噪声控制设计指导书.docx

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噪声控制设计指导书

噪声控制设计指导书

1引言

噪声污染控制工程是环境工程专业一门重要的专业主干课程，同时又是一门应用性极强的工科课程。

课程主要介绍了噪声强弱的表示方法、噪声的测量方法、以及常用的降噪方式（吸声、隔声、阻尼减振、隔振），共40个学时，但书中从声音的最基本理论开始讲解，内容繁多、知识面广，需要扎实的物理学知识，若不将上述凌乱、繁杂的理论知识用工程实例得以综合运用，则学生对所学的知识一知半解，难以顺利地转型成工程类型的学生。

实践教学的环节作为工科学生的一个重要教学环节，在教学中起着承上启下的作用，将学生由被动地接受理论知识到主动地进行工程设计，引导学生进行理论知识到实践运用的过渡，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力，对提高教学质量，提高学生的综合素质，特别是在工程实践中的动手能力，具有重要的意义。

2教学目的及要求

噪声污染控制工程实践教学环节是完成课程的理论学习后一个重要的实践阶段，其目的是学生在掌握噪声控制的基本原理之上，中间穿叉实验加深对理论知识的体会和了解，然后进行现场参观，对参观的工程给出基本参数后让学生展开具体的设计，更深层次地理解理论知识，学习分析不同设计中的优劣，比较设计手册与实际设计中数值的取值，为以后的实际工作打下坚实的基础。

要求学生能根据任务书的要求，熟练地进行一个柴油发电机房的噪声控制设计，掌握设计环节的所需考虑的细节问题，设计参数的选取，设计书说明书的编写，并进行初步的工程预算，并较准确地绘制有关设计图样。

3实践教学的内容及时间安排

实践的教学环节主要分三部分，10学时的实验、1-2个现场参观、1个降噪治理工程的设计.

10学时的实验采取理论课与实验课同步进行的方式，课程讲至哪一章节则进行这一部分的实验，学以致用，加深学生对课堂知识的理解，

对于现场参观与设计部分，将现场参观与设计紧密地结合在一起，采取先看然后做，讨论后再看再修改，循序渐进的形式，使学生得到不断提高。

考虑到本校对环境工程班的学生动手操作能力要求高，因此将现场参观与设计特定为1.5周的时间，共10天，每天的日程安排如下：

第1-2天：

开始就参观的工程实例讲解降噪工程设计中的设计环节，主要讲解发电机房的基本布置，如何满足降噪的要求。

同时参观柏蕙花园柴油发电机房的施工现场，在参见的过程中，要求同学带上教科书，，查阅书中所要求的设计细节与现场的情况是不是一致，并带上卷尺现场测量有关的参数，加深学生对书本知识特别是设计细节的理解，拓宽了眼界和思路，极大地激发了学生的学习热情。

在参观的过程中还要注意进行拍照，为以后的授课准备多媒体资料。

请学生在现场将测量与设计有关的参数

第3天：

开始就参观的工程实例讲解降噪工程设计中的设计环节，主要讲解吸声材料、隔声材料的选择，发电机房的基本布置，如何满足降噪的要求。

第4天：

学生根据各人的设计任务书展开具体的计算，每组选的吸声材料不同,设计要求的降噪量也不同,因此对隔声设备的选择也不同.

第5-6天：

将前部分的问题汇总进行讨论，要求学生充分发表意见。

总结学生的发言，评论各种处理方法的优劣，在这个过程中针对学生的问题一定要避免回答“对”与“不对”，帮助学生树立没有绝对的错误和不对的观念，只有“好”与“更好”“更合理”的评断，树立工程的观念。

讨论完后进行下一步的讲解，如何保证柴油发电机房内更好的通风效果，避免室内温度过高，避免可能的产生爆炸的事故。

以及消声器、阻尼减振、隔振的设计以及附属的设备的配置。

第7天：

学生进行计算，初步完成计算书部分的工作

第8天：

总结消声器设计中所遇的常见问题，特别是多个小室的消声器如何计算，并讲解实际设计中一些小的细节如变径管、弯头的选取。

开始讲解图的画法。

第9-10天：

通过讨论后对各人的设计不足之处进行改进，写好说明书画好图，并用AUTOCAD画好小图。

4参考资料

4.1《环境噪声控制工程》郑长聚、洪宗辉等高等教育出版社1988年第一版

4.2《环境噪声控制工程》郑长聚、潘仲麟等高等教育出版社2002年第一版

4.3《环境保护设备选用手册》孙明湖化学工业出版社2002年第一版

4.4《钢铁企业采暖通风设计手册》冶金工业出版社

4.5《噪声振动控制工程手册》马大猷机械工业出版社2002年第一版

5．设计的具体要求

5．1设计题目：

某小区的发电机房的位置为楼盘的，机房的尺寸分别为：

1班：

14m×7.0m×3.8m

2班：

15m×7.0m×3.8m

3班：

16m×7.0m×3.8m

机房内设柴油发电机一组，其型号为，尺寸大小为,发电机的原始噪声为分贝，噪声集中在中高频，要求达到国家Ⅱ类标准，即噪声应降为

分贝，噪声下降分贝。

本项目主要负责发电机组的安装，机房环保工程的制作与安装.

附：

柴油发电机的性能参数

各同学的柴油发电机组型号分别为：

卡特彼勒备用柴油发电机组

学号

1-7号

8-14号

15-21号

22-28号

29-34号

35-40号

型号

275

300F

350

400

450

500F

原始噪声大小（分贝）

87

90

93

96

99

102

5．2设计标准与依据与指导原则

5．2．1指导原则：

工程设计本着节约高效的原则，在达到环境噪声允许标准的前提下，充分利用机组的现场条件，做到充分通风，保证机组正常、安全地运行

5．2．2《城市区域环境噪声标准》二类标准（GB3096-93）

5．2．3《大气污染排放标准》一级标准（GB4427-89）即林格曼一级

5．2．4发电机组的安装手册

5．3环保治理工艺

5．3．1发电机房间各功能区的设计

5．3．1．1发电机组的布置一定要考虑到机组的尺寸，而且要让其尽可能地多通风与换气。

5．3．2发电机房各功能区的布置原则

5．3．2．1发电机应尽量放于房间内部，有利于进气和排气，保持室内的气流通畅，而且进气与排气一般是对角线方向，走过较长的路径，带走较多的热量，所以要选择好发电机摆放的位置。

5．3．2．2进风一般在房间的下部，排出一般在房间的上部，但也要考虑实际的控制柜、油箱、观察室、排烟室的安装需要。

5．3．2．3为保证排风顺畅，发电机组距离墙壁至少有2.0米，而且排风室的大小约为水箱体积的2倍

5．3．2．4油箱设置需靠近机器和大门以便于运输，为方便人的进出每边至少留下0.5米的空隙。

此处的尺寸为按照运行时间计算。

（柴油发电机组油箱的安装，不同型号的柴油发电机组都有相应的标准油箱和供油系统，油箱的设计种类很多，可根据要求用户设计成各种容量的分立式油箱。

用户也可自行设计油箱，在安装柴油发电机组油箱的时候用户需注意以下注意事项：

（1）油箱存放位置必须安全以防止火灾，油箱或油桶应单独放在看得见的地方，适当离柴油发电机组远点，且严格规定不准吸烟；

（2）如果是用户自行制作油箱，应注意备用柴油发电机组燃油箱用不锈钢或钢板制作，切勿在燃油箱内部喷漆或镀锌，因为他们会与柴油发生化学反应，产生可能引起柴油发电机组损坏的杂质及降低柴油的品质、洁净度和燃烧效率；

（3）油箱放置后，最高油面不能比柴油发电机组底座高出其2.5米，使直接送油之压力不大于2.5米。

即使在柴油发电机组关闭期间，也不允许燃油依靠重力，通过进油管路或喷油管路流入柴油机；

（4）油口处的阻力不允许超过所有柴油发电机组性能数据单上规定的使用干净滤芯时的规定值。

这个阻力值是建立在燃油箱装一半燃油的基础上的；

（5）油箱供油管端位置应高于柴油发电机组油箱底部约50MM，以防止沉积物和水被吸入供油管；

（6）燃油回油管路的连接不应造成柴油发电机组油管中燃油出现冲击波；

（7）油箱内装的燃油容量应该保证每天的日常供应；

（8）油箱供油和回油区域应设有带孔隔板，以减少柴油发电机组的热交换）油箱大小根据机组功率计算机组燃油消耗量，然后配容积能满足机组满载运行6-8小时。

5．3．2．5发电机房在工作时产生黑色的油烟气，故需考虑采用排烟管收集所排出的油烟，设一

油烟净化器进行除油烟处理，而且由于排烟道的辐射的噪声主要是低频声为主，同时油烟净化器又起到抗性消声器的作为，由于空间足够，因此单独设一排烟净化室，为方便人的进入每边至少留下0.5米以上的空隙。

排烟量从发电机组的说明收中查得，排烟净化器的尺寸按进气的流速为3-5m/s，停留时间为0.5-1s，净化器的高度考虑到搬运的方便，不可太高，应小于1.5米。

5．3．2．6在净化室旁边设置操作控制室，方便从外面观察到内部的运行情况。

按照以上的原则做好工程主体各部分的规划，进行合理的平面布局。

5．3．2．7按照整体空间的布置，确定各部分的尺寸分别，占地面积。

控制柜的尺寸为：

油箱的尺寸为：

油箱室的尺寸为：

观察室的尺寸为：

油烟净化室的尺寸为：

油烟净化器的尺寸为：

5．3．2.8其它构件的尺寸

门1的尺寸为：

门2的尺寸为：

门3的尺寸为：

门4的尺寸为：

窗的尺寸为：

（保证看清室内的情况，面积比普通的窗要小一些）

吸声材料衬贴时悬空的高度：

5．3．3噪声源的分析，环境标准为多少？

所需要的噪声处理措施有哪些？

）根据所要求的降噪效果进行工程主体内部降噪的冶理

5．3．3．1设计所需的插入损失为多少？

原始噪声为dB,当地标准为dB（白天还是晚上？

），考虑到实际情况，设计所需要的降噪量为dB

5．3．3．2吸声的方法：

吸声材料的选择参考4.2的平均吸声系数P121选择合适密度和厚度的玻璃棉.注:

吸声系数取6个频率下的平均值。

5．3．3．3房间内平均的吸声系数：

ɑ=（ΣɑiSi）/（ΣS总）

注意：

Si为房间内的实际衬贴吸声材料的面积；墙壁要考虑地面的防潮处理所预留的高度，还有天花上的吊顶。

还要考虑散热器的大小1300mm×1300mm、门、窗所导致的房间内的实际衬贴吸声材料面积的减小，

房间平均吸声系数的降低，散热器的实际尺寸见发电机组的说明书。

门1的面积=m2门2的面积=m2

门3的面积=m2门4的面积=m2

墙壁的面积=m2观察窗的面积=m2

帆布软性连接部分的面积=m2进气消声器的开口面积=m2

注意：

不考虑地面的吸声

（ΣS总）为房间的总面积，不管有无衬贴吸声材料；

5．3．3．4隔声的处理：

隔声墙的选择参考4.2P151表8-2、P157表8-2

5．3．3．5组合构件的隔声量的设计：

由于开有四个门，一个窗户，因此房间内的隔声量低于墙壁的隔声量，门和窗户的隔声量可以查资料二P159表8-3，房间的总隔声量为

TL=10lg（ΣSi）/（ΣSi10-0.1TL）

TL：

取材料在6个频率下的平均隔声量.

ΣSi：

按照4个面，不包括天花板和地面来计算

分别列出：

门1的面积=m2TL=dB

门2的面积=m2TL=dB

门3的面积=m2TL=dB

门4的面积=m2TL=dB

墙壁的面积=m2TL=dB

窗的面积=m2TL=dB

房间的平均隔声量为TL=dB

注意：

不考虑地面和天花板的隔声

5．3．3．4房间内插入失的计算，以校核能否满足环保要求。

房间总的插入损失为IL=10lgα+TL（注:

考虑到实际情况,计算值与设计值相差±1dB，不可以相差太多）

注意：

若此时的IL无法满足要求，则可考虑将墙壁、窗、门的的隔声量TL增加，以增加房间总的隔声量，若还不行可考虑将观察窗、门的面积缩小，以增加房间总的隔声量；

5．3．4通风方面的设计

5．3．4．1风量的估算：

风量由两部分估算得：

Q=机组燃烧所需要的空气量Q1+散热所需要的空气量Q2

Q1、Q2两部分主要通过产品说明书中可以查出。

Q3房间换热所需要的空气量，通过房间对通风要求可求出，一般：

1-2次/min,因此根据风速为次/min来估算，由此进、排气消声器的风量可由此得出。

因为柴油发电机运行时，没有开轴流风机，所以Q=机组燃烧所需要的空气量Q1+散热所需要的空气量Q2

根据Q3的大小选择轴流风机，风机的资料查广州兴华环保设备公司的资料，网址为：

5．3．4．2进气消声器的设计

5．3．4．2．1尺寸的计算：

查产品说明书上的最小进气面积，校核此时进气的流速，若小于6m/s即可确定横截面积，根据安装位置确定高度，即可确定宽度的尺寸；

5．3．4．2．2根据每150-200mm的间距来安装吸声棉从而确定所装吸声棉的块数n，消声室一共分成n+1个小室，每个小室的准确距离；

5．3．4．2．3进行消声器轴向声衰减的计算LA=φ（α0）*L＊l/S,

LA/l=φ（α0）L/S，即可计算出每米的轴向声衰减，由此计算出进行消声器所需的长度l；

注意：

此处的L为吸声材料的有效周长，为避免错误应按整个消声器的有效周长来计算，而不按每个小室来计算；

S为气流所通过的有效横截面积；

5．3．4．2．4校核此时的气流速度：

衬贴完吸声材料后，校此时的气流速度应小于6m/s；

5．3．4．2．5校核高频失效频率：

当声波的频率越高，传播的方向性越强。

对于一定截面积的气流通道，当入射声波的频率高到一定程度时，由于方向性很强而形成“声束”状传播，很少接

触帖附在管壁的吸声材料，消声量明显下降，当频率高于失效频率时，每增高一个倍频道其消声量约下降1/3，所以主要的声频区须小于高频的失效频率；

高频的失效频率为：

fn=1.85C/D，此进的fn应大于500Hz,

D对于圆形管道取直径，矩形管道取边长平均值，其它取面积的开方值。

此时D为小室的边长平均值；

5．3．4．2．6消声器与发电机组位置的调整：

此时进气消声器的最右边应为发电机组的最左边，以保证气流充分将热量带走，若无法达到此要求，可以

（1）调整观察室和排烟室的尺寸，将房间的墙壁往左移，

（2）或将控制柜放入观察室增加进气消声器的高度以缩短其宽度；

而且还要保证进气消声器的出气位置位于发电机组的中心线上，以利于气流有效地带走发电机组表面的热量；若无法保证则需

（1）调整进气消声器的高度

（2）调整与发电机组的安装位置等来达到要求

综合以上结果：

进气消声器的具体尺寸为：

（请画简单的示意图，特别是标上吸声棉的尺寸，间距等）

5．3．4．3排气消声器的设计

排气消声器的设计与进气类似，与5.3.4.2相同

但此时的有一消声弯头，所以排气消声器的消声量+消声弯头的消声量=房间所要求的插入损失

5．3．4．3．1消声弯头的消声量查消声弯头的附表3（表11-27）或参考文献4.4；

5．3．4．3．2根据机组的安装要求所确定的横截面积确定排气消声器的尺寸；

5．3．4．3．3根据每150-200mm的间距平行短边（长边？

）方向来安装吸声棉从而确定吸声棉的块数n，消声室一共分成n+1个小室，从而计算每个小室的准确距离；

5．3．4．3．4根据消声器轴向声衰减的计算LA=φ（α0）*L＊l/S,

LA/l=φ（α0）L/S，即可计算出每米的轴向声衰减，由此计算出进行消声器所需的长度l（与进气消声器相同）；

5．3．4．3．5校核气流所通过的速度，此值小于6m/s即可（若流速远远小于6m/s则降噪效果更佳）

；

5．3．4．3．6校核高频失效频率（与5．3．4．2．5相同）；

计算完以后请画上简单的示意图，特别是标上吸声棉的尺寸，间距等

5．3．4．4排烟消声器（油烟净化器）的设计

尾气的处理方法：

净化器的设计

消声器风量的计算可根据产品说明书上查取管道中的气体的流速一般为14-15m/s，选择合适的排气管，排气管的隔振和隔热处理（保温层的设计）此处略；排烟净化器的尺寸按空塔的流速为3-5m/s，停留时间为0.5-1s。

综合以上结果：

排气消声器（油烟净化器）的具体尺寸为：

5．3．4．5隔振的设计

机组的重量W=kg，运载负荷为其自重的1.25倍，所选的隔振垫一般为双数，被隔振机组电机转速为转/min（查产品说明书），则其固有频率为HZ，根据隔振要求和频率查资料二P212页图10-8查机组的静态压缩量，选取合适的隔振垫（隔振垫的选取可查资料三、四或阳江环保设备公司的产品说明书）所选取隔振垫的性能参数

阳江环保设备公司

5．3．4．5其它设备说明：

室内装饰、防爆灯管、铝合金菱形压网

5．3．5工程预算：

列出所有设备和材料、规格、单位、数量、单价、总价还加上工程设计、机组就位、机组安装、机组及材料运输、施工管理、环保验收监测、工程税金等。

6.所需要上交的材料：

设计说明计算书一份，电脑制图一张

柴油发电机组的型号分别为：

卡特彼勒备用柴油发电机组

275（1-7）、300F（8-14号）、350（15-21号）、400（22-28号）、450（29-35号）

柴油发电机组的噪声分别为：

学号

1-7号

8-14号

15-21号

22-28号

29-34号

35-40号

型号

275

300F

350

400

450

500F

原始噪声大小（分贝）

87

90

93

96

99

102

噪声集中在中高频，要求降低的噪声为国家Ⅱ类标准，采用的吸声棉分别为：

P121表7－2所用的各种吸声棉

常见材料的吸声系数

学号

材料

密度

厚度

频率（Hz）

Kg/m3

cm

125

250

500

1000

2000

4000

1

超细玻璃

15

5

0.05

0.24

0.72

0.97

0.90

0.98

2

15

10

0.11

0.85

0.88

0.83

0.93

0.97

3

20

5

0.15

0.35

0.85

0.85

0.86

0.86

4

20

10

0.25

0.60

0.85

0.87

0.87

0.85

5

20

15

0.5

0.8

0.85

0.85

0.86

0.80

6

玻璃棉

100

5

0.15

0.38

0.81

0.83

0.79

0.74

7

150

5

0.12

0.30

0.72

0.99

0.87

200

5

0.21

0.28

0.74

0.87

0.90

附1：

各种发电机组的性能参数

附2：

各种轴流风机的性能参数

附3：

消声弯头的性能参数

附4：

阳江环保设备公司的隔振垫的产品说明

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