隔聲罩的基本結(jié)構(gòu)原理及其降噪計(jì)算方法

2017-10-06  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

隔聲罩對(duì)聲源單獨(dú)進(jìn)行隔聲設(shè)計(jì),可采用隔聲罩的結(jié)構(gòu)形式。

隔聲罩是噪聲控制設(shè)計(jì)中常用的設(shè)備,例如空壓機(jī)、水泵、小型柴油發(fā)電機(jī)等高噪聲源,其體積小,形狀比較規(guī)則,或者雖然體積很大,但空間及工作條件允許時(shí),可以用隔聲罩將聲源封閉在罩內(nèi),以減少向周圍的聲輻射。

隔聲罩的主要結(jié)構(gòu)是它的罩壁,它具有足夠的隔聲量,才能阻隔聲源機(jī)器設(shè)備的噪聲不致外傳,從而使噪聲降低到所規(guī)定的允許聲級(jí)以下。按照質(zhì)量定律,罩壁的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是重質(zhì)的,例如,采用磚、石塊、混凝土或厚鋼板等的構(gòu)造;但大多數(shù)情況是由于現(xiàn)場(chǎng)的空間條件、機(jī)器的維修及隔聲罩的拆裝運(yùn)等因素;要求罩壁結(jié)構(gòu)輕巧、拆裝方便。這種隔聲的罩壁一般采用較薄的金屬板,內(nèi)飾一定厚度的吸聲材料。

如果罩壁振動(dòng)較大,可在金屬板外表面或內(nèi)表面涂一些內(nèi)損耗系數(shù)較大的阻尼材料,如瀝青漿、石棉瀝青漿等。為防止其固體傳聲,可在隔聲罩設(shè)備下面安裝隔振器或鋪設(shè)隔振材料。確定隔聲罩結(jié)構(gòu),可以根據(jù)插入損失的要求,確定隔聲罩結(jié)構(gòu)的隔聲量,再按有關(guān)結(jié)構(gòu)的隔聲量和實(shí)際情況選用具體結(jié)構(gòu)。

在處理噪聲的實(shí)際問題中,還會(huì)由于機(jī)器設(shè)備的散熱問題而必須在隔聲罩罩壁上留一定的孔洞。通常在孔洞上安裝一定長(zhǎng)度的消聲器并使消聲器的降噪量與隔聲罩罩壁的隔聲量相當(dāng),這樣既不降低減噪效果,又可以達(dá)到通風(fēng)冷卻的目的。

隔聲罩的技術(shù)措施簡(jiǎn)單,降噪效果好,在噪聲控制工程中應(yīng)用廣泛,在設(shè)計(jì)和選用隔聲罩時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1. 罩壁必須有足夠的隔聲量,且為了便于制造安裝維修,宜采用0.5~2mm厚的鋼板或鋁板等輕薄密實(shí)的材料制作。

   
   

2. 用鋼或鋁板等輕薄密實(shí)材料做罩壁時(shí),須在壁面上加筋,涂貼阻尼層,以抑制與減弱共振和吻合效應(yīng)的影響。

   
   

3. 罩體與聲源設(shè)備及其機(jī)座之間不能有剛性接觸,以免形成"聲橋",導(dǎo)致隔聲量降低。同時(shí),隔聲罩與地面之間應(yīng)進(jìn)行隔振,以降低固體聲。

   
   

4. 開有隔聲門、窗,通風(fēng)與電纜等管線時(shí),縫隙處必須密封,并且管線周圍應(yīng)有隔振、密封措施。

   
   

5. 罩內(nèi)壁要采用吸聲處理,使用多孔疏松材料時(shí)。應(yīng)有較牢固的護(hù)面層。

   
   

6. 罩殼形狀恰當(dāng),盡量少用方形平行罩壁,以防止罩內(nèi)空氣聲的駐波效應(yīng),同時(shí),罩內(nèi)壁與設(shè)備之間應(yīng)留有較大的空間,一般為設(shè)備所占空間的三分之一以上,各內(nèi)壁面與設(shè)備的空間距離不得小于10cm,以免耦合共振,使隔聲量減小。

   
   

7. 設(shè)備隔聲罩設(shè)計(jì)中需要考慮設(shè)備的日常檢修和大修,并特別注意隔聲罩的通風(fēng)和隔熱。對(duì)于在具有可燃性氣體、蒸氣或顆粒性粉塵場(chǎng)所所設(shè)置隔聲罩或?qū)τ猩嵋蟮脑O(shè)備設(shè)置隔聲罩,隔聲罩均需合理設(shè)計(jì)通風(fēng)。當(dāng)隔聲罩采取通風(fēng)和散熱設(shè)計(jì)時(shí),隔聲罩進(jìn)、出風(fēng)口均應(yīng)增加消聲器等措施,其消聲量要與隔聲罩的插入損失相匹配。

在實(shí)際工程中,對(duì)噪聲源采用隔聲罩降噪設(shè)計(jì),這不但應(yīng)用了隔聲技術(shù),也涉及了吸聲技術(shù)。

隔聲罩的隔聲效果一般用插入損失IL來表示。

對(duì)于全封閉的隔聲罩,插入損失IL計(jì)算式如下:

對(duì)于局部敞開的隔聲罩,插入損失IL計(jì)算式如下:

由理論計(jì)算公式可以看出,隔聲罩的插入損失和隔聲罩的隔聲量TL、內(nèi)飾吸聲材料的吸聲系數(shù)α和隔聲罩非封閉面S0和封閉面的總面積S1有關(guān)。

一般固定密封型隔聲罩的插入損失約為30~40dB;活動(dòng)密封型型為15~30dB,局部敞開型約為10~20dB,帶通風(fēng)散熱消聲器的則約為15~30dB。

一個(gè)效果好的隔聲罩,要求其罩壁的隔聲量要大,罩內(nèi)壁的吸聲效果要好,罩壁上開孔要小,漏聲要少。隔聲罩的孔洞和縫隙對(duì)其降噪效果特別是高頻噪聲有明顯影響,開口面積應(yīng)盡量小,泄漏面積占10%、1%、0.1%的隔聲罩的最大降噪量分別為10、20、30dB(A)。只有設(shè)計(jì)很好的全封閉隔聲罩,并采用隔振支撐安裝,沒有孔洞或有孔洞安裝消聲器,采用適當(dāng)密封的隔聲門,才能獲得很高的降噪值。

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