离心风机消声器设计

1、消音器是允许气流通过并且可以有效地阻止或减弱声能量向外部的传播的装置。 它主要用于机械设备的进排气管道或通风管道的噪音控制。 性能良好的消音器，可降低气流噪声2040dB(A )。 但是，消音器只能降低空气动力设备的给排气口噪声和沿管道传播的噪声，不能降低从空气动力设备的框体和管壁等放射的噪声。 消音器类型很多，根据其降噪原理，主要有抗逆性消音器、抗逆性消音器、复合型消音器三种。 在本章中，主要介绍了抗逆性消音器、抗逆性消音器的消音原理和设定修订，并简要叙述了其他消音器的消音原理、构造特征和适用状况。 主要内容包括：第一消音器性能评估第二消音器的分类和消音反应历程第三抗逆性消音器第四抗逆性消音

2、器第五其他消音器第六消音设置修正第七案例研究、第一消音器性能评估、配管中或吸气口安装的消音器，可使气流通过，对噪音有一定的削减作用，其性能主要是音响性能、空气动力性能、构造性能即高消音值和宽消音频率消音器的气流阻力小，安装消音器后增加的阻力损失，必须控制在实际允许的范围内3 )机械构造的性能要求。 体积小，重量轻，结构简单，便于加工、安装和维护4 )外形和装饰要求。 满足实际安装空间的需要，美观大方，表面装饰与设备协调5 )价格费用要求。 价格便宜，寿命长。 1.1声学性能评估、消声器声学性能评估量包括插入损耗(IL )、声传输损耗(TL )、噪声降低量(LNR )、衰减量(LA )。 1 .

3、插入损耗(IL )在系统中插入消音器前后，在系统外的某一点测量的音响功率水平的差。 在声场分布的情况大致一定的情况下，也可以替换为指定的测量点的声压级差。 插入损耗适用于现场测量。 反映了声源、消音器及其末端音响特性的综合效果，不仅仅是消音器的效果。 1.1声学性能评估，2 .声损(TL )消声器入口侧声功率水平与出口侧声功率水平之差。 由于声功率不应该直接测量，所以一般从声压中求出。 声损失仅反映消音器自身的特性，不受声源、配管及出口端的影响。 1.1声学性能评价，3 .噪声降低量(LNR )在消音器的出入口端测定的平均声压水平的差。 4 .衰减量(LA )消音器内部2点间的声压水平的差。

4、通常以消音器的每单位长度的衰减量表示，为dB/m。 1.2空气动力性能、消音器的空气动力性能是指消音器的气流阻力的大小。 通常用阻力系数或阻力损失表示，包含摩擦阻力损失和局部阻力损失两部分。 阻力系数：消音器安装前后的总压力差和总压力之比。 电阻损失：出口端流体的静压低于入口端的数值。 摩擦阻力损失：是气流和消音器的各壁面的摩擦引起的阻力损失。 局部电阻损耗：是指气流通过由于消音器截面的突变而产生的电阻损耗。 例如扩张、收缩、回旋等。1.3结构性能、消声器结构性能是指其外形尺寸、牢固度、维修要求、寿命等，也是做评估消声器性能的一个指标。 好的消音器除了具有好的音响性能和空气动力性能之外，还具有

5、体积小、重量轻、结构简单、造型美观、加工方便、云同步结实、寿命长、维护简单、成本低廉等特点。 评价消音器的上述三个面向的性能，相互连接并制约。 从消音器的消音性能来看，所需频率范围内的消音量越大越好是毋庸赘言，但也必须考虑到云同步对空气动力性能的要求。 例如，汽车的排气消音器，如果阻力损失过大，电力损失就会增加，也会影响车辆的行驶。在兼顾消音器的音响性能和空气动力性能的同时，必须考虑云同步、结构性能的要求，不仅要考虑耐久性，还必须避免体积过大、安装困难等情况。 在实际运用中，对于这些个三个面向的性能要求，应该根据情况进行具体的分析，以此为重点。2消音器的分类和消音反应历程、消音器类型很多，根据

6、其降噪反应历程，可以选择主要为2.1抗逆性消音器2.2抗逆性消音器2.3复合型消音器2.4微穿孔消音器2.5喷射型消音器、2消音器的分类和消音反应历程、2.1抗逆性消音器、 消音反应历程：将有吸声材料消音反应历程的吸声材料固定在气流路的内壁上，或用一定方式排列在管道内，构成抗逆性消音器，与电相似，吸声材料相当于抗逆性，故称为抗逆性消音器。 包括形式：直管式、片式、折板式、音响流式、哈尼抢先版式、弯管式等。 消音的频率特性：有中、射频波消音性能。 适用范围：去除风扇、燃气透平的吸气噪音(即瓦斯气体流速不大时)。 2.2抗逆性消音器、消音原理：通过控制音响阻抗的大小进行消音。 与抗逆性消音器不同，

7、在管路上而不是在吸声材料上连接截面积骤变的管级或邻近谐振器，利用声阻抗的变化，使某一频率的声波在声阻抗骤变的界面发生反射、干扰作用等现象，在消音器外进行测量，达到消音目的。 包括的形式：扩展室式、谐振腔式、干扰作用型。 消音的频率特性：具有中次低频消音性能。 适用范围：空压机、内燃机、汽车的排气噪声(瓦斯气体流速较高的瓦斯气体速度时)、2.3阻抗复合型消音器、消音原理：由抗逆性和抗逆性两种消音原理复合而成。 可以认为抗逆性和抗逆性是同一频带中消音值的重日式榻榻米(并非单纯的重日式榻榻米关系)。 包括电阻扩散型、电阻共型、电阻共型等。 消音的频率特性：具有低、中、射频波消音性能。 适用范围：消除

8、鼓风器、大型风洞、试车台噪声。 2.4微穿孔板消音器，消音原理：利用微穿孔板的吸音结构制作的消音器。 所包含的形式：单层微冲孔板、双层微冲孔板等。 消音的频率特性：具有低、中、射频波的宽带消音性能。 适用范围：适用于高温、湿气、水、油雾、特别清洁卫生的场合。2.5小孔喷雾消音器，消音原理：不在出声后消除，而从发生反应历程中降低声干扰噪声。 喷出口噪声值的频率与喷出口的直径成反比，若喷出口的直径变小，则从喷出口放射的噪声能量从次低频向射频波偏移(频移)，因此低频噪声变低，但射频波噪声反而变高，若孔径变小，则喷出口噪声成为人的包括喷嘴型、降压扩张型、多孔扩散型、导入掺杂型等形式。 消音的频率特性：

9、具有低、中、射频波的宽带消音性能。 适用范围：消除锅炉排汽瓦斯气体、高炉排汽瓦斯气体、化工厂工艺瓦斯气体发散等压力瓦斯气体排放噪声。3抗逆性消音器，3.1抗逆性消音器的声衰减量，理论修正公式：其中，f消音器气流通路截面周长，m s消音器的气流通路截面面积，m2； l围巾的有效长度，m； (0)与材料吸音系数有关的消音系数。 H.J .塞文经验方程：噪声降低量与材料的吸音性能和周长/截面比有关。 3.1抗逆性消音器的声衰减量，例如选择衬有相同吸声材料(平均吸音系数0.46 )的消音管道，管道的有效长度为2m，管道的有效截面积为1500cm2。截面形状分别为圆形、正方形、1:5矩形时，请问哪个截面

10、形状的声音衰减量最大，哪个最小？ 解：1)管道为圆形时，管道的有效径为截面周长为：声衰减量，3.1抗逆性消音器的声衰减量；2 )管道为正方形时，管道的截面周长为声衰减量：3)管道为1:5矩形，管道的截面即管道截面积一定时，截面矩形管道的声衰减量最大，截面圆形管道的声衰减量最大。 3.2抗逆性消音器的射频波故障频率，在单通道直管消音器中，随着射频波音通路面积的增大，消音效果显着降低。 由于频率超过一定的数值，不符合平面波传播规则，窄波束传播的声波不接触吸声材料，消音效果下降。 声波的波长不足通道截面尺寸的一半时消音效果降低，将该频率称为射频波失效频率。 其经验方程：式中： c音速ms-1； 消音

11、器通路截面当量边长m (圆形配管为直径； 矩形管道是边长的平均值，其他管道取面积的张开方式的值)。 在ffc的情况下，每当增加一个倍频程时，静音量就会降低1/3，并且估计公式： n高于fc的倍频程带宽。 请将大风量粗的管道设置为多通道。 3.3气流速度对抗逆性消声器的影响主要有：1)气流的存在引起了消声器内声传播和声衰减规律的变化。 a )向下流动时(气流和音响传播方向一致)，由于瓦斯气体流速在管内不均匀，根据折射原理声波弯曲到管壁，促进消音噪声降低的b )逆流时(气流和音响传播方向相反)，声波弯曲到管路中心，声波和吸声材料的接触减少，不利于消音噪声降低。 2 )气流会在消音器内产生附加的噪音

12、，即气流再生噪音。 当气流通过消音器通路时，由于局部阻力或摩擦阻力而产生紊流，与此相应地产生噪音的气流激发消音器部件的振动而放射噪音。 3.3气流速度对抗逆性消音器的影响，气流速度越高气流再生噪音越大。 直通管道消音器内气流再生噪声的推定式中，气流再生噪声通常为次低频噪声，随着等级变高，声等级逐渐降低。 气流再生噪声倍频声压级方程，当一个消音器具体应用于现场时，需要结合气流对其性能的影响、噪声声源的强度、气流速度的大小以及消音器的构造等因素进行具体分析。 根据结构的不同，气流允许在管道内风速不同。 3.4常用抗逆性消音器的类型，1 .直管式2 .片式3 .袖珍抢先版式4 .折板式5 .音响流式

13、6 .室式7 .盘式8 .弯管式9 .弯管式4抗逆性消音器，抗逆性消音器无需使用多孔质吸声材料，可以耐高温， 抗潮流速大的常用抗逆性消音器的类型1 .扩展室式消音器2 .共鸣式消音器3 .干扰作用式消音器，1 .消音原理：声波在管路截面上急剧扩展(或收缩)，通路内的声阻抗急剧变化，声波的传播方向发生变化，在管路内发生反射、干扰作用等现象，达到消音目的。 2 .消音量的修正： (单节)其中m=S2/S1=S2/S3称为消音器扩展比，l2称为扩展室长。 3 .频率特性：当然是4.1扩张室消音器(膨胀式消音器)，4 .改善消音特性的方法：单节扩张室的主要缺点是kl=n，传音损失为零，即存在很多通频。

14、 解决办法是多节扩张室串联：每节的通过频率不同，提高消音量。 内管的插入：扩张室两端插入l/2和l/4的管，分别消除n为奇数和双位数的通过频率。4.1扩展室消音器(膨胀式消音器)，5 .上下限截止频率：扩展室截面的增大也同样存在射频波声波的狭窄波束传播障碍，因此具有上线频率：对于低于某频率的声波也失去消音作用，存在下限频率：1 .消音原理：利用共鸣吸音原理，根据声波对云同步进行声阻抗当系统固有频率和声波频率共振时，消耗音能量最多，消音量最大。 2 .消音量的修正：声阻抗的突变引起声波反射和干涉现象，声能量衰减。 当系统固有频率和声波频率共振时，消耗音能量最多，消音量最大。 3 .谐振频率：某频

15、带内的消音量：倍频1/3倍频、4.2谐振式消音器、4 .改善消音性能的方法：选择大的k值增加音响阻抗的多节谐振器串联连接。 5 .上限截止频率：4.2谐振式消音器，1 .消音原理：通过相干声波相互抵消作用，达到消音目的。 2 .分类：被动(被动)消音器和主动(主动)消音器2种。 3 .特征：具有显着的频率选择性。4.3干扰作用式消音器、5其他形式的消音器、5.1阻抗复合型消音器、5.2微穿孔板消音器、5.3扩散消音器、6消音器设置修订原则、6.1消音器设置修订原则、1 .噪声声源所需的噪声量、空气动力性能要求以及空气动力设备配管中的防潮、耐腐蚀性、防火、耐高温等方面的2 .根据声源的空气动力性

16、能要求， 3 .考虑消音器的空气动力性能，消音器的阻力损失被控制在机械设备的正常工作范围内；3 .在安装和修改消音器时，考虑气流再生噪声的影响，气流再生噪声小于环境允许噪音级；4 .留心消音器和管道内的气流速度；5 .隔音结实耐用，体积大小与空气机械设备一致的问题、6.2消音器设置修正计程仪、噪音声源的现场调查和特性分析、消音效果(上下消音频率的检查、消音器的压力损失、实际消音效果)、了解环境特征、选择噪音控制基准、修正必要消音量、修正适当的消音器、确定受音点上可容许的噪音级和各频带的声压级、将、吸声材料注入气流路的内壁声波进入消音器后，通过摩擦力和黏性阻力的作用，部分声能转换为热能的散失，发挥消音作用。 抗逆性消音器结构简单，可以很好地消除中、射频波噪声，但不适用于高温、高湿环境，对次低频噪声的消音效果也差。 在实用上，广泛用于消除风扇、燃气透平等吸气噪音。 常见的抗逆性消声器结构形式有直管式、折板式、片式、哈尼抢先版式、迷宫式、声学流式、盘式及室式等。 总结02、抗逆性消音器不使用吸声材料，它利用管路断面的突变或谐振器，使声波反射或干扰作用，从而使一些声波不再沿着管路继续传播，达到消音的目的。 抗逆性消音器耐高温、耐气流冲击，适合消除中次低频噪音，在实用上常用于消除空气压缩机、内燃机、汽车排