物理污染课程任务设计书

课程设计任务书课程名称： 物理性污染防治工程课程设计 题目： 离心风机降噪设计 学院：资源环境与化工系:环境工程专业班级： 环境工程卓越161 学号： 5802115062 学生姓名： 李璐驿 起讫日期：2019年1月6日一2018年1月9日 指导教师： 全水清职称:副教授学院审核（签名）： 审核日期： 目录TOC\o"1-5"\h\z一、 课程设计任务书 11、 课程设计题目 1\o"CurrentDocument"2、 课程设计的主要内容和基本要求 1\o"CurrentDocument"3、 设计要求 1\o"CurrentDocument"4、 课程设计图纸内容及张数 2\o"CurrentDocument"5、 完成成果 2二、课程设计计算书 2\o"CurrentDocument"1、 设计依据 3\o"CurrentDocument"2、 设计原则 3\o"CurrentDocument"3、 设计说明 3\o"CurrentDocument"4、 设计计算 35、 材料的选择及计算 6、 结论7、参考文献第一章课程任务设计书一、设计题目离心风机房降噪系统二、课程设计的主要内容和基本要求6mX6mX4m的机房地面中央有一台设备4-79离心风机工作时距噪声源2m处测得的噪声量为95dB，进风口的噪声量为110dB,出风口的噪声量为120dB。离心风机流量为Q=62000m3/h，转速1200r/min(叶片数12)。单台设备总重9000kg，机组固有频率®=6Hz。机房为光滑水泥墙面，设备噪声各频带声压级如表1〜3所示。表1离心风机2m噪声频谱特性倍频程中心频率/Hz125250500100020004000声压级/dB959292858380表2离心风机进风口噪声频谱特性倍频程中心频率/Hz125250500100020004000声压级/dB104109101968380表3离心风机出风口噪声频谱特性倍频程中心频率/Hz125250500100020004000声压级/dB1131191131079285国家规定，工业区3类区夜间标准是55dB,工作间噪声低于85dB。(1)设计隔声墙；或(2)吸声处理使混响半径之外满足NR80；或(3)设计出风口消声器；或(4)设计进风口消声器；三、设计要求(1)方案选择合理；(2)参数选取与计算准确；(3)所选设备质优，可靠，易于操作；(4)图纸绘制达到施工图要求；(5)概算部分尽量准确、详细四、课程设计图纸内容及张数降噪设备或设施结构图，A2图纸1-2张五、完成成果课程设计任务书；确定降噪量和降噪方案，撰写课程设计计算书编写设计说明书；典型设备结构设计选型。降噪设备或设施结构图第二章课程设计计算书一、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、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3~6dB（A），较好的为7~10dB（A）,—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。二、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3~10dB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、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。所以此次任务我们选择吸声降噪的方法解决。此次离心机房降噪设计选用吸声处理，依据NR80评价曲线进行吸声降噪。四、设计计算1、房间面积计算S天=$地=36川；S墙=96川；S总=1682、NR曲线的确定①NR=(Lp-a)/b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倍频程中心频率/Hzab12522.00.87025012.00.9305004.80.974100001.0002000-3.51.0154000-6.11.025各个频带相应的NR是：NR1=(95-22)/0.87=83.9 NR2=(92-12)/0.93=86NR3=(92-4.8)/0.974=90 NR4=(85-0)/1=85NR5=(83+3.5)/1.015=85 NR6=(80+6.1)/1.025=84②通过查标准可得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-80这条曲线。3、 根据NR80评价曲线，得出各倍频程所允许的最大值计入表2②；4、 根据测量值与允许值之差确定减噪量ALp,计入表2③；5、 将处理前光滑水泥墙面吸声系数a计入表2④；16、 根据减噪量与处理前平均吸声系数a」十算出所需的平均吸声系数a2,计入表2⑤；7、 计算出临界半径：室内平均吸声系数=0.025房间常数=168*0.025/(1-0.025)=4.31已知声源在室内地面中心，Q=2rc=1/4*V(QR/n)=0.41mv2m，故该声场为混响声。表2-2吸声结构降噪设计计算步骤序号项目F/Hz说明125250500100020004000①测量值959292858380现场测量②允许值908582807876设计目标③减量值5710554①-②④处理前平均吸声系数0.010.020.020.020.040.04⑤所需平均吸声系数0.030.100.200.060.130.10⑤二④*10八(0.1*③)五、材料的选择及计算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。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表2-3穿孔板吸声结构吸声系数设：需安装材料面积为S材，则三二莓竺推出55口鼻+（1€用_、）*码壬茗十艮据表2-2*表2-3屮的数据可得:当频率为125Hzll寸168当频率为2刊Hz时168当频率为2刊Hz时0.99*lV+(16«-^)*0.02 -.c >0J—>5=13.86m168当频率为500Hz时0.61*.V+(168-S)*0.02168当频率为10001lz时05+(1—6 »=168当频率为10001lz时05+(1—6 »=22<40m168当频率为20001[孑时0.23*^+(168-,ST)*{\04n- c九“168当频率为1000Hz时0皿+（】心S）P04二“一务屮168当频率为1000Hz时0皿+（】心S）P04二“一务屮冒引“168综上所述，吸声材料面积应大于或等于79.58m2 ,所以为取最大面积为120m2,检验当吸声材料面积为120m2时,是否满足设计条件。 当S材=120m2时，反算此时各频率下的平均吸声系数石=[|20玄十(168-120^]/168当f=125Hz时瓦=[120*0.2+(168-120)*0.01]/168=0J5验算:亦=；^*10"皿卩AZ.p-11.64dB>5dB当f=250HzB寸药=[120*0,99+(J68-120)^0.02]/168=0.71验算：^=^10'UA/p=>AAp=l5.52dB>7dB当f^SOOHz时忑=[120*0,61+<168-120)*0.02]/168=0.44验算0°]A/pnALp=t3.44dB>lOdB当f=1OOOHzB寸瓦=[120*032+(168-120)*0-02]/l68=0.23验算乔計0°®=>ALp=10.69dB>5dBX片20001b时％=[1230.23+(168-120)*0.04]/168=0.18验算^=^*10°IALp A£p=6.43dB>5dB当t=4000Hz时嘉=[120559十(168-120)*0,04]/!68=0.43验算 =>A£p-10,34dB>4dB所以检验结果是设计基本符合条件。项目125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz95测量值959292858380允许值908582807876吸声降噪11.6415.5213.4410.696.4310.34最终声级83.3676.4878.5674.3176.5769.66六、 结论综上所述，所选材料可满足吸声降噪标准，假设设计满足设