環(huán)保工程師講義之噪聲和振動控制系統(tǒng)設(shè)計(一)

　　復(fù)習(xí)要求

　　1、了解綜合治理工程的聲源特性、環(huán)境條件和治理目標(biāo)。

　　2、熟悉聲、振動源控制技術(shù)和敏感目標(biāo)的防護技術(shù)。

　　3、掌握噪聲和振動傳播途徑控制技術(shù)。

　　4、掌握噪聲和振動污染綜合治理設(shè)計技術(shù)。

　　一、噪聲控制的基本方法

　　1、噪聲控制系統(tǒng)

　　噪聲傳播過程中有三個要素，即聲源、傳播途徑和接受者。噪聲控制的措施可以分別在聲源(發(fā)射)，聲源和接受者之間(傳播途徑)以及工作位置(接受者)上采取。

　　首先考慮降低各類聲源的噪聲發(fā)射，測量和評價聲源的噪聲發(fā)射量，聲源的評價量是聲功率級，有時也采用一定距離處的聲壓級。

　　在傳播途徑中采取的措施包括隔聲罩、局部隔聲罩、聲屏障和消聲器等噪聲控制裝置，它們的效果評價，一般采用插入損失等評價量。

　　對噪聲控制措施總效果的評價一般可采用接受點處的噪聲照射值。

　　2、聲源控制

　　機器設(shè)備和交通運輸工具噪聲(或生產(chǎn)工藝噪聲)一般主要由流體動力噪聲(氣體或液體)和機械噪聲構(gòu)成。

　　流體動力噪聲是由流體的壓力和速度起伏變化所產(chǎn)生的。

　　機械噪聲是由受撞擊、質(zhì)量不平衡等原因而引起的動態(tài)力激發(fā)機器設(shè)備部件振動而產(chǎn)生的。振動傳遞給機罩、工件等輻射表面，產(chǎn)生噪聲。

　　下列一些方法可以降低流體動力噪聲：

　　(1) 減少激勵源周期性的壓力起伏;

　　(2) 降低流體速度;

　　(3) 避免壓力突變;

　　(4) 流體通過部件的合理設(shè)計。

　　下列一些方法可以降低機械噪聲：

　　(1) 通過附加彈性層等方法增加撞擊響應(yīng)時間，以降低動態(tài)激發(fā)力;

　　(2) 在不能改變激勵力的情況下，通過調(diào)整剛度和附加質(zhì)量(慣性塊)，降低機械結(jié)構(gòu)在激勵點的振動速度;

　　(3) 通過采用彈性元件和具有高內(nèi)阻材料(鑄鐵等)，降低由激發(fā)點到噪聲輻射表面的振動傳遞(固體聲);

　　(4) 降低振動結(jié)構(gòu)的聲輻射效率，例如：采用加肋的薄壁取代厚的剛性壁;在金屬薄板上附加阻尼層;在不需隔聲的場所，采用帶孔洞的金屬板。

　　(5) 采用包扎、厚壁結(jié)構(gòu)(薄阻尼金屬板靠近輻射表面)等隔聲措施。

　　在有些情況下，用低噪聲工藝取代噪聲大的工藝可能比采用噪聲控制措施更經(jīng)濟可行。見表5-2-40。

　　合理規(guī)劃聲源也是聲源控制的重要措施之一，經(jīng)常考慮的聲源規(guī)劃措施如下。

　　(1) 把高聲源放在一起，減少它們對遠的工作位置影響

　　兩個等噪聲的聲源放在一起，總的噪聲增加3dB,如果把兩個聲源拉開一定距離，則它們周圍的每一個區(qū)域也都受到影響。

　　(2) 合理規(guī)劃最吵鬧聲源的位置

　　如果生產(chǎn)工藝允許，高噪聲設(shè)備應(yīng)和噪聲低的設(shè)備分離。這可以通過把高噪聲設(shè)備放在分離的房間或通過帶有隔聲門的墻壁隔離來實施。當(dāng)集中的高噪聲設(shè)備放在一個房間時，A聲級可能僅增加幾個分貝，這個增加可以通過房間壁面的適當(dāng)處理加以抵消。

　　(3) 輔助工作的合理安排

　　低噪聲工藝可以和高噪聲工藝分離，一般輔助工作不和噪聲源相連，例如各部分的清洗、保養(yǎng)、維修和生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)后續(xù)工作(例如包裝等)安排在低噪聲區(qū)域。

　　(4) 使用遙控裝置

　　如有可能，對一些高噪聲的機器設(shè)備，采用遙控操作，為此操作者可遠離噪聲源。

　　此外，及時調(diào)整和更換機器零件，加強機器設(shè)備和噪聲控制裝置的維護對降低噪聲也是必要的。通過更換或者調(diào)整機器設(shè)備中零部件，在不影響性能情況下，也可能降低機器內(nèi)部噪聲傳遞和表面輻射。機器設(shè)備由于缺乏保養(yǎng)，缺少潤滑、安裝誤差、不平衡和零部件松動等原因，也能增加噪聲。保持機器設(shè)備處于最佳運行狀態(tài)對降低噪聲也是有益的。任何維修上的不足一般都增加噪聲。對機器設(shè)備附帶的噪聲控制裝置也應(yīng)注意維護，同時對隔聲罩。隔聲屏、消聲器的效果進行細(xì)心地監(jiān)測。

　　3、傳播途徑控制措施

　　目前技術(shù)水平來看，大多數(shù)機器設(shè)備產(chǎn)生的噪聲并不能滿足人們的要求，往往還需要在傳播途徑上采取噪聲控制措施。經(jīng)常采用的傳播途徑控制措施有：吸聲、隔聲、消聲器、隔振、阻尼等。

　　吸聲是利用可吸收聲音的材料和結(jié)構(gòu)，吸收一部分聲能，降低噪聲。

　　隔聲是利用具有一定重量和堅實的材料和結(jié)構(gòu)，隔離聲傳播通路，降低噪聲。

　　消聲器是一種既可以使氣流通過又可以降低噪聲的管道裝置，可以有效地控制氣流噪聲。

　　隔振和減振是對振動較大的設(shè)備，采用彈簧、橡膠等隔振元件減少振動力的傳遞，或者在振動表面上覆蓋以阻尼材料，降低噪聲輻射效率。

　　采用何種措施，要在調(diào)查測量的基礎(chǔ)上，根據(jù)聲源和傳播途徑，有針對性選擇，注意可行性和經(jīng)濟性。常見噪聲狀況推薦優(yōu)先考慮的措施見表5-2-41。

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