALp=16.12dB>9dB(满足)当f=1000Hz时，a4=(0.32X165+(248-165)X0.02)/248=0.220验算：a4=a1X10A0.1ALpnALp=10.41dB>10dB(满足)当f=2000Hz时，a4=(0.23X165+(248-165)X0.02)/248=0.163验算：a4=a1X10q.1ALpnALp=9.11dB>9dB(满足)6）当f=4000Hz时，（T4〔0.59X165+（248-165）X0.02〕248=0.400验算：「=听X10A0.lALp=ALp=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m2——2.5328.52148.80164.15164.893五合板实际所用面积m21654处理后平均声级系数a4——0.6620.4090.2200.1630.4005减噪量△L p ——18.2116.1210.419.1113.01六、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） —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。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。—般房间两相对墙面的总吸声量应尽量接近，有利于声场扩散。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。参考文献环境噪声污染控制工程 高等教育出版社 洪宗